Kali und Steinsalz
Käding Bromprofile aus dem Zechstein 4 und 5 – ein Beitrag zur Stratigraphie der Aller- und Ohre-Folge
Krauss Das Internationale Kali Institut – 50 Jahre Kaliberatung weltweit
Ohle, Deichmann Neuartige Entstaubungs-anlage in der Untertageverwertungsanlage Hattorf
Zapp, Lindloff Verbesserung der Konkurrenz-fähigkeit des Werkes Werra: Projekt zur Gewinnung und Verarbeitung von Sylvinit
Brockhoff Die EU-Erweiterung aus der Sicht der deutschen Düngemittel- und Salzindustrie
I 01/2003 I
I Herausgeber Kaliverein e.V.
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erei
n.de
Abstracts
Kali und Steinsalz 32 Kali und Steinsalz
Käding: Bromine Pattern of theZechstein 4 and 5 – a Contribution tothe Stratigraphy of the Aller andOhre CycleThe target of the bromine investi-
gations was to map and to define the
layers of the Aller and Ohre cycle in
basin facies. Complete and corre-
latable bromine data from the z4
exist in the wells Solling 3 and 5 as
well as Salzwedel 2. The rock salt of
the Aller cycle can be subdivided
into the Untere Aller-Steinsalz
(Na4� to Na4�1) with the potash
seam Aller (K4) on top and the Obere
Aller-Steinsalz (Na4�2 to Na4�). The
Streifensalz (Na4�), similar to Ina-
Steinsalz in Käding (2000), had been
precipitated as the youngest layer in
the Obere Aller-Steinsalz between
the Tonbanksalz (Na4tm) and the
Ohre-Ton (T5) in trenches and in the
basin. In the abandoned potash
mine Siegfried-Giesen this salt can
be seen in underground outcrops.
The bromine contents are similar to
data from the well Salzwedel 2 and
are higher than the bromine con-
tents in the Ohre-Steinsalz. The most
southern occurence of the Ohre-
Steinsalz had been proved at the
block of Calvörde. The presumed
Ohre-Steinsalz (v. Struensee 1984) in
the salt dome of Sarstedt is the
Streifensalz in the topmost Na4. This
was deposited within a trench with
maximum sedimentation running
from the Solling Basin to the Osthol-
stein-Westmecklenburg Basin. The
bromine values also support the
opinion of the author that the
Streifensalz (Na4�) in the Polish
Basin corresponds to the Ina For-
mation (Na4b2) of Wagner (1991).
Within the Na4 the bromine pattern
show at least five, but probably six
significant water level fluctua-
tions. The maximum water depth,
however, was reached already in the
Aller-Anhydrit (A4), reaching a
much greater extension than the
Aller-Steinsalz and covering large
areas of the platform.
From the bromine pattern at a
progressive rock salt precipitation
in the Untere Aller-Steinsalz the
average water depth was calculated
by 30 to 50 m in the well Salzwedel
2, declining in the Na4�1/K4 to a few
meters. In the Upper Aller-Steinsalz
the water depth fluctuates in the
well Solling 5 between 10 and 90 m,
reaching twice maximum depth of
up to 100 m in the Tonbrockensalz
(Na4�). Relatively constant water
depths and a continuous inflow of
preconcentrated brine can be
assumed for the Untere Aller-Stein-
salz. Fluctuations, however,
occurred frequently in the Obere
Aller-Steinsalz in partly regressive
succession. This led to at least five
dry-up cycles at the ridges and plat-
form, where only the Obere Aller-
Ton (T4r) had been deposited. In the
Ohre cycle the sedimentary condi-
tions did not change essentially
compared to those in the topmost
Aller-Steinsalz. The larger spatial
extent of the Ohre-Anhydrit (A5)
compared to the Ohre-Steinsalz indi-
cates a further water level high
stand in the z5.
Krauss: The International PotashInstitute – 50 years Potash Promotion WorldwideA still growing global population
demands more, and a developing
quality awareness of the consumer
looks for better, safe and more
diverse food as compared decades
ago. At the same time, food has to
be produced from declining land
and water reserves and in a closer
context with the environment.
This continuous shift in nutrient
management from a quantity
oriented to a quality addressing
concept requires also a permanent
re-orientation of the farmer in order
to cope with the demand from the
market albeit observing ecological
needs in addition to economic
requirements.
There is also a growing imbalance
in fertilizer use; nitrogen became
the dominant fertilizer nutrient to
the detriment of potassium. Less
visible response to potassium,
financial constraints or simply, lack
of knowledge are some of the rea-
sons for the growing imbalance.
Consequently, the budget of soil
potassium, i. e. the input/output
ratio became negative, much more
potassium is removed by the har-
vested crop than replenished with
fertilizers, whether through min-
eral or organic source.
The International Potash Insti-
tute, IPI follows the changing sce-
nario. After developing in the ear-
ly decades of its existence the scien-
tific basics to model the nutrient
supply to plants in view of maxi-
mizing yields, the fertilizer recom-
mendations became more site and
purpose specific by looking specifi-
cally into the quality aspect and how
best to feed the plant to be more
resistant to biotic, climatic and soil-
borne stress situations. The Institute
will continue its efforts to educate
farmers, instruct advisors and
inform decision makers on the
benefits of balanced fertilization in
terms of food supply and income
generation which in turn con-
tributes to poverty alleviaion, rural
development and safeguarding of
natural resources.
Ohle, Deichmann: Novel DustCollector in the Underground WasteReutilization Facility HattorfAt present the K+S group operates
underground waste reutilization
facilities on four plant sites. One of
these facilities is the underground
Abstracts
waste reutilization facility Hattorf
(UTV- Hattorf) of the plant Werra
which began operation in July 1994.
Most of the waste delivered to this
facility is then consolidated and pla-
ced in „big-bags“. Because each type
of material has different characte-
ristics and the quantity of waste is
continuously increasing, a conti-
nual process of optimization is
required. In 1999 and 2000 Kali und
Salz Entsorgung GmbH conducted
a systems analysis which revealed
obstacles and offered potential
solutions. Since then a number of
measures employed to increase opti-
mization have been successfully
implemented. One of these measu-
res, which is described in greater
detail in this article, is converting
from a wet dust collection and
batch-mixer technique to a dry dust
version.
Zapp, Lindloff, Improvement of thecompetitiveness of K+S KALI GmbH– Project at the Werra Verbund Minefor mining high grade SylviniteThe further improvement of the
competitiveness of K+S KALI results
from constantly technical innova-
tions of the production flows and
processes. At present, K+S KALI is
realising a specific project at the
Werra Verbund Mine, established
1997, with the active mines Hattorf
and Wintershall in Hesse and
Unterbreizbach in Thuringia. In the
future high grade Sylvinite ore will
be opened up beside the mined Hart-
salz containing Kieserite.
After substantial evaluation of
the whole ore body of the Werra
region K+S KALI has optimised the
reserves in relation to the available
mill capacities and under the con-
sideration of the demand of spe-
ciality products. This „Sylvinite Pro-
ject“ started in the year 2002. From
January 2005 K+S KALI will realise
the optimal and state border cross-
ing full utilisation of the Werra ore.
For this purpose a special under-
ground haulage connection
between Hattorf and Unter-
breizbach will be constructed. With
this project K+S KALI will increase
the production and will more effi-
ciently use the available production
facilities improving the competi-
tiveness of the Werra Verbund.
Brockhoff: EU Enlargement seen by the German Fertilizer and SaltIndustryThe forthcoming enlargement of
the EU provides for the German fer-
tilizer and salt industry for longer
periods a chance for development
of new markets.
A pre-condition is indeed that
particularly the agricultural mar-
kets in Eastern Europe will show a
higher performance and the pres-
ent considerably existing distortion
of competition by national subsidies
and dumping activities will be abol-
ished very soon.
In the now commencing peren-
nial phase of implementation it will
be very important to introduce the
Eastern European economies to the
level of West European countries.
Furthermore it is absolutely neces-
sary to avoid lasting damage to the
German fertilizer and salt industry
with special regards to employment
and high social standards. This
could be endangered by East Euro-
pean competitors using non justi-
fiable competitive conduct in view
of free market economy.
EinführungAls Boeke (1908) begann, das
Verhalten des Broms bei der Kris-
tallisation von Salzlösungen zu
untersuchen, war eine analytische
Brombestimmung noch recht
umständlich. Erst chemisch-analy-
tische Bestimmungen mittels der
titrimetrischen Methode nach van
der Meulen (1931), die von D Ans
und Höfer (1934) wesentlich ver-
bessert wurde, erlaubten, verhält-
nismäßig rasch und leicht die Brom-
gehalte in Salzen zu ermitteln. Die
Bromuntersuchung hat sich seit
D Ans und Kühn 1940 als Stan-
dardmethode bei der Untersu-
chung von Salzlagerstätten einge-
bürgert (Braitsch 1962). Der Brom-
gehalt wird stets mineralgebunden
ermittelt und in Masse-% Br/NaCl
dargestellt. Heute werden die Brom-
gehalte vorwiegend mit der
wellenlängendispersiven Röntgen-
fluoreszenzanalyse (RFA) mit ma-
trixangepasster Kalibrierung durch-
geführt.
Das Brom kommt in Salzlager-
stätten nicht als eigenes Mineral vor,
sondern ist im Kristallgitter der chlo-
ridischen Bestandteile an Stelle des
Chlors diadoch eingebaut. Alle
chloridischen Salze sind in der Lage,
mehr oder weniger Brom in ihrem
Kristallgitter einzubauen in Abhän-
gigkeit von dem Bromgehalt der
Salzlösungen (Mutterlauge), aus
denen sie kristallisiert sind. Nimmt
die Konzentration der Salzlösung
zu, erhöht sich der Bromgehalt im
NaCl. Auf diese Weise entstehen cha-
rakteristische Kurven, die auf gene-
tische wie auch stratigraphische
und tektonische Fragen Antworten
geben können (Baar 1952, Herr-
mann 2000). Bei Salzmischgesteinen
muss sichergestellt sein, dass die
analytischen Werte entsprechend
den Mineralanteilen aufgeteilt bzw.
Kali und Steinsalz 7
Forschung und Entwicklung
6 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
Bromprofile aus dem Zechstein 4 und 5 – ein Beitrag zur Stratigraphieder Aller- und Ohre-Folge
Abb. 1: Die Lage der untersuchten Bohrungen und Aufschlüsse in Bezug zur Paläo-
geographie der Staßfurt-Folge (z2) nach Best (1989) / Position of the investigated wells
and palaeogeography of the Staßfurt cycle after Best (1989)
Abb. 2: Bromprofil durch den oberen Abschnitt der Aller-Folge der Bohrung Sol-
ling 5 sowie Gamma-Ray-(GR) und Neutron-(N) Logs und stratigraphische Detail-
gliederung / Bromine pattern of the Aller-Folge from the Solling 5 well in correlation
with gamma ray (GR) and neutron (N) logs and stratigraphical units
Die Bromuntersuchungen hatten zum Ziel, die Schichten der Aller- und Ohre-Folgein Beckenfazies zu erfassen und sicher abzugrenzen. In den Bohrungen Solling 3und 5 sowie Salzwedel 2 liegen vollständige und korrelierbare Bromprofile aus demz4 vor. Das Steinsalz der Aller-Folge lässt sich in das tonfreie Untere Aller-Steinsalz(Na4� bis Na4�1) mit dem Kaliflöz Aller (K4) am Top und das tonführende ObereAller-Steinsalz (Na4�2 bis Na4�) gliedern. Das Streifensalz (Na4�), bei Käding (2000)noch als Ina-Steinsalz bezeichnet, wurde als jüngste Schicht im Oberen Aller-Stein-salz zwischen dem Tonbanksalz (Na4tm) und dem Ohre-Ton (T5) in Rinnen und imBecken ausgeschieden. Im stillgelegten Kalibergwerk Siegfried-Giesen steht diesesSalz im Aufschluss an. Die Bromgehalte gleichen denen in der Bohrung Salzwedel2 und liegen über denen im Ohre-Steinsalz. Das südlichste Vorkommen des Ohre-Steinsalzes wurde auf der Scholle von Calvörde nachgewiesen. Bei dem mutmaß-lichen Ohre-Steinsalz (v. Struensee 1984) im Salzstock von Sarstedt handelt es sichum das Streifensalz im obersten Na4, das innerhalb einer Rinne mit maximaler Se-dimentation, die vom Solling-Becken zum Ostholstein-Westmecklenburg-Becken ver-lief, abgelagert wurde. Die Bromwerte unterstützen auch die Auffassung des Ver-fassers, wonach das Streifensalz (Na4�) im Polnischen Becken der Ina-Formation(Na4b2) von Wagner (1991) entspricht.Die Bromprofile lassen innerhalb des Na4 mindestens fünf, wahrscheinlich aber sechsgrößere Spiegelschwankungen erkennen. Die maximale Wassertiefe ist allerdings zuvorim Aller-Anhydrit (A4) erreicht, der weit über die Verbreitung des Aller-Steinsalzeshinausgreift und große Bereiche der Plattform bedeckt. Aus den Bromkurven beiprogressiver Steinsalzausscheidung im Unteren Aller-Steinsalz wurde die durch-schnittliche Wassertiefe mit 30 bis 50 m in der Bohrung Salzwedel 2 errechnet, dieim Na4�1 auf wenige Meter zurück geht und danach im Oberen Aller-Steinsalz inder Bohrung Solling 5 zwischen 10 und 90 m schwankt, wobei im Tonbrockensalz(Na4�) zweimal bis 100 m erreicht wurden. Während im Unteren Aller-Steinsalz rela-tiv konstante Wassertiefen bei ständigem Nachfluss vorkonzentierter Lösungen anzu-nehmen sind, kam es im Oberen Aller-Steinsalz zu häufigen Schwankungen mit teil-weise regressiver Abfolge. Schwellen und Randbereiche sind dabei mindestens fünfMal trocken gefallen. Abgelagert wurde dort nur der Obere Aller-Ton (T4r). In derOhre-Folge ändern sich die Verhältnisse gegenüber denen im obersten Aller-Stein-salz nicht wesentlich. Die gegenüber dem Ohre-Steinsalz größere Verbreitung desOhre-Anhydrits (A5) weist auf einen weiteren Spiegelhochstand im z5 hin.
Dr. Karl-Christian Käding, Kassel
werks Siegfried-Giesen auf dem
Salzstock von Sarstedt abgeglichen,
in denen die Bromgehalte des
Steinsalzes vorlagen oder bestimmt
werden konnten. Bohrungen und
Grubenaufschlüsse mit Bromprofi-
len sind in der Abb. 1 cyan umran-
det bzw. angelegt. In den Bildern1
bis 10 sind exemplarisch aus den
Bohrungen Husum 202, Solling 3
und Solling 5 typische Salzgesteine
aus dem Zechstein 4 vom Liegenden
zum Hangenden abgebildet. Die Er-
gebnisse helfen zielsicher bei der
stratigraphischen Einstufung und
der Korrelation der Schichten (Tab. 1).
Von den Bohrungen Solling 3,
Solling 5, Husum 202 und Fehmarn
Z1 wurden vom Verfasser im Jahre
2002 aus dem Zechstein 4 und 5
Kern- bzw. Spülproben entnommen
und der Bromgehalt untersucht. Die
Analysen fertigte freundlicherwei-
se das K+S Forschungsinstitut an.
Den Gesellschaften BEB, GFE und
K+S sei an dieser Stelle herzlich für
die Bereitstellung der Proben und
für die Hilfe gedankt. Die Kollegen
Dr. Beer und Dr. Reichenbach gaben
wertvolle Hinweise, stellten interne
Unterlagen bereit und trugen durch
ausgiebige und fruchtbare Diskus-
sionen sehr zum Gelingen dieser
Arbeit bei. Die Abbildungen fertig-
te in gewohnter Qualität Dipl.- Geo-
loge O. Jungmann. Den genannten
Herren danke ich herzlich.
Aufgabenstellung und ProbenahmeIm Zechstein 4 wurde zunächst ver-
breitet das Na4� und Na4� ausge-
schieden. Danach traten bei der
Sedimentation stärker regionale
Unterschiede auf, die durch Brom-
bestimmungen im Steinsalz näher
untersucht werden können. Dazu
wurden in den Bohrungen Solling
3 und 5, Husum 202 und Fehmarn
Z1 die Bromgehalte im Steinsalz
bestimmt. Die Bohrungen Solling 3
und 5 wurden in den 60er Jahren
zur Kalierkundung und die Boh-
rung Husum 202 als Schachtvor-
bohrung im Jahre 1985 niederge-
bracht. Die Kerne lagern im zen-
tralen Kernmagazin der K+S auf
dem Werk Werra. Es wurden Kern-
stücke entnommen.
Die Bohrung Fehmarn Z1 wurde
1975 niedergebracht. Die BEB in
Hannover stellte freundlicherweise
Spülproben aus der Aller- bis Fulda-
Folge zur Verfügung. Die Proben
lagern im Kernmagazin in Nienha-
gen. Da aus dem gesamten Nord-
deutschen Raum bisher keine Ker-
ne aus den jüngeren Zechstein-Fol-
gen vorliegen, wurden Salzbrocken
über einen Abschnitt von ca. 200 m
Länge im Abstand von 2 bis 4 m ent-
nommen und zusammen mit den
Kernproben untersucht. Leider ent-
hielten nicht alle Spülproben aus
Steinsalzabschnitten auch Salz-
brocken, was sicher bohrtechnisch
bedingt war.
Des Weiteren wurden bisher
nicht publizierte Bromprofile aus-
gewertet und mit Daten aus der Lite-
ratur verglichen.
Ganz allgemein gilt, dass bei
Primärausscheidung unter Nach-
fluss von steinsalzgesättigtem Meer-
wasser die Bromkurve umso steiler
wird, je vorkonzentrierter das nach-
fließende Meerwasser ist. Wir spre-
chen von einer progressiven Aus-
scheidung. Ist der gesättigte Nach-
fluss dagegen bromärmer als die
Lösung im Becken, sinkt der Brom-
gehalt. Es kommt zur regressiven
Ausscheidung. Die Bromprofile zei-
gen im höheren Aller-Steinsalz vie-
le Schwankungen, die starken Fluk-
tuationen im Zuflussregime ent-
sprechen sollten. Grundsätzlich
kommen zwei Möglichkeiten hier-
für in Betracht. Entweder wird die
Barre nicht mehr überspült und
damit der Nachfluss vorübergehend
gestoppt, oder die Niederschläge im
Einzugsgebiet der Senke haben sich
erhöht. Wie vom Verfasser 2000 aus-
geführt, bestand in der höheren
Aller-Folge eine rheinisch strei-
chende Rinne vom Solling im Süden
bis in das Hauptbecken, dem Ost-
holstein-Westmecklenburg-Becken
mit lang andauernder NaCl-Aus-
scheidung, während in den östlich
und westlich angrenzenden Becken-
teilen (Untiefen) nur noch Salztone
(T4r) ohne Steinsalz zur Ablagerung
gelangten.
Untersuchungen im EinzelnenBei den Arbeiten zur Stratigraphie
des höheren Zechsteins in Becken-
ausbildung wurden Bromkurven
bisher nur wenig verwendet. Der fol-
gende Beitrag soll dies ändern und
befasst sich mit Bromwerten aus
dem Steinsalz der Aller- und Ohre-
Folge und untersucht die regiona-
len Unterschiede aufgrund von
Becken- und Schwellenlagen
während der Ablagerung. In den
Kali und Steinsalz 9
Forschung und Entwicklung
durch Schweretrennung ermittelt
werden.
Stratigraphie der Aller- und Ohre-FolgeDas Aller-Steinsalz gliederte Richter-
Bernburg (1955) vom Liegenden
zum Hangenden in das Basissalz
(Na4�), Schneesalz (Na4�), Rosensalz
(Na4�), Tonbrockensalz (Na4�) und
Tonbanksalz (Na4tm). Diese Schich-
tenfolge wurde im Hangenden
durch Käding (2000) um das Na4�
ergänzt. Reichenbach (1970) fügte
einen fünften Zyklus hinzu, den er
Ohre-Folge nannte. Erst in jüngerer
Zeit standen Aufschlüsse aus dem
Subsidenzzentrum im höheren
Zechstein in Ostholstein und West-
mecklenburg zur Verfügung, die bei
der Exploration des Norddeutschen
Beckens das vollständige Becken-
profil erschlossen. Die Ergebnisse
wurden für den höheren Zechstein
vom Verfasser dieser Arbeit im Jah-
re 2000 zu einer einheitlichen Glie-
derung zusammengefasst, die laut
Beschluss der Subkommission Perm-
Trias der Deutschen Stratigraphi-
schen Kommission seit dem Jahre
2001 zur Anwendung kommt und
Bestandteil der Stratigraphischen
Tabelle von Deutschland 2002
geworden ist. Die seinerzeit bear-
beiteten Bohrungen sind in der Abb.
1 in Magenta dargestellt. Es wurde
bereits damals darauf hingewiesen,
dass ein Abgleich und eine Korre-
lation der Schichten zwischen ein-
zelnen Teilen des Beckens noch aus-
stehen und wünschenswert wären.
In dieser Arbeit werden daher die
seinerzeit untersuchten Becken-
profile mit weiteren Bohrungen aus
Niedersachsen und Sachsen-Anhalt
sowie Grubenaufschlüssen von der
710-m-Sohle aus dem ehemaligen
Steinsalzbergwerk Mariaglück nord-
östlich von Celle und von der 750-
m-Sohle des stillgelegten Kaliberg-
8 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
Abb. 4: Bromprofil der Aller-Folge im Solling-Becken, zusammengesetzt aus den
Teilprofilen der Bohrungen Solling 3 und Solling 5 / Standard Bromine pattern of
the Aller-Folge (Na4) in the Solling basin based on the results of the Solling 3 and Sol-
ling 5 wells
Abb. 3: Bromprofil der Aller-Folge in der Bohrung Solling 3 sowie Gamma-Ray- (GR)
und Neutron- (N) Logs und stratigraphische Detailgliederung / Bromine pattern of
the Aller-Folge from the Solling 3 well in correlation with gamma ray (GR) and neutron
(N) logs and stratigraphical units
Abb. 5: Bromprofil der Aller-Folge der
Bohrung Husum 202 sowie Gamma-
Ray-(GR) Log und stratigraphische
Detailgliederung / Bromine pattern of the
Aller-Folge (Na4) from the Husum 202 well
in correlation with gamma ray (GR) log
and stratigraphical units
Eine Neueinstufung der Schichten
bestätigte den Verdacht, dass es sich
bei dem an der Salzstockflanke auf-
geschlossenen jüngsten Salz, nicht
wie von v. Struensee (1984, 2000) ver-
mutet, um die Ohre-Folge, sondern
um das Na4� handelt. Das Steinsalz
ist hier etwa 8 bis 10 m mächtig und
deutlich im dm-Bereich gestreift.
Oberhalb dieses Salzes konnten die
Ohre- und Friesland-Folge und der
Basissandstein der Fulda-Folge in
Randfazies nachgewiesen werden.
Es wird vorgeschlagen, das vom Ver-
fasser 2000 als Ina-Steinsalz bezeich-
nete Salz in Streifensalz umzube-
nennen. Das Streifensalz (Na4�) liegt
oberhalb des Tonbanksalzes und ist
Bestandteil des Oberen Aller-Stein-
salzes.
Die aus dem Salz der Aller-Folge
im m-Abstand entnommenen Pro-
ben wurden im damaligen Kalifor-
schungsinstitut 1985 auf ihren
Bromgehalt untersucht. Die Ergeb-
nisse sind in Abb. 6 zusammen mit
dem Gamma-Ray-Log und der stra-
tigraphischen Einstufung der
Schichten dargestellt. Eine im
Grenzbereich zwischen dem Ton-
banksalz und dem Streifensalz
bestehende Schichtwiederholung
wurde in Grün hervorgehoben. Aus
dem Na4� und Na4tm wurden sei-
nerzeit keine Proben entnommen.
MariaglückDas Bromprofil Mariaglück (Abb. 7)
stammt von der 710-m-Sohle des ehe-
maligen Steinsalzbergwerks Maria-
glück südlich der alten Werkstatt
(Kühn 1960). In das geologische Pro-
fil wurden zusätzlich die Grenzen
zum Rosensalz (Na4�) anhand von
Vollanalysen eingefügt. Die Auf-
schlüsse enden in einer Mulden-
struktur im Tonbrockensalz. Das
Tonbanksalz ist im Salzstock nicht
aufgeschlossen. Eine im Mittel 0,5
m mächtige Anhydritbank (am), der
„Mariaglück-Anhydrit“, ist bei der
Probenbeschreibung nicht geson-
dert ausgewiesen. Diese wurde im
weiteren Umfeld allerdings auf dem
geologischen Riss kartiert und liegt
in benachbarten Grubenaufschlüs-
sen oberhalb des Tonflockensalzes
(Na4�2).
Niegripp 10Als Typprofil für die Scholle von Cal-
vörde wurde von Käding (2000) die
Bohrung Farsleben 3 ausgewählt, in
der für den höheren Zechstein mit
57 m die geringste Mächtigkeit auf
der Eichsfeld-Altmark-Schwelle
ermittelt wurde. Da aus dieser Boh-
rung keine Bromanalysen vorliegen
und das Ohre-Steinsalz primär
fehlt, wurde die 5 km nordöstlich
gelegene Bohrung Niegripp 10 dar-
gestellt (Abb. 8), die eine für den
Raum typische Bromkurve zeigt und
von Reichenbach (1962) geologisch
aufgenommen wurde. Die Gliede-
rung des Aller-Steinsalzes weicht
von der Richter-Bernburgs zum Teil
ab. Die im Rosen- und Tonbrocken-
salz verbreitet auftretenden Anhy-
dritmittel wurden zur Detailglie-
derung genutzt. Diese Untergliede-
rung ist in der Abbildung neben der
stratigraphischen Säule zusätzlich
angetragen. Oberhalb des Schnee-
salzes ist das Salz in Kristallsalz,
Tonflockensalz und Anhydritmit-
telsalz untergliedert, zusammen
entsprechen diese Schichten weit-
gehend dem Rosensalz von Richter-
Bernburg. Darüber folgt das Ton-
brockensalz. Das Tonbanksalz befin-
det sich im unteren Teil des
Salzbrockentons Reichenbachs, des-
sen oberer Teil dem Ohre-Tonstein
(T5) entspricht.
Salzwedel 2 Die im Jahre 1962 niedergebrachte
Bohrung Salzwedel 2 wurde im
Zechstein überwiegend gekernt
und erschließt ein vollständiges Pro-
fil der Aller-Folge samt dem Kaliflöz
Aller (K4) und der Ohre-Folge.
Das Schichtenverzeichnis der
Bohrung wurde von Meyer (1965)
aufgestellt, dem auch das abgebil-
dete Bromprofil (Abb. 9) entnom-
men wurde. Die hier vorgenom-
mene stratigraphische Einstufung
beruht auf der Korrelation des Gam-
ma-Ray- und Neutron-Logs zu
benachbarten Bohrungen. Dabei
stellte sich heraus, dass die lokale
Gliederung Meyers abweicht und
sich auch nicht exakt mit der Glie-
derung Reichenbachs deckt. Daher
wurde die Schichtenfolge nach
Meyer, wie schon bei der Bohrung
Niegripp 10 geschehen, rechts
neben der stratigraphischen Säule
zusätzlich angetragen.
Dem Bromprofil kommt eine zen-
trale Bedeutung für die Stratigra-
phie der Aller- und Ohre-Folge zu,
da es neben der kompletten Sali-
narfolge des z4 auch das Kaliflöz
Aller enthält. Mit dem bereits vor-
gestellten Bromprofil aus dem Sol-
ling (Abb. 4) wird erstmals ein
Kali und Steinsalz 11
Forschung und Entwicklung
folgenden Abbildungen wurden
neben den Bromkurven die Schich-
tenfolge und soweit vorhanden geo-
physikalische Bohrlochmessungen
Gamma-Ray- (GR), Neutron- (N), Neu-
tron-Gamma- (NG) und Sonic-Logs
(SL) dargestellt.
Solling 3 und Solling 5Die Bohrung Solling 5 (Abb. 2)
erschließt das Aller-Steinsalz am
vollständigsten. Da der untere Teil
des Na4 aber nicht gekernt wurde,
ist zusätzlich die Bohrung Solling
3 (Abb. 3) untersucht worden, so dass
ein komplettes Bromprofil des z4 für
das Solling-Becken vorliegt (Abb. 4).
Es fehlen lediglich Werte aus dem
obersten Steinsalz (Na4�), das in der
Bohrung Solling 5 gemeißelt wur-
de.
Die Salzausscheidung endet in
der Bohrung Solling 3 bereits
innerhalb des Tonbrockensalzes
(Na4�). Das Tonbanksalz (Na4tm) ist
dort nicht mehr entwickelt. Es wird
vertreten durch Tonsteine des Obe-
ren Aller-Tons (T4r). Zwischen den
einzelnen Tonbänken fehlt das
Steinsalz und auch im Ton selbst
befindet sich kein Steinsalz.
Das Salinar der Ohre-Folge
erreicht das Solling-Becken nicht.
Husum 202Die Bohrung Husum 202 wurde an
der Nordostflanke des Salzstockes
von Husum-Schneeren angesetzt
und erbohrte die Ohre- und Aller-Fol-
ge unter 55° Einfallen in normaler
Abfolge. Das Ohre-Steinsalz (Na5)
fehlt primär. Der Deckanhydrit (A5r)
liegt direkt dem Ohre-Anhydrit (A5)
auf. Die Bromkurve ist zusammen
mit dem Profil und dem Gamma-
Ray-Log abgebildet (Abb. 5). Das
Salinarprofil endet im Ton-
brockensalz. Das Tonbanksalz fehlt
wie in der Bohrung Solling 3 primär
und wird durch die Tonschicht des
T4r vertreten. Hier macht sich die
Lage nahe der Hunte-Schwelle
bemerkbar.
Siegfried-GiesenAuf dem stillgelegten Kaliberg-
werk Siegfried-Giesen befindet sich
auf der 750-m-Sohle nördlich vom
Schacht Fürstenhall eine Untersu-
chungsstrecke in Richtung zum Feld
Schieferkaute. Die im Jahre 1955 auf-
gefahrene Strecke wurde nach
damaliger Einstufung im Unteren
Buntsandstein eingestellt. Diese
Strecke wurde 1984 von Dr. v. Struen-
see und dem Verfasser befahren.
Anschließend wurde ein Fotolog
erstellt und der östliche Stoß mit
einer Gamma-Ray-Sonde vermessen.
10 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
Abb. 6: Bromprofil des Aller-Steinsalzes auf dem Salzstock Sarstedt sowie Gam-
ma-Ray-(GR) Log und stratigraphische Detailgliederung / Bromine pattern of the Aller-
Folge (Na4) from the saltdome Sarstedt (mine Siegfried-Giesen) in correlation with gam-
ma ray (GR) log and stratigraphical units
Abb. 7: Bromprofil des Aller-Steinsalzes
auf dem Salzstock Mariaglück nach
Kühn (1960) / Bromine pattern of the Aller-
Folge (Na4) from the saltdome Mariaglück
after Kühn (1960) and stratigraphical units
Abb. 8: Bromprofil des Aller- und Ohre-
Steinsalzes der Bohrung Niegripp 10
sowie Gamma-Ray-(GR) Log und strati-
graphische Detailgliederung nach Rei-
chenbach (1962) / Bromine pattern of the
Aller- and Ohre-Folge from the Niegripp 10
well in correlation with gamma ray (GR)
log and stratigraphical units after Rei-
chenbach (1962)
Abgleich zwischen einzelnen
Beckenbereichen möglich.
Fehmarn Z1Im Allgemeinen werden zur Erstel-
lung von Bromprofilen Schlitzpro-
ben benötigt. Da aber aus dem tie-
fen Norddeutschen Becken vorwie-
gend bei der Exploration auf
Kohlenwasserstoffe selten Kerne aus
den Salzen gezogen wurden, sind
Bromkurven aus dem zentralen Teil
des Beckens bisher nicht bekannt.
In dieser Arbeit werden erstmals die
Bromgehalte an aus Spülproben
handverlesenen Steinsalzbrocken
der Bohrung Fehmarn Z1 analysiert
und ausgewertet (Abb. 10).
Die Spülproben aus der Aller- bis
Fulda-Folge wurden im Abstand von
2 bis 4 m über einen Abschnitt von
ca. 200 m Länge bemustert. Leider
enthielten die Spülproben aus
Steinsalzabschnitten nicht immer
genügend bzw. auch gar keine Salz-
brocken, was sicher bohrtechnisch
bedingt war.
Dennoch konnten wesentliche
Erkenntnisse gewonnen werden.
Das in dieser Bohrung oberhalb des
A4 angetroffene „Polyhalitflöz“
zeigt im Steinsalzanteil Bromge-
halte aus der Polyhalit-Region. Das
oberste Na4, das Streifensalz, besitzt
Bromgehalte aus nur wenig vor-
konzentrierten Meerwasserzuflüs-
sen in regressiver Abfolge, was im
verstärktem Maße auch für das
Ohre-Steinsalz gilt.
Ergebnisse der BromuntersuchungenDie Bromkurven lassen innerhalb
des z4 und z5 eine deutliche Unter-
teilung erkennen. Es lassen sich der
Aller-Ton und der Aller-Anhydrit, das
Untere Aller-Steinsalz mit dem
Kaliflöz Aller, das Obere Aller-Stein-
salz und die Ohre-Folge deutlich
abgrenzen.
Aller-Ton Eine erste Gruppe mit Bromgehal-
ten im Steinsalz zwischen 0,02 und
0,04 % liegt im Steinsalz des Aller-
Tons und des pegmatitischen Aller-
Anhydrits, wie in den Bohrungen
Solling 3, Husum 202, Salzwedel 2
und Fehmarn Z1 zu sehen ist.
Während der Ablagerung des
Aller-Tons war das Becken von Salz-
wasserzuflüssen aus dem Ozean
abgeschnitten. Im Becken befand
sich eine Restlösung, die durch Süß-
wasserzuflüsse periodisch verdünnt
wurde. Bei Hochstand wurden in
erster Linie Tone vom Hinterland ins
Becken verfrachtet und sedimen-
tiert. Bei Tiefstand wurde Steinsalz
ausgeschieden. Der Bromgehalt in
den Steinsalzbänken im T4 ist hoch
und besitzt beckenweit Werte im
NaCl, die bis zum Eindunstungs-
stadium bei beginnender Kaliaus-
scheidung reichen. In der Abb. 11
wird dies am Beispiel aus der Boh-
rung Husum 202 beispielhaft ver-
deutlicht. Die Wassertiefe und die
Salinität müssen in Abhängigkeit
von den Niederschlägen stark
geschwankt haben.
Insgesamt wird der Ton gleich-
mäßig über das gesamte Becken ver-
teilt. Über bevorzugte Rinnen und
Zuflüsse gelangt der Ton vom
Festland ins Becken, z. B. von Süd-
deutschland über das Solling-
Becken (Käding 1978). Es werden die
beckentiefsten Teile bevorzugt
aufgefüllt. In der Bohrung Ganzow
erreicht der T4 im Norddeutschen
Becken seine größte Mächtigkeit mit
61 m. Die bei Käding (2000) an-
gegebene Mächtigkeit von 40 m ist
aufgrund einer weitergehenden
Auswertung entsprechend zu
berichtigen.
Aller-AnhydritZu Beginn des Aller-Anhydrits
gelangte weitgehend vorkonzen-
trierte Lösung ins innere Haupt-
becken und überflutete den T4 bzw.
überschichtet im Beckentiefsten
eine Lösung der Zusammenset-
zung Q des Quinären Systems ozea-
nischer Salze. Gleichzeitig werden
die Ränder überspült und der A4
erreicht weite Bereiche der Platt-
form. Die Chemokline verschiebt
sich landwärts. Die Verbreitung des
Pegmatitanhydrits im eigentlichen
Sinne ist auf zentrale Bereiche des
Beckens beschränkt. Auf der Platt-
form werden nur geschichtete
Anhydrite und keine pegmatiti-
schen Strukturen beobachtet. Den
Ausführungen von Braitsch (1962)
zufolge gibt es dafür eine einfache
Erklärung. Aus einer an CaSO4-rei-
chen nachströmenden verdünn-
ten Lösung wird reichlich Gips
durch Verdunstung ausgeschieden.
Der Gips saigert zu Boden und kann
mit der NaCl-gesättigten Bodenlö-
sung reagieren. Sofern es sich um
eine Q-Lösung handelt, die bereits
an Polyhalit gesättigt oder an
MgSO4 und K2SO4 übersättigt ist,
können dabei große Mengen an
Polyhalit gebildet werden. Der am
Top des A4 in der Bohrung Fehmarn
Z1 nachgewiesene kaliführende
Horizont könnte so entstanden sein.
Die Bromwerte in diesem Abschnitt
liegen im Steinsalz mit 0,026 % im
Grenzbereich zwischen der Polyha-
lit- und der Kieserit-Region. Der
Polyhalit konnte allerdings weder
kristalloptisch noch röntgenogra-
phisch nachgewiesen werden. In der
Röntgenanalyse wurden nur Stein-
salz, Anhydrit und Quarz erkannt.
Im Sonic-Log lässt sich gegenüber
dem Steinsalz eine geringfügig
höhere Laufzeit erkennen, was für
Polyhalit spricht. Dennoch ist die
Ursache für die im A4 verbreitet auf-
tretende höhere Gamma-Strahlung
nicht abschließend geklärt.
Unteres Aller-SteinsalzDas nachfolgende Steinsalz des
Na4� und Na4� zeigt deutlich nied-
rigere Werte. Je nach Lage im Becken
schwanken sie zwischen 0,010 und
0,025 %. Die einzelnen Kurven zei-
gen aber doch einen sehr gleich-
mäßigen Verlauf, wobei die Gehal-
te von der Bohrung Husum 202 mit
0,015 % über Mariaglück und Nie-
gripp 10 mit 0,018 % auf 0,022 bis
0,025 % in der Bohrung Salzwedel
2 zunehmen. Lediglich in der Boh-
rung Solling 3 wurden landnah
zweimal Schwankungen zwischen
0,01 und 0,017 % festgestellt, nach-
dem sie zuvor im Na4� noch bei
0,025 % gelegen haben. Bei den
Zuflüssen aus dem Vorbecken muss
es sich um stark vorkonzentrierte
Lösungen gehandelt haben, sonst
wären über so weite Beckenbereiche
diese gleichlaufenden Bromkur-
ven im Na4� und Na4� nicht zu
erwarten. Ein teilweiser Rückstrom
vorkonzentrierter Lösungen, wie er
in den älteren Zechsteinfolgen
angenommen wird, ist wenig wahr-
Kali und Steinsalz 13
Forschung und Entwicklung
12 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
Abb. 9: Bromprofil des Aller- und Ohre-Steinsalzes der Bohrung Salzwedel 2 sowie
Gamma-Ray-(GR) und Neutron-Gamma-(NG) Logs und stratigraphische Detail-
gliederung nach Meyer (1965) / Bromine pattern of the Aller- and Ohre-Folge from the
Salzwedel 2 well in correlation with gamma ray (GR) and neutron gamma (NG) logs
and stratigraphical units after Meyer (1965)
Abb.10: Bromprofil durch das Aller- und Ohre-Steinsalz der Tiefbohrung Fehmarn
Z1 zusammen mit Gamma-Ray-(GR) und Sonic-(SL) Logs sowie der stratigraphischen
Detailgliederung / Bromine pattern of the Aller- and Ohre-Folge from the Fehmarn Z1
well in correlation with gamma ray (GR) and sonic (SL) logs and stratigraphical units
scheinlich. Darüber kommt es bei
sinkendem Lösungsspiegel im
Na4�1 regional zur Ablagerung des
Kaliflözes Aller (K4) mit Bromge-
halten im Steinsalz von 0,025 bis
0,036 %. Die Bromprofile geben kei-
nen Hinweis auf weitere kaliführen-
de Abschnitte im Zechstein 4. Das
bei Lotze (1938) beschriebene Flöz
Ottoshall ist stratigraphisch und
genetisch nicht hinreichend unter-
sucht, um zu entscheiden, ob es mit
dem K4 der Bohrung Salzwedel 2
identisch ist, oder ob es sich um eine
Spaltenfüllung innerhalb des Aller-
Steinsalzes handelt.
Oberes Aller-SteinsalzOberhalb des Na4�1 fällt der Brom-
gehalt an den untersuchten Stand-
orten im Na4� auf 0,008 % ab, wobei
deszendente Einflüsse durch auf-
gelöstes Unteres Aller-Steinsalz
sicher beigetragen haben. Weder
Nachflüsse vom Weltmeer noch Nie-
derschläge können das Defizit aus
der Verdunstung allerdings aus-
gleichen. Der Spiegel im Becken
sinkt weiter. Es fallen weite Gebie-
te trocken. Der Bromgehalt in der
Lösung nimmt ab. Die von Rei-
chenbach (1976) in der Beilage 29
zusammengestellten Bromkurven
verschiedener Bearbeiter aus dem
Thüringer und Subhercynen Becken
bestätigen dies. Im Thüringer
Becken enden sämtliche Kurven im
Na4� und im Subhercynen Becken
wird gerade noch ein Teil des Na4�
erreicht. Die Steinsalzablagerung im
Zechstein endet auch in diesen
Gebieten mit dem Trockenfallen.
An der Grenze Na4�/� steigt der
Lösungsspiegel erneut und es
kommt erstmals seit der Ablagerung
des T4 wieder merklich Ton über
Zuflüsse vom Land in das Becken.
Mit diesen Zuflüssen gelangt auch
Eisen in die Lösung, das im Gleich-
gewicht mit Luftsauerstoff sofort zu
Fe (III) oxidiert, sodass in erster Linie
die Salze im Oberen Aller-Steinsalz
rosa bis rot gefärbt sind. Die Brom-
gehalte steigen im Na4� und Na4tm
wieder mehrfach auf bis zu 0,015 %
im Beckenzentrum an. Aus dem Vor-
becken strömt erneut zeitweilig vor-
konzentrierte Lösung ins Becken. In
der Bohrung Solling 5 können vier
und unter Einschluss des Streifen-
salzes aus Siegfried-Giesen fünf
Wiederholungen belegt werden.
Weite Bereiche des Solling-Beckens,
aber auch das Thüringer und das
Subherzyne Becken sowie Schwel-
lenlagen werden nur noch zeitwei-
lig durch Zuflüsse vom Festland
überflutet.
Ohre-FolgeIm Ohre-Ton wurden im Steinsalz
Bromgehalte von 0,015 % in der Boh-
rung Salzwedel 2 nachgewiesen.
Während sie im untersten Ohre-
Steinsalz nur noch bei 0,01 % liegen,
fallen sie zum Hangenden weiter auf
0,005 %. Allerdings liegen nur weni-
ge Untersuchungen bisher vor. In
der Bohrung Fehmarn Z1 konnten
erstmals aus einer größeren Mäch-
tigkeit Gehalte ermittelt werden,
wobei die Werte um 0,005 % auf
wenig konzentrierte Lösungszu-
flüsse schließen lassen und eine
regressive Abfolge im Na5 bestäti-
gen. Zum Unterschied besitzt das
oberste Aller-Steinsalz, das Strei-
fensalz (Na4�), mit 0,01 bis 0,02 %
deutlich höhere Gehalte.
Abschätzung der Wassertiefe im z4- und z5-Becken Die von Kühn (1955) entwickelte
Formel für die Berechnung der
Wassertiefe lautet:
Die Formel gilt für Proben, die im
dm- bis m-Abstand in progressiver
Abfolge aus Steinsalzschichten
innerhalb der Anhydrit-Region ent-
nommen wurden, wobei b1 dem
Bromgehalt der Liegendschicht, b2
dem Bromgehalt der Hangend-
schicht und m dem Abstand der Pro-
ben in Meter entspricht. Auf weitere
Details dieser umfangreichen Arbeit
wird verwiesen.
Sämtliche Bromkurven wurden
in einer Excel-Datei erfasst und mit
der zuvor beschriebenen Formel die
jeweiligen Wassertiefen berechnet.
Auf die Darstellung der einzelnen
Werte wird wegen des Umfangs ver-
zichtet. Kühn selbst wertete die
Berechnungen als einen Versuch,
der uns zugleich einen Einblick in
die komplizierten Vorgänge der Ent-
stehung der Zechsteinsalzlager-
stätte vermittelt. Sicher sind Ein-
zelwerte auch nicht repräsentativ
bzw. als absolut zu nehmen. Sie
geben aber in der Summe zusam-
men mit anderen geologischen
Beobachtungen deutliche Hinweise
zum Sedimentationsmodell. In der
Abb. 12 sind die Ergebnisse der
errechneten Wassertiefen aus der
Bohrung Salzwedel 2 für das Unte-
re Aller-Steinsalz mit 30 bis 50 m
und die Ohre-Folge mit 5 bis 25 m
und aus der Bohrung Solling 5 für
das Obere Aller-Steinsalz mit 5 bis
90 m im 5-fachen Wechsel darge-
stellt. Kühn (1960) ermittelte aus
Steinsalzproben innerhalb der Kie-
serit-Region direkt unterhalb des
Kaliflözes Aller in Mariaglück eine
Wassertiefe von 4 m.
Zu Beginn des z4 war das Becken
eine große Salzpfanne und lag
sicher unterhalb des Meeresspiegels.
Aus den Berechnungen von Lau-
gentiefen im Unteren Aller-Steinsalz
ergibt sich mindestens eine Becken-
tiefe von 80 bis 100 m. Hierauf wei-
sen auch die großen Mächtigkeits-
unterschiede im gesamten z4 hin.
Während im Becken die Mächtigkeit
im Aller-Ton bis auf 60 m anschwillt,
wird auf den Schwellen bzw. Untie-
fen nur 3 bis 8 m Ton abgelagert.
Offensichtlich bestimmt die relati-
ve Spiegellage die Ablagerung im
Becken. Die unterschiedlichen
Bromkurven in den einzelnen
Schichten des Na4 zeigen ebenfalls
diese Abhängigkeiten. Generell ist
ein deutlicher Anstieg der Brom-
gehalte im Unteren Aller-Steinsalz
Kali und Steinsalz 15
Forschung und Entwicklung
14 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
Abb.11: Kernfotos aus dem Zechstein 4 (T4/A4/Na4�) der Bohrung Husum 202 mit
Lage der Probenpunkte; Bromgehalte in Masse-%/NaCl / Core photograph with bro-
mine samples of the z4 (T4/A4/Na4�) from Husum 202 well
Abb.12: Wasserspiegeltiefen-Berechnungen aus Bromwerten im Steinsalz
während des Zechstein 4 und 5 / Water depths calculations during z4 and z5 with
bromine dates of rocksalt
Tab. 1.: Stratigraphische Gliederung der Aller- und Ohre-Folge samt Mächtigkeiten und Abgleich zum Polnischen Becken
nach Wagner (1991) / Classification and correlation of Zechstein z4 and z5 (Aller- und Ohre-Folge) with thickness of stratigraphi-
cal units, in Poland after Wagner (1991)
glück und Niegripp 10 zur Salzwe-
del 2 im Unteren Aller-Steinsalz zu
beobachten. Die Konzentration und
Durchmischung im Becken war
von der Wassertiefe und der jewei-
ligen spezifischen Lage abhängig.
Während der Ausscheidung des
Unteren Aller-Steinsalzes in offen-
sichtlich tiefem Wasser müssen
gleichmäßige Bedingungen vorge-
legen haben. Mit der Kaliausschei-
dung des Kaliflözes Aller schließt
der erste Zyklus ab.
Im Oberen Aller-Steinsalz wird
bei häufigen Spiegelschwankungen
zunehmend Ton vom Festland in das
Becken gespült. Die Bromgehalte
zeichnen die Wasserstände durch
progressive und regressive Abschnit-
te nach. Mit Annäherung an den
Beckenrand ist bei Fehlen der
Begleitsalze eine Abtrennung zwi-
schen Tonbrocken- und Tonbanksalz
schwierig. Die Tonsteine am Top des
Unteren Aller-Steinsalzes werden
dann als Oberer Aller-Ton (T4r)
zusammengefasst.
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Kali und Steinsalz 17
Forschung und Entwicklung
von der Bohrung Solling 3 über die
Bohrungen und Grubenaufschlüs-
se Husum 202, Mariaglück, Niegripp
10 bis zur Bohrung Salzwedel 2 zu
beobachten. Die Konzentration und
Durchmischung im Becken war von
der Wassertiefe und der jeweiligen
spezifischen Lage abhängig.
Während der Ausscheidung des
Unteren Aller-Steinsalzes in offen-
sichtlich tiefem Wasser mit konti-
nuierlichen Meerwasserzuflüssen
müssen dennoch gleichmäßigere
Bedingungen vorgelegen haben als
im gesamten darüber folgenden
Zechstein, in dem sich größere Spie-
gelschwankungen im z4 und z5
mindestens sieben- bis achtmal wie-
derholen. Die Salinität im Becken
wechselt entsprechend. Der Becken-
boden hatte nur noch geringe
Höhenunterschiede von 20 bis 40 m
zwischen Rinnen und Untiefen.
ZusammenfassungIn der Aller-Folge schwanken die
Gehalte von Br/NaCl zwischen 0,005
und 0,04 %. In der Ohre-Folge liegen
die Werte mit 0,005 bis 0,0125 %
niedriger. Insgesamt lassen sich in
der Aller-Folge vier charakteristische
Bereiche und in der Ohre-Folge ein
fünfter Bereich ausgliedern. Der
höchste Bromgehalt wurde in Stein-
salzbänken innerhalb des T4 gefun-
den. Die höchsten Bromgehalte im
z4 und z5 insgesamt liegen in der
Bohrung Salzwedel 2.
Das vergleichbare stratigraphisch
vollständige Profil aus den Boh-
rungen Solling 3 und 5 zeigt bis auf
den Aller-Ton generell niedrigere
Werte. Hier spiegelt sich die rand-
liche Lage des Solling-Beckens
wider. Hauptsächlich Zuflüsse vom
südlichen Festland verdünnen die
Beckenlösung, was zweimal durch
den regressiven Kurvenverlauf im
Na4� sichtbar wird.
Deutlich ist der Anstieg der Brom-
gehalte von den Bohrungen Solling
3 und 5, über Husum 202, Maria-
16 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
Bild 5b: Solling 5, Na4�, 1025,5 m
Bild 5a: Solling 5, Na4�, 1025,5 m
Bild 4: Solling 3, Na4�2, 836,0 m
Bild 3: Solling 3, Na4 �, 850,7 m
Bild 2: Solling 3, Steinsalz im T4,855,4 m
Bild 1: Husum 202, Steinsalz im T4,346,3 m
Bild 10: Solling 5, Na4tm, 991,2 m
Bild 9: Solling 5, Na4tm, 995,9 m
Bild 8: Solling 5, Na4tm, 1012,0 m
Bild 7: Solling 5, Na4�, 1017,3 m
Bild 6: Solling 5, Na4�, 1019,0 m
Die Düngung der Kulturpflanzen ist
neben der Züchtung, dem Pflan-
zenschutz, der Bewässerung und
der Anbautechnik einer der wich-
tigsten Faktoren, die Produktivität
der Böden durch höhere Erträge zu
steigern. So hat sich beispielsweise
in China die Getreideproduktion in
den letzten 40 Jahren aufgrund
höherer Erträge von etwa 110 Mil-
lionen t (Mio. t) auf über 450 Mio. t
vervierfacht obwohl die Anbau-
fläche um 5 Millionen ha (Mio. ha)
auf 85 Mio. ha reduziert wurde. Im
gleichen Zeitraum stieg der Dün-
gerverbrauch von weniger als 1 Mio.
t N+P2O5+K2O auf derzeit mehr als
35 Mio. t. (Abb. 1)
Mit der Ernte entziehen die Kul-
turpflanzen dem Boden Nährstoffe,
die, um die Bodenfruchtbarkeit zu
erhalten, ersetzt werden müssen.
Der globale Nährstoffentzug ent-
spricht etwa 75 Mio. t N, 35 Mio. t
P2O5 und 68 Mio. t K2O. Dem steht
ein Düngeraufwand von derzeit 82
Mio. t N, 33 Mio. t P2O5 und ledig-
lich 22 Mio. t K2O gegenüber. Die
offensichtliche Diskrepanz zwi-
schen K-Entzug mit der Ernte und
der K-Düngung wird noch deut-
licher, wenn die Situation in Ent-
wicklungsländern betrachtet wird:
dem Nährstoffentzug von ca 53 Mio.
t N, 25 Mio. t P2O5 und 55 Mio. t K2O
steht ein Verbrauch an Mine-
raldünger von 54 Mio. t N, 22 Mio.
t P2O5 und 11 Mio. t K2O gegenüber.
Es ist schwer vorstellbar, dass die
Deckungslücke in der K-Bilanz
durch organische Düngung
geschlossen werden kann, zumal
wie beispielsweise in Indien der
meiste Stallmist als Brennmaterial
zweckentfremdet wird. Vielmehr
kann davon ausgegangen werden,
dass global weit verbreitet Raubbau
an den K-Reserven der Ackerböden
betrieben wird. Das geht einher mit
Abnahme der Bodenfruchtbarkeit
und der Nachhaltigkeit der Pro-
duktivität.
Das Aufzeigen des Ausmaßes und
der Folgen von anhaltend unaus-
gewogener Düngung ist eine der
wesentlichen Aufgaben des Inter-
nationalen Kali Institutes, IKI, in
Basel in der Schweiz. Daneben infor-
miert das IKI die Landwirte, den
Düngerhandel, die Berater wie
auch die Entscheidungsträger durch
weltweite Düngungsversuche bei
den Landwirten, durch Seminare
und Konferenzen sowie einer brei-
ten Palette sowohl wissenschaft-
licher als auch angewandter Publi-
kationen über die Vorzüge einer aus-
gewogenen Düngung mit Kali. Vom
8.–10. Oktober 2002 feierte das IKI
mit einem Kongress über „Feed the
soil to feed the people – the role of
potash in sustainable agriculture“
in Basel sein 50-jähriges Bestehen.
Aus diesem Anlass soll zurückge-
blickt werden zu den Anfängen der
Kaliberatung und des Institutes, es
sollen die derzeitigen Aktivitäten
aufgezeigt sowie ein Blick auf die
Herausforderungen der Zukunft
geworfen werden.
Der Blick zurückDie Idee, dem Boden Fruchtbarkeit
zurückzugeben, die ihm durch die
Ernte entzogen wurde, ist seit lan-
gem bekannt und im Rahmen des
damaligen Kenntnisstandes auch
befolgt worden. Düngung mit orga-
nischen Rückständen und das Rück-
führen von erodiertem Boden wen-
den chinesische Bauern schon seit
mehr als 6000 Jahren an. Lucius
Junius Moderator Columella, ein
römischer Geschichtsschreiber,
Kali und Steinsalz 19
Forschung und Entwicklung
18 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
Das Internationale Kali Institut –50 Jahre Kaliberatung weltweit
Rund 800 Millionen hungernde Menschen weltweit,
allein in Afrika südlich der Sahara ist ein Drittel der Bevöl-
kerung unterernährt; abnehmende Land- und Wasser-
reserven, abnehmende Zuwächse in den Getreideerträ-
gen, sich vergrößernde Defizite in der Versorgung der
Entwicklungsländer mit Nahrungsmitteln, das ist das
Szenario, dem sich die Landwirtschaft, vor allem in den
Entwicklungsländern, stellen muss. Ohne Frage, die
Produktivität der Landwirtschaft muss deutlich erhöht
werden, um, zum Beispiel, den zu erwartenden Bedarf
von etwa 2.5 Milliarden t (mrd t) Getreide innerhalb der
nächsten 20 Jahre befriedigen zu können (ROSEGRANT
et al., 2001). Höhere Erträge tragen nicht nur zur Nah-
rungssicherheit bei, mit dem damit verbundenen höhe-
ren Einkommen werden auch nicht-landwirtschaftliche
Geschäftsbereiche in den ländlichen Regionen belebt,
was wiederum Arbeitsplätze schafft und so zur Ent-
wicklung des ländlichen Raumes verhilft. Das Interna-
tional Food Policy Research Institute, IFPRI, schätzt, dass
in Afrika mit Erhöhung der Produktivität um ein Prozent
die Armut um 0.6 Prozent verringert wird (IFPRI, 2002).
Dr. Adolf Krauss, Direktor,
Internationales Kali Institut,
IKI, Basel, Schweiz
Abb. 1: Gerteideproduktion und Düngerverbrauch in China (FAO, 2003) / Cereal
production and use of mineral fertilizer in China (FAO, 2003) (blue triangles = cereal
production; red circles = fertilizer consumption)
antwortlich für Langstrecken-
transport von Assimilaten – haben
während dieser Epoche zahlreiche
Institutionen und Wissenschaftler
stimuliert, Forschungen mit dem
Nährstoff Kalium zu betreiben. Die
grundlegenden Untersuchungen
an der Landwirtschaftlichen For-
schungsanstalt Büntehof der K+S in
Hannover, aber auch an der For-
schungsanstalt Aspach-la-Bas der
SCPA im Elsass verdienen besonde-
re Erwähnung.
Das IKI, angeleitet von seinem
Wissenschaftlichen Beirat mit 16
Mitgliedern aus 14 Europäischen
Ländern, initiierte und unterstütz-
te zahlreiche Untersuchungen zum
Problemkreis Kali im Boden und
Kali in der Pflanze. Die günstige
wirtschaftliche Situation der Dün-
gerindustrie während dieser Zeit
verhalf auch dem Kali-Institut in
Bern zu den nötigen finanziellen
Mitteln, um neben der Unterstüt-
zung der K-Forschung auch zahl-
reiche internationale Kongresse
und Kolloquia durchzuführen.
Die Themen reichten von K im
Boden und in lebenden Organismen
(Zürich, 1954), K in Relation zum
Wasserhaushalt (Madrid, 1958),
K und Qualität (Brüssel, 1966), K in
Biochemie und Physiologie (Upp-
sala, 1971), K in tropischen Böden
(Abidjan, 1973) bis zu Düngung und
Pflanzengesundheit (Izmir, 1976),
um nur einige der 11 Kongresse und
14 Kolloquien zu nennen.
Die Kongressbände, im Verbund
mit Potash Review, Green Bulletins,
International Fertilizer Correspon-
dent ifc, Crop Bulletins und Re-
search Topics, bildeten die Basis für
den Wissenstransfer, um einerseits
die Beratung und fortschrittliche
Bauern mit wissenschaftlich fun-
dierten Informationen zu versorgen,
andererseits Agrarstudenten und
Wissenschaftlern Referenzmaterial
und Anregungen an die Hand zu
geben.
Die 60er Jahre waren auch die
Periode, in der das IKI seine Ak-
tivitäten außerhalb Europas auf-
baute. Das sog. POTASCHEME in
Indien (1957–62) mit zahlreichen
auswärtigen und einheimischen
Mitarbeitern war eine der wichtig-
sten Missionen. Weitere Missionen
wurden in Argentinien, Brasilien,
Peru, Uruguay, Ostafrika, Südafrika,
dem früheren Rhodesien (heute
Zimbabwe), Hong Kong, Iran, Japan,
Korea, Singapore, Taiwan und in
Montpellier, Frankreich aufgebaut,
letztere betreute den mediterranen
Raum, insbesondere Nordafrika.
Das zweite Quartal bis zumGoldenen Jubiläum des IKIBeseelt vom Fortschritt im Dün-
gerverbrauch während der 60er und
70er Jahre prognostizierten 1976 die
Vereinten Nationen, dass sich der
globale Düngerverbrauch bis zum
Jahr 2000, also heute, auf 145 Mio.
t N, 76 Mio. t P2O5 und 67 Mio. t K2O
erhöht (UNIDEP, 1978). Zur Erinne-
rung, der derzeitige Düngerver-
brauch ist 82 Mio. t N, 33 Mio. t P2O5
und 22 Mio. t K2O. Was sich zwi-
schen der UNIDEP-Prognose 1978
und heute auf dem Düngermarkt
ereignete, nämlich ein massiver Ein-
bruch in der Düngeranwendung,
lässt sich ursächlich wie folgt
zusammenfassen: Energiekrise –
Flächenstilllegung – Wirtschafts-
krise im Ostblock – finanzielle Lage
der Landwirtschaft – ökologische
Bedenken – aber auch präzisere
Düngerberatung und -anwendung.
Zwischen 1988, als der globale Dün-
gerverbrauch das Maximum erreich-
te, und 1993 sank der N-Verbrauch
um 9 %, der P-Verbrauch um 24 %
und der K-Verbrauch sogar um 39
%. Der Kaliabsatz verringerte sich bis
heute in der früheren Sowjetunion
auf ein Zehntel (0.7 Mio. t K2O), in
Osteuropa von 2.7 auf 0.6 Mio. t K2O,
selbst in Westeuropa verringerte
sich der Kaliverbrauch seit 1988 um
2.3 Mio. t auf derzeit 3.6 Mio. t K2O.
(Abb. 2)
Die offensichtliche Bevorzugung
der N-Düngung in Zeiten öko-
nomischer Engpässe zulasten der
Kalidüngung hat verschiedene
Ursachen: die ‚sichtbare’ Wirkung
von N, Außerachtlassung von Qua-
lität beim Aufkauf von landwirt-
schaftlichen Produkten, unkorrek-
te Auslegung der Bodenanalysen-
werte oder auch schlichtweg
mangelndes Wissen. Als Konse-
quenz des zunehmenden Ungleich-
gewichtes zwischen N und K in der
Düngeranwendung erkennt man,
dass die K-Bilanz, insbesondere der
der Ackerbaubetriebe, negativ wird,
d. h. der Nährstoffaustrag mit den
Ernteprodukten, Auswaschung und
Erosion ist größer als die Summe
der K-Zufuhr durch mineralische
und/oder organische Düngung,
Bewässerung oder andere K-Quellen.
Negative K-Bilanz bedeutet Raubbau
an den Kalireserven im Boden und
damit abnehmende Bodenfrucht-
barkeit. Negative K-Bilanzen sind in
Entwicklungsländern weit verbrei-
tet, das Defizit vergrößert sich jähr-
lich. Zum Beispiel ist das jährliche
K-Defizit in China ca. 8 Mio. t K2O
(SYERS et al., 2002), oder ca. 7 Mio.
t K2O in Indien (BANSAL, 2000). Auch
in den Industrieländern hat sich die
K-Bilanz in den letzten 10 Jahren von
einer positiven Deckung in ein
Negativsaldo umgewandelt. (Abb. 3
a+b)
Wie hat das IKI auf die veränderteSituation im Düngermarkt reagiert?Das Institut wurde in zweierlei Hin-
sicht von den veränderten Bedin-
gungen auf dem Düngermarkt
getroffen: Die Träger des IKI, d. h. die
Kali und Steinsalz 21
Forschung und Entwicklung
empfahl schon vor 2000 Jahren, den
Boden zu düngen, damit er nicht
‚müde‘ wird, d. h. nicht an Frucht-
barkeit verliert. Bis ins 19. Jahr-
hundert wurde die Ansicht vertre-
ten, dass die Fruchtbarkeit und
Ertragsfähigkeit eines Bodens allein
von dessen Gehalt an Humussub-
stanzen abhängen soll („Humus-
theorie“). Erst die Arbeiten Justus
von Liebigs (Die Chemie in ihrer
Anwendung auf Agricultur und
Physiologie, 1840) brachten grund-
legende Erkenntnisse darüber, dass
es nicht der Humus als solcher, son-
dern die in ihm enthaltenen Mine-
ralstoffe sind, die die Pflanze
ernähren. In seinen 50 Thesen sagt
Liebig unter anderem „… (30) Die
Steigerung der Fruchtbarkeit eines
Feldes durch die Brache … und die
Hinwegnahme der Bodenbestand-
theile in den Ernten, ohne Ersatz
derselben, hat in kürzerer oder län-
gerer Zeit eine dauernde Unfrucht-
barkeit zur Folge. (31) Wenn der
Boden seine Fruchtbarkeit dauernd
bewahren soll, so müssen ihm nach
kürzerer oder längerer Zeit die ent-
zogenen Bodenbestandtheile wieder
ersetzt, d. h. die Zusammensetzung
des Bodens muss wieder hergestellt
werden“ (aus: Thiels landwirt-
schaftliches Konversations-Lexikon,
3. Band 1884).
Liebig war es auch, der Kalium als
eines der essentiellen Pflanzen-
nährstoffe erkannte. Als Rohstoff-
quelle stand ‚Pottasche‘ zur Verfü-
gung, d. h. Verbrennungsrückstän-
de von Holz, die aber überwiegend
für die Herstellung von Seife und
Glas gewonnen wurde. Der stei-
gende Kalibedarf der Landwirt-
schaft, insbesondere im Zuckerrü-
benanbau, konnte erst nach der Ent-
deckung der Kalilagerstätten in
Stassfurt (1856) befriedigt werden.
1861 war es dann möglich, nach ent-
sprechenden Vorarbeiten Kalidün-
ger in ausreichender Menge berg-
männisch zu gewinnen. Bereits 1860
wurden die ersten Ergebnisse von
Kalidüngungsversuchen in Deutsch-
land veröffentlicht. Wenig später,
1891, gründete die deutsche Kali-
Industrie in Stassfurt die Agrikul-
turabteilung für angewandte For-
schung und praktische Beratung
(MORGENTHALER und SIEMES,
1987).
Das frühe 20. Jahrhundert sah
eine rasche Ausdehnung von Dün-
gungsversuchen mit Kali und der
entsprechenden Kaliberatung, nicht
nur in Deutschland, sondern auch
in Frankreich. Die Kaliproduzenten
in beiden Ländern waren es dann
auch, die nach dem Krieg die Not-
wendigkeit erkannten, die Kali-
düngung nicht nur in den Heim-
märkten, sondern auch außerhalb
Europas durch Beratung zu fördern.
Das führte 1952 zur Gründung des
Internationalen Kali-Institutes in
Bern in der Schweiz.
Die globale Landwirtschaft bis zumSilberjubiläum des IKIBei der Gründung des IKI bevölker-
ten rund 2.5 Mrd. Menschen die
Erde, 2/3 davon in Entwicklungs-
ländern. Die Getreideerträge waren
relativ niedrig, weniger als 1.2 t/ha
in den Entwicklungsländern. Dem-
entsprechend niedrig war auch der
Nährstoffentzug und folglich der
Düngerbedarf.
Die Situation änderte sich rapi-
de in den nachfolgenden Jahren. Bis
zum Silberjubiläum des IKI, welches
1978 gefeiert wurde, erhöhte sich
die globale Bevölkerung auf 4.4 Mrd.
Menschen, 70 % davon lebten in Ent-
wicklungsländern.
Die Produktion von Nahrungs-
mitteln, z.B. von Getreide hielt
jedoch stand mit der Bevölkerungs-
entwicklung; die Pro-Kopf-Produk-
tion erhöhte sich sogar von 285 kg
Anfang der 60er Jahre auf 368 kg
Getreide zum Zeitpunkt des IKI-Sil-
berjubiläums. Die erhöhte Produk-
tion basierte in erster Linie auf einer
substantiellen Steigerung der Getrei-
deerträge (+64 %), während sich die
Anbaufläche lediglich um 10 %
erhöhte.
Die 60er und 70er Jahre sahen
auch einen rasanten Anstieg im Ver-
brauch von Mineraldünger, was
letztlich auch die Ertragssteigerung
in der Pflanzenproduktion ermög-
lichte. Innerhalb von 20 Jahren stieg
der globale N-Verbrauch von 11 auf
61 Mio. t, der P-Verbrauch von 11 auf
32 Mio. t und der von Kali von 9 auf
24 Mio. t K2O. Ende der 70er Jahre,
d. h. 1980, entfielen vom Gesamt-
düngerverbrauch mehr als die Hälf-
te des Stickstoffs, 69 % des Phos-
phates und 83% des Kalis auf die
Industrieländer. Die K-Düngung
entsprach etwa 140 % des K-Entzu-
ges der angebauten Pflanzen. Das
deutete auf einen beträchtlichen
Aufbau von Bodenfruchtbarkeit in
diesen Ländern hin. Im Gegensatz
dazu konnte die K-Düngung in den
Entwicklungsländern den K-Entzug
der Pflanzen nur zu 12 % abdecken.
Die ersten 25 Jahre des IKIsDer steigende Nahrungsbedarf auf-
grund der Bevölkerungsentwick-
lung bei gleichzeitig stagnierenden
Anbauflächen gab auch der Agrar-
forschung Impulse, Wege zu finden,
um die erforderliche Produkti-
vitätssteigerung zu bewerkstelligen.
Das galt auch für die Agrikultur-
chemie und insbesondere für die
K-Forschung. Das spezielle Verhalten
des Kaliums im Boden – relativ
immobil, aufgeteilt auf 4 Fraktionen
mit unterschiedlicher Verfügbar-
keit, Gleichgewichtsreaktionen –
sowie die multiple Funktion in der
Pflanze – Aktivator zahlreicher
Enzymsysteme, Osmoregulator, ver-
20 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
sprechende inhaltliche Umbau des
IKI in Richtung dezentralisierte
Arbeit lässt sich wie folgt kurz skiz-
zieren: Die regionale Tätigkeit des
IKI konzentriert sich auf China,
Südost-Asien, Indien, Nahost und
Nordafrika, Lateinamerika, aber
auch Osteuropa und die frühere
Sowjetunion. Erstere sind bedeu-
tende Auslandsmärkte der IKI-Mit-
glieder, in letzteren Regionen soll-
te das IKI beitragen, die nach der
ökonomischen Wende kollabierte
Düngerberatung und -vermark-
tung, insbesondere in Hinblick auf
Kali, wieder aufzubauen. Die regio-
nale Arbeit des IKI wird durch Mit-
arbeiter (Agronomen) einzelner
Mitgliedsfirmen durchgeführt, den
sog. IKI-Koordinatoren. Zur Zeit
arbeiten für das IKI 9 Koordinatoren.
Die erforderlichen finanziellen Mit-
tel für die regionalen Projekte wer-
den vom IKI bereitgestellt, ausser-
dem erhalten die betroffenen Mit-
gliedsfirmen einen finanziellen
Ausgleich für die Tätigkeit ihrer Mit-
arbeiter als IKI-Koordinator. Da-
durch können die Personalkosten
des IKI wesentlich verringert wer-
den.
Durch Kooperation mit nationa-
len und internationalen Agrarfor-
schungsanstalten und Universitäten
in den Regionen soll sich das IKI den
nötigen wissenschaftlichen Rück-
halt verschaffen, aber auch gleich-
zeitig die Richtung der nationalen
Agrarforschung mit beeinflussen.
Derzeit bestehen Kooperationsab-
kommen mit dem ISSAS und dem
NATESC in China , dem ICAR in In-
dien, EMBRAPA in Brasilien, IRRI in
den Philippinen, SWRI in Iran,
RISSA in Rumänien, um nur weni-
ge zu nennen.
Die großen internationalen IKI
Kongresse und Kolloquia, die in den
70er und 80er Jahren mit Hunder-
ten von Teilnehmern das bedeu-
tende wissenschaftliche Ereignis
waren, wurden durch kleinere
regionale Symposia und Seminare
ersetzt. Das ergibt eine bessere Brei-
tenwirkung, ferner können regional
relevante und standortspezifische
Probleme gezielter bearbeitet wer-
den. Beispielsweise wurden 2001 IKI-
Symposia und -Seminare in folgen-
den Ländern durchgeführt: Argen-
tinien, China, Belarus, Bulgarien,
Indien, Jordanien, Polen, Rumänien,
Russland, Tschechische Republik,
Ukraine und Ungarn. Im Rahmen
der regionalen Projekte der Koor-
dinatoren, d. h. den Düngungs- und
Demonstrationsversuchen auf land-
wirtschaftlichen Betrieben kommt
es zu einer engen Zusammenarbeit
mit den Landwirten wie auch mit
den Düngerhändlern. Feldtage
sowie Trainingskurse unterstützen
die praxisnahe Arbeit. Beispiels-
weise findet im September 2003 in
China der bereits 4. IKI-Trainings-
kurs für chinesische Bauern auf dem
Gebiet der Fertigation statt, d. h. der
Einspeisung von Nährstoffen in
Mikrobewässerungssysteme. Ferner
werden seit 2002 zusammen mit der
Fertilizer Association of India Trai-
ningskurse für Düngerhändler in
Indien durchgeführt.
Publikationen des IKI werden
inzwischen in mehr als 20 ver-
schiedenen Sprachen herausgege-
ben. Inhaltlich decken die Publika-
tionen wissenschaftliche wie auch
praktische Fragen ab, sie dienen
sowohl Wissenschaftlern als auch
der Beratung, dem Düngerhandel
und den Landwirten. Die IKI-Bulle-
tins zum Beispiel behandeln frucht-
art-spezifische, und die Research
Topics standorts-spezifische Fra-
gen der Düngung. Das ifc hat einen
weltweiten Leserkreis von mehr als
4.000 Abonnenten. Vermehrt wer-
den praxisnahe Faltblätter und Bro-
schüren in den jeweiligen Landes-
sprachen herausgegeben. Die 10-sei-
tige Broschüre „Potash facts in brief“
Kali und Steinsalz 23
Forschung und Entwicklung
europäische einschließlich Nahost
Kali-Industrie, erlitten deutliche Ein-
bußen im Kaliabsatz. Das führte
auch zwangsweise zu Einsparungen
im Bereich Agrarforschung und
-beratung. Das betraf auch die finan-
ziellen Zuwendungen für das Kali-
Institut. Als Folge dessen wurde das
IKI personell verkleinert und, auch
aus logistischen Gründen, 1990 von
Bern nach Basel in der Schweiz
verlegt.
Das rapide Ansteigen des Defizits
in der Kalidüngung, vor allem in
Asien, aber auch in Lateinamerika
und Afrika erforderte auch eine ver-
stärkte räumliche Umorientierung
der Forschung und Beratung in
Richtung außereuropäische Märk-
te, d. h. in Richtung Entwicklungs-
ländern.
Hinzu kommt, dass sich die uni-
versitäre Agrarforschung in Europa
seit Ende der 80er Jahre verstärkt
ökologischen Fragen mit Schwer-
punkt Stickstoff und Phosphor
zugewendet hat. Da die Düngung
von Kali per se als ökologisch nicht
bedenklich angesehen wurde, kam
es zu einen drastischen Rückgang
in der K-bezogenen Agrarforschung.
Diese Neuausrichtung an den Uni-
versitäten in Europa, zusammen mit
der Schließung des „Büntehofs“
bzw. der Beendigung der K-For-
schung in „Aspach-la-Bas“, entzog
dem Kali Institut in Basel den unmit-
telbaren wissenschaftlichen Rück-
halt. Andererseits wurde von den
Mitgliedern des IKI die Notwendig-
keit der Kontinuität der Arbeit des
Institutes nicht verkannt, auch
wenn die veränderten Rahmenbe-
dingungen eine Neu-Orientierung
des Institutes erforderten. Das Insti-
tut sollte weiterhin die anwen-
dungsbezogene K-Forschung anre-
gen und unterstützen und das
daraus abgeleitete Wissen in ge-
eigneter Form transferieren. Der ent-
22 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
Abb. 3a: K-Entzug durch die Ernte in Relation zum Kaliverbrauch – Industrieländer
/ K removal by crops in relation to potash consumption – developed countries (red area
= K removal by crops; blue columns = potash consumption)
Abb. 3b: K-Entzug durch die Ernte in Relation zum Kaliverbrauch – Entwick-
lungsländer / K removal by crops in relation to potash consumption – developing coun-
tries (red area = K removal by crops; blue columns = potash consumption)
Abb. 2: Globaler Düngerverbrauch – Prognose und Realität / Global fertilizer con-
sumption – forecast and reality (open/closed green squares N use forecast/consumpti-
on; open/closed red triangles P2O5 use forecast/consumption; open/closed blue circles =
K2O use forecast/consumption)
fügbarkeit von Ackerland verrin-
gerte sich in den letzten 40 Jahren
in Industrieländern von 0.66 ha auf
0.47 ha, in Entwicklungsländern
von 0.30 auf 0.16, und in China von
0.15 auf 0.10 ha (FAO, 2003). Zwei-
felsohne muss zunehmend mehr
der Landverlust durch höhere Erträ-
ge kompensiert werden. Wenn bei-
spielsweise die Getreideerträge in
China auf dem Niveau von 1960, d.
h. bei der Einführung von Mine-
raldüngern, geblieben wären, wür-
de China zusätzlich 350 Mio. ha
Ackerland benötigen, um die heu-
tige Getreideproduktion zu errei-
chen. Einsatz von Mineraldünger
hat daher zur Schonung der Land-
ressourcen geführt (vgl. Abb 1).
Vergleichbares gilt für das Was-
ser. Aufgrund des steigenden
Wasserbedarfs für Haushalte und
Industrie wird sich der Anteil des
Wassers, welches für Bewässerung
zur Verfügung steht in Entwick-
lungsländern von derzeit 86 % auf
76 % innerhalb der nächsten 20 Jah-
re verringern (ROSEGRANT et al.,
2002). Auch hier gilt es, die Aus-
nutzung von Bewässerungswasser
durch höhere Erträge zu verbessern,
um somit der verringerten Verfüg-
barkeit entgegenzutreten.
Bei der Zuckergewinnung erfor-
dert jeder Prozentpunkt niedrigerer
Zuckergehalt der Rüben etwa 6 t
mehr Zuckerrüben, die geerntet,
transportiert und verarbeitet wer-
den müssen, um den gleichen
Zuckerertrag zu erzielen.
Die Energieeinsparung durch bes-
sere Qualität ist augenscheinlich.
Feldversuche im Rahmen des IKI-
Programms zeigen in Polen,
Ungarn, Nahost oder in Indien, dass
der Zuckergehalt in Zuckerrüben
oder Zuckerrohr signifikant mit
steigender K-Düngung erhöht wird.
Globalisierung und Urbanisierungbeeinflussen den NährstoffzyklusMit der zunehmenden Verstädte-
rung gelangen entsprechend mehr
Nährstoffe über die Nahrungskette
in den urbanen Bereich. Eine Rück-
führung dieser Nährstoffe auf den
Acker findet kaum statt, der
dadurch offene Nährstoffkreislauf
muss durch Düngung wieder
geschlossen werden. Gemessen am
Urbanisierungsgrad und dem K-Ent-
zug mit der Ernte dürften die Kali-
verluste durch den Transfer von
Nahrungsmitteln in die Städte in
der Größenordnung von 35 Mio. t
K2O liegen. Der grenzüberschrei-
tende Nährstofftransfer mit Nah-
rungsmitteln ist ebenfalls nicht
unerheblich: Lateinamerika expor-
tiert ca 1.1 Mio. t K2O jährlich, wel-
ches in Ölsaaten und -kuchen ent-
halten ist. Argentinien allein expor-
tiert ca 510.000 t K2O mit den
Ölsaaten und -produkten, impor-
tiert aber gleichzeitig nur ca 20.000
t K2O in Form von Kalidünger. Allein
durch diesen K-Transfer mit dem
Export von Ölsaaten hat die argen-
tinische Landwirtschaft ein K-Defi-
zit in der Düngung von etwa
500‘000 t K2O. Umgekehrt impor-
tiert die Europäische Union ca 1.26
Mio. t K2O mit den Ölsaaten, eine
Menge, die natürlich in die Nähr-
stoffbilanz der europäischen Land-
wirtschaft, insbesondere der Vieh-
haltungsbetriebe zu Buche schlägt.
Biotechnologie, Präzisionsdüngung,organischer LandbauUnbeschadet der derzeitigen poli-
tischen Diskussion über GVOs muss
anerkannt werden, dass Fortschrit-
te in der Biotechnologie unent-
behrlich sind für die Sicherung der
Ernährung künftiger Generatio-
nen. Pflanzen, die resistenter sind
gegen Krankheiten und Schädlin-
gen, widerstandsfähig gegen
Kali und Steinsalz 25
Forschung und Entwicklung
ist in englisch, chinesisch, gujara-
ti, hindu, punjabi, spanisch und
tamili erhältlich. Natürlich bedient
sich das IKI auch des modernen Wis-
senstransfers, die IKI website
www.ipipotash.org ist in englischer
Sprache, www.ipichina.org in Chi-
nesisch, eine spanische Version ist
in Vorbereitung.
Was sind die Herausforderungen der Zukunft?Wird das IKI im Jahre 2027 sein 75-
jähriges Bestehen feiern oder wird
mit Hilfe moderner Technologie
soviel Wissen auch in die entfern-
testen Dörfer der Welt transferiert,
dass es die Arbeit des IKI oder die sei-
ner Schwesterinstitute wie das
amerikanische Potash and Phos-
phate Institute, PPI/PPIC, das
Schwefelinstitute, TSI, oder das
marokkanische Phosphateinstitute,
IMPHOS, überflüssig macht? Was
sind die Herausforderungen der
Zukunft an die Landwirtschaft?
Die globale Bevölkerung wirdvorerst weiterwachsen und damitder Bedarf an Nahrungsmitteln:Die Vereinten Nationen erwarten,
dass die globale Bevölkerung im Jah-
re 2030 die 8-Milliarden-Grenze
überschritten hat, 80 % davon wer-
den in Entwicklungsländern leben
(FAO, 2003). Das IFPRI erwartet, dass
sich die globale Getreideproduktion
von derzeit 2 Mrd. t auf 2.5 Mrd. t
innerhalb der nächsten 20 Jahre
erhöht (ROSEGRANT et al., 2001).
Rechnet man die Konversionsver-
luste bei der Tierfütterung hinzu,
wird der virtuelle Getreidebedarf
etwa 3,4 Mrd. t betragen. Daraus
ergibt sich eine Deckungslücke von
ca 0,7–0,8 Mrd. t. (Abb. 4)
Setzt sich jedoch der Trend, der
zur Zeit in der Getreideproduktion
beobachtet wird, in den nächsten
Jahren fort, wird das Defizit in der
Getreideversorgung eher größer.
Ohne Frage bedarf es daher gewal-
tiger Anstrengungen, insbesondere
in den Entwicklungsländern, um
die stagnierenden Erträge zu ver-
bessern. Eine entsprechende Anpas-
sung der Düngung ist unerlässlich.
Jüngere Ergebnisse in der Reisfor-
schung zeigen, dass sich mit
Erhöhung des Reisertrages um ein
Tonne die Nährstoffaufnahme um
13 kg N, 3 kg P2O5 und 16 kg K2O
erhöht (DOBERMANN et al, 2003).
Das bedeutet, dass mehr Nährstof-
fe, insbesondere Kali im Boden über
die Düngung zur Verfügung gestellt
werden müssen, um die erforder-
liche Ertragssteigerung zu bewerk-
stelligen, wobei die Ausgewogenheit
der Düngung nicht außer Acht
gelassen werden sollte. Feldversu-
che, die mit finanzieller Unterstüt-
zung des IKI mit Reis in China
durchgeführt werden, zeigen bei-
spielsweise, dass eine Verdoppelung
der K-Düngung auf 72 kg/ha K2O
eine 11%ige Ertragssteigerung
ergab, obgleich die N-Düngung von
122 auf 110 kg/ha reduziert wurde.
Die zunehmende Verstädterung führt zu Veränderungen in denVerzehrgewohnheitenVor 50 Jahren lebten 30 % der Welt-
bevölkerung in Städten, heute fast
50 %. Mit der Verstädterung sowie
mit steigendem Einkommen ver-
ändern sich die Verzehrgewohn-
heiten, weg von Grundnahrungs-
mitteln wie Getreide und Kartoffeln
hin zu Fleisch, Obst und Gemüse.
Gleichzeitig wird die Qualität der
Nahrungsmittel ein wichtiges Selek-
tionskriterium beim Einkauf, und
die Konsumenten sind mehr denn
je besorgt über die Sicherheit der
Nahrungsmittel.
Mit Veränderung der Verzehrge-
wohnheiten wird sich das Spektrum
der angebauten Kulturpflanzen
entsprechend anpassen. Das hat
Konsequenzen für den Düngerbe-
darf. Getreide mit seinem relativ
stark verzweigten Wurzelsystem ist
wesentlich besser in der Lage,
Nährstoffvorräte im Boden auszu-
schöpfen, als vergleichsweise Soja-
bohne oder Gemüse. Letztere benöti-
gen einen höheren Gehalt an pflan-
zenverfügbaren Nährstoffen im
Boden und haben damit ein höhe-
res Düngerbedürfnis als Getreide.
Das gilt insbesondere für Kali. Zahl-
reiche Feldversuche des IKI mit
unterschiedlichsten Kulturen bele-
gen wiederholt, dass eine ausge-
wogene Düngung mit einem
bedarfsgerechten hohen Kalianteil
die Qualität der Nahrungsmittel,
z.B. den Eiweiß- oder den Vitamin-
C-Gehalt deutlich verbessert.
Das lässt sich mit der Funktion
des Kalis im Stofffwechsel der
Pflanze erklären. Gleichzeitig wer-
den die Pflanzen widerstandsfähi-
ger gegen Krankheiten und Schäd-
linge.
Qualitätsbezogene Pflanzenpro-
duktion verbessert die Marktchan-
cen der Landwirte. Er bleibt wett-
bewerbsfähig und erhöht gleich-
zeitig sein Einkommen. Das dient,
wie erwähnt, vor allem in den Ent-
wicklungsländern der Entwicklung
des ländlichen Raumes. Mit einer
verbesserten Einkommenssituation
ist der Landwirt dann auch bereit,
erneut in Bodenfruchtbarkeit zu
investieren, d. h. erneut Mineral-
dünger einzusetzen.
Die natürlichen Ressourcen schrumpfenDie Statistik der FAO zeigt eine
stagnierende Ackerfläche in Ent-
wicklungsländern und abnehmen-
de Fläche in Industrieländern,
bedingt durch den Landbedarf für
Wohnraum, Infrastruktur und
Industrialisierung. Die Pro-Kopf-Ver-
24 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
Abb. 4: Globale Getreideproduktion im Vergleich zur Bevölkerungsentwicklung
(FAO, 2003) / Global cereal production as compared to the population growth (closed
blue circles = cereal production; open red squares = population
besondere, anzuregen (pull-down
strategy), sondern auch zur Ent-
wicklung des ländlichen Raumes
beizutragen. Das ist eine Mission des
IKI, die neben viel Geduld und Über-
zeugungsarbeit auch einen langen
Atem benötigt, d. h. auch in Zukunft
erforderlich sein wird.
Wie erwähnt, erscheint der Aus-
bildungs- und Wissensstand der
Offizialberatung in den Entwick-
lungsländern den Erfordernissen
nicht gerecht zu werden. Das gilt oft-
mals auch für die lokale Dünger-
beratung. Mit der Einbeziehung der
Offizialberatung und des Dünger-
sektors in die Feldarbeit des IKI
sowie durch das Abhalten von Wei-
terbildungskursen, wie sie in Indi-
en begonnen wurden, wird ver-
sucht, eine schlagkräftige Klientel
aufzubauen, die in der Lage ist, die
Botschaft der ausgewogenen Dün-
gung voranzutreiben. Auch diese
Basisarbeit kann nicht zeitlich
begrenzt bleiben.
Die Qualität der Arbeit des IKI lebt
von der Einbeziehung neuester wis-
senschaftlicher Erkenntnisse. Ande-
rerseits zeigt die Erfahrung in den
Drittländern, dass die lokalen Wis-
senschaftler nur selten in direkten
Kontakt mit den Bauern und deren
Problemen kommen. Das IKI ver-
sucht nach der Devise from land to
lab and from lab to land eine Brücke
zu schlagen zwischen Wissenschaft
und Praxis. Mit den engen Kontak-
ten zu den wissenschaftlichen Insti-
tutionen wird gleichzeitig das
Interesse an Kali geweckt und
somit eine Kontinuität der K-For-
schung vorangetrieben. Die Öffent-
lichkeitsarbeit und die Unterrich-
tung der Entscheidungsträger in
den Ministerien sind von immenser
Bedeutung. Zum einen erfährt die
Öffentlichkeit Aktuelles zum Stand
der Bodenfruchtbarkeit und der
Agrarproduktion, zum anderen
können die Entscheidungsträger
den ökonomischen Rahmen, in dem
die Landwirtschaft tätig ist, neu aus-
richten, und drittens dient die
Öffentlichkeitsarbeit des IKI auch
zur Imagepflege der Düngerindus-
trie. Das zeigt Verantwortlichkeit
und den Willen zur Zusammenar-
beit mit allen stakeholdern die in
der Produktion von Nahrung invol-
viert sind.
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Kali und Steinsalz 27
Forschung und Entwicklung
bestimmte Herbizide, toleranter
gegen Trockenheit, Frost oder
Bodenversalzung, bringen höhere
Erträge und eine verbesserte Ertrags-
sicherheit. Das erhöht indirekt
den Düngerbedarf bzw. verbessert
die Investitionsbereitschaft in die
Düngung.
Die Einführung neuer Produk-
tionstechnologien verlangt eine
laufende Weiterbildung. Ein klas-
sisches Beispiel ist die Mikrobe-
wässerung (Tröpfchenbewässerung,
Microsprinkler etc). Da nur ein
begrenztes Bodenvolumen durch
die lokalisierte Wasserzufuhr
befeuchtet wird, was wiederum die
räumliche Nährstoffverfügbarkeit
begrenzt, ist es zwingend notwen-
dig, die Mikrobewässerung mit Fer-
tigation, d. h. der Einspeisung von
Nährstoffen in das Bewässerungs-
system zu kombinieren. Durch den
arbeits- und wassersparenden Effekt
hat sich die Mikrobewässerung, vor
allem in Entwicklungsländern
rasant ausgebreitet. Die Technik ist
vorhanden und verfügbar, aber es
fehlt das Wissen, wann, wieviel und
welche Nährstoffe eingespeist wer-
den sollen, um dem Nährstoffbedarf
der Pflanzen entsprechend deren
Entwicklungsstadium gerecht zu
werden. Wie erwähnt führt das IKI
bereits Trainingskurse in China
durch, weitere werden in Indien
und Jordanien folgen.
Der organische Landbau spiegelt
das Bedürfnis der Konsumenten
nach sicherer Nahrung wider. Unbe-
stritten ist allerdings, dass mit stand-
ortsgerechter Mineraldüngung, die
den Bedürfnissen der Pflanze ange-
passt ist, auch mit konventioneller
Landwirtschaft gesunde Produkte
bei gleichzeitiger Schonung der
Umwelt und der natürlichen Res-
sourcen erzeugt werden können.
Hier gilt es, die entsprechenden
Informationen der breiten Öffent-
lichkeit zur Verfügung zu stellen.
Die Multifunktionalität der LandwirtschaftDie Landwirtschaft in den Indu-
strieländern hat zunehmend mehr
eine multifunktionale Rolle auch im
Sinne der Landschaftserhaltung,
Rekreationsmöglichkeit für die
städtische Bevölkerung und für den
Umweltschutz zu spielen. SUH
(2002) schätzt den indirekten Wert,
den der Reisanbau in Korea im Rah-
men der Wasserkonservierung,
Klimaverbesserung, Erosionsver-
hinderung, Luftreinigung und
Erhaltung der Biodiversifikation
spielt, auf 9.8 bis 11.5 Mrd. $. Das ist
deutlich höher als der Wert des
geernteten Reis, der mit 8.4 Mrd. $
veranschlagt wurde. Allerdings
weist SUH darauf hin, dass diese
multifunktionale Rolle erst dann
zum Tragen kommt, wenn dem
Reisanbau die Prinzipien des inte-
grierten Nährstoff- und Pflanzen-
schutzmanagements zugrunde
liegen.
SchlussfolgerungDie Erfahrungen, die das IKI bei sei-
ner regionalen Tätigkeit sammelt,
zeigen, dass insbesondere in den
Entwicklungsländern große Lücken
im Wissenstransfer bestehen. Das
gilt nicht nur für die Landwirte, die
oft genug von ineffizienter Offizi-
alberatung allein gelassen werden.
Weit verbreitetes Analphabeten-
tum ist ein weiteres Hindernis. Dem
kommen die on-farm trials des IKI
entgegen. Mit learning by seeing
wird den betroffenen Landwirten
auf ihren eigenen Feldern demons-
triert, welchen positiven Einfluss
eine ausgewogene Düngung auf
Ertrag, Qualität und Stressresistenz
der Pflanzen und damit auf das Ein-
kommen hat. (Abb. 5). Die Einbe-
ziehung so genannter opinion lea-
ders, d. h. progressiver Landwirte
sowie das Abhalten von Feldtagen
unterstützen eine rasche Breiten-
wirkung. Mit dieser Strategie ver-
sucht das IKI nicht nur die Nach-
frage nach Mineraldünger, Kali ins-
26 Kali und Steinsalz
Forschung und Entwicklung
Abb. 5: Learning by seeing in Indien (IKI Feldversuch) / learning by seeing in India
(IPI field trial)
Kali und Steinsalz 2928 Kali und Steinsalz
Neuartige Entstaubungsanlagein der Untertageverwertungs-anlage Hattorf
EinführungIn der UTV-Hattorf werden geeig-
nete, staubförmige Abfälle unter
Zugabe von Flüssigkeiten verfestigt.
Diese Materialien dienen zur Ver-
füllung von vorhandenen untertä-
gigen Hohlräumen.
Die Abfälle werden zunächst in
Silo-LKWs oder Big-Bags angeliefert
und pneumatisch in vorhandene
Standsilos gefördert. Aus den Stand-
silos werden dann die Abfälle
dosiert einem Chargen-Mischer
zugeführt. Hier erfolgt eine inten-
sive Vermischung mit Flüssigkeit.
Am Ende des Mischvorgangs
wird das homogenisierte Mischgut
über einen Fallschacht in einen Big-
Bag gefüllt. Nach der Verfestigung
gelangen die Big-Bags in das unter-
tägige Verwertungsfeld zur Einla-
gerung. Während des Mischpro-
zesses kann Wasserstoff freigesetzt
werden. Als Schutzmaßnahme
gegen Brand- und Explosionsgefahr
wird die Verdünnung des ggf.
erzeugten Wasserstoffes unter die
untere Explosionsgrenze (UEG) mit-
tels technischer Lüftung gewählt, d.
h., es muss ständig ein Mindestluft-
volumenstrom durch den Chargen-
Mischer geführt werden.
Mit diesem feuchten Luftvolu-
menstrom wird jedoch gleichzeitig
auch Staub aus dem Chargen-
Mischer ausgetragen, welcher in
einer nachgeschalteten Entstau-
bungsanlage abgeschieden werden
muss.
Die eingesetzten Abfälle bestehen
im Wesentlichen aus Filterstäuben,
Aschen und REA-Salzen aus Müll-
und Sonderabfallverbrennungsan-
lagen. Diese Stoffe können stark hy-
groskopisch,schnellabbindendund
sehr kohäsiv sein. Der Korngrößen-
anteil<65�m liegt bei durchschnitt-
lich 50 bis 70 %.
Die bisherige NassentstaubungDie technische Lüftung und Ent-
staubung des Chargen-Mischers
wurde viele Jahre mit Hilfe eines
Nassabscheiders realisiert, welcher
einen Aufbauventilator, einen Ven-
turi mit Bedüsungseinheit und
einen Schlammbehälter in einem
Gerät vereint.
In der vorgeschalteten Venturi-
düse werden die staubhaltigen
Rohgase beschleunigt und über eine
Bedüsungseinheit im engsten Quer-
schnitt mit Waschwasser besprüht.
Das Rohgas prallt dabei mit hoher
Geschwindigkeit auf die Flüssig-
keitstropfen auf und teilt diese in
eine Vielzahl von feinsten Tröpf-
chen. Bei diesem Vorgang koppeln
sich die Staubteilchen an die Flüs-
sigkeitströpfchen an.
Im nachgeschalteten Zentrifugal-
Tropfenabscheider erfolgt die Tren-
nung der staubbeladenen Wasch-
flüssigkeit von dem gereinigten
Reingas. Infolge der wirkenden Zen-
trifugalkraft wird die Waschflüs-
sigkeit nach außen an die zylindri-
sche Wand geschleudert und fließt
spiralförmig nach unten in den
Schlammwasserbehälter ab.
Das Reingas wird vom Aufbau-
ventilator durch das zentrische
Tauchrohr nach oben abgesaugt
und über Dach ins Freie geleitet.
Jedoch führen störende An-
backungen in der Rohgasleitung
sowie im Nassabscheider häufig zu
kurzzeitigen Unterbrechungen des
Mischbetriebes. Aufgrund des Funk-
tionsprinzips des Nassabscheiders
sowie der Abfalleigenschaften ist ein
hoher Instandhaltungsaufwand
erforderlich, um die Funktionalität
des Nassabscheiders dauerhaft zu
gewährleisten. Außerdem sind für
den Betrieb des Nassabscheiders ein
hoher Druckverlust im Venturi
sowie ein aufwendiger Waschwas-
serkreislauf erforderlich. Die Folge
ist ein relativ hoher Energiebedarf.
Allgemeine Anforderungen an dieneue EntstaubungsanlageAufgrund der geschilderten Fahr-
weise mit der bisherigen Nassent-
staubung wurde nach neuen tech-
nischen Lösungen gesucht. Dabei
werden an die neue Entstaubungs-
anlage folgende allgemeine Anfor-
derungen gestellt:
f Gewährleistung eines konstan-
ten Mindestluftvolumenstromes
durch den Chargen-Mischer sowie
eines Unterdruckes im Chargen-
Mischer bei allen Betriebszustän-
den / bei sich ändernden Anlagen-
widerständen,
f Dauerhaft sichere Einhaltung
aller Grenzwerte am Arbeitsplatz
und in der Abluft,
f Verhinderung von unerwünsch-
ten Anbackungen in der Rohgas-
leitung sowie im Staubabscheider,
f Verringerung des Energiebe-
darfs, des Instandhaltungsaufwan-
des und der Reparaturkosten.
Die technische LösungZunächst wurde die Ertüchtigung
des bisher eingebauten Nassab-
scheiders geprüft. Die Prüfung
ergab, dass diesbezügliche Ände-
rungen nicht die unerwünschten
Anbackungen in der Rohgasleitung
sowie im Nassabscheider verhindert
hätten. Infolge noch höherer Druck-
verluste im Venturi wäre auch der
Energiebedarf weiter angestiegen.
Deshalb wurde nach anderen tech-
nischen Möglichkeiten gesucht.
Eine mögliche Lösung stellt der Ein-
satz einer Trockenentstaubung dar.
Als problematisch wurde dabei die
Anwesenheit von feuchter oder
gesättigter Luft in Verbindung mit
Die K+S Gruppe betreibt derzeit an vier Standorten
Untertageverwertungsanlagen. Die Untertagever-
wertungsanlage Hattorf (UTV-Hattorf) des Werkes
Werra ist eine dieser Anlagen, welche im Juli 1994 den
Betrieb aufnahm. Der überwiegende Teil der ange-
lieferten Abfälle wird in der Konditionierungsanlage
unter Zugabe von Flüssigkeiten verfestigt und in Big-
Bags abgefüllt. Aufgrund der Vielzahl der zu kondi-
tionierenden Abfälle mit zum Teil völlig unterschied-
lichen Schüttguteigenschaften sowie ständig
wachsender Abfallmengen ist ein stetiger Optimie-
rungsprozess erforderlich. 1999/ 2000 wurde durch
die Kali und Salz Entsorgung GmbH eine System-
analyse durchgeführt, in welcher die einzelnen Eng-
pässe dargestellt und Lösungswege aufgezeigt wur-
den. Zwischenzeitlich konnten bereits eine Reihe von
Optimierungsmaßnahmen erfolgreich durchgeführt
werden. Eine dieser Maßnahmen, welche in diesem
Beitrag näher beschrieben wird, stellt der Umbau der
Nassentstaubung des Chargen-Mischers auf eine
Trockenentstaubung dar.
Dipl.-Ing. (TU) Jens Ohle,
Projektingenieur,
K+S Entsorgung GmbH,
Technik und Entwicklung
Dipl.-Ing. (FH) Jochen Deichmann,
Technischer Leiter,
Deichmann Umwelttechnik GmbH
Forschung und EntwicklungForschung und Entwicklung
f Der explosionsgeschützte Ab-
luftradialventilator, welcher bezüg-
lich der Volumenstromregelung
ausreichend Reserven bei der
Gesamtdruckdifferenz besitzen soll-
te, ist reingasseitig anzuordnen.
Die neue TrockenentstaubungSowohl die o.g. allgemeinen als auch
speziellen Anforderungen wurden
bei der neuen Entstaubungsanlage
des Chargen-Mischers (�) konse-
quent umgesetzt. (Abb. 1)
Die Trockenentstaubung, welche
von der Fa. DEICHMANN aus Bebra
geliefert und montiert wurde, be-
steht im Einzelnen aus einem
Übergangsstück (�), einem Betriebs-
filter (�) mit nachgeschaltetem
Sicherheitsfilter (�), einer Volumen-
strommesseinrichtung (�), einem
reingasseitig angeordneten Ab-
luftradialventilator (�) inkl. Schall-
dämpfer sowie einer Reingas-
rohrleitung inkl. Ausblasleitung (�).
Die Zuluft wird im Normalbe-
trieb (durchgezogene Pfeile) aus
dem Aufstellungsraum über einen
Ansaugdom () bzw. die Mischer-
dichtung angesaugt, durch den
Chargen-Mischer (�) geführt und
über das flexible Übergangsstück
(�) dem Betriebsfilter (�) zugeleitet.
Für die Probenahme bzw. Mischer-
reinigung wird der Mischeran-
schlussrahmen des Übergangs-
stückes (�) seitlich nach oben
geklappt und arretiert. In dieser
Betriebsart (gestrichelte Pfeile) wird
die Zuluft aus dem Aufstellungs-
raum über die geöffnete Inspek-
tionsklappe bzw. wie bisher über die
Mischerdichtung angesaugt, durch
den Chargen-Mischer (�) in nun-
mehr umgekehrter Richtung
geführt und über den Ansaugdom
() und die Bypassrohrleitung ()
in das Betriebsfilter (�) geleitet.
Im Betriebsfilter, welches als
Kompakt-Jetfilter ausgeführt ist,
wird der im Rohgas enthaltene
Staub an Filterschläuchen abge-
schieden und durch Druckluftim-
pulse im Gegenstrom abgereinigt.
Die Häufigkeit der Abreinigungs-
intervalle wird mit Hilfe einer Dif-
ferenzdruckregelung selbsttätig an
geänderte Bedingungen angepasst.
(Abb. 2)
Der Filterkuchen fällt über das
Übergangsstück direkt in den Char-
gen-Mischer zurück.
Das Rohgasgehäuse des Betriebs-
filters besteht aus flexiblen, innen
beschichteten Kompensatorgewe-
beeinheiten. Zusätzlich werden die
einzelnen Kompensatorgewebeein-
heiten durch jeden Abreinigungs-
impuls angeregt, so dass störende
Anbackungen auf den Wänden
nicht entstehen können. Hingegen
besteht das darüber befindliche
Reingasgehäuse aus einem ausrei-
chend dimensionierten Stahl-
blechkasten. (Abb. 3)
Der Anschluss des Rohgasge-
häuses an die Absaugöffnung im
Mischerdeckel erfolgt über ein
flexibles, innen beschichtetes Über-
gangsstück, welches ebenfalls durch
jeden Abreinigungsimpuls ausrei-
chend angeregt wird. Infolge der
erzeugten Walkbewegungen kön-
nen sich auch hier keine störenden
Anbackungen auf den Wänden bil-
den. (Abb. 4)
Der im Betriebsfilter gereinigte
Luftstrom (Reingas) wird einem
nachgeschalteten Sicherheitsfilter
zugeleitet, welches als Feinstaub-
filter ausgeführt ist. Im Falle einer
Störung wird dadurch eine Freiset-
zung von unzulässigen Emissionen
verhindert. Außerdem verringert
das Sicherheitsfilter auch während
des Betriebes noch zusätzlich die
staubförmigen Emissionen.
Dem Sicherheitsfilter ist rein-
gasseitig ein Abluftradialventilator
sehr hygroskopischen und / oder
schnell abbindenden Abfällen ange-
sehen. Es wurde befürchtet, dass in
der Rohgasleitung sowie an den Fil-
terelementen und -wänden eben-
falls unerwünschte Anbackungen
auftreten können.
Die Entwicklung einer geeigne-
ten Trockenentstaubung für Char-
gen-Mischer wurde wesentlich vom
Institut für Gefahrstoffforschung
(IGF) in Bochum vorangetrieben [1].
Da nach unserem damaligen Kennt-
nisstand bisher noch kein Chargen-
Mischer für staubförmige Abfälle,
wie Filterstäube, Aschen und REA-
Salze, mit einer Trockenentstau-
bung ausgerüstet wurde, musste
eine solche Anlage zunächst erst ent-
wickelt werden.
Um den besonderen Anforde-
rungen bei der Entstaubung des
Chargen-Mischers für staubförmige
Abfälle gerecht zu werden, wurden
die vom IGF erarbeiteten Projektie-
rungsgrundsätze entsprechend
angepasst bzw. erweitert. Nachfol-
gend sind die wichtigsten speziellen
Anforderungen an die Trockenent-
staubung des Chargen-Mischers
aufgeführt:
f Die Absaugöffnung im Mischer-
deckel ist so groß wie möglich zu
wählen, so dass die resultierende
Aufstromgeschwindigkeit so klein
wie möglich ist
f Das Betriebsfilter ist oberhalb
vom Chargen-Mischer anzuordnen,
so dass der Ansaugweg so kurz wie
möglich gehalten werden kann und
der Austrag des abgereinigten Stau-
bes direkt in den Chargen-Mischer
erfolgen kann
f Der Anschluss des Rohgasge-
häuses des Betriebsfilters an die
Absaugöffnung im Mischerdeckel
muss über ein flexibles, innen
beschichtetes Übergangsstück erfol-
gen, so dass in diesem kritischen
Bereich keine Anbackungen ent-
stehen können
f Die Aufstromgeschwindigkeit
im Rohgasgehäuse des Betriebsfil-
ters sollte möglichst klein sein, um
eine Wiederbeaufschlagung der
Filterelemente zu vermeiden
f Zur Vermeidung von Anbackun-
gen im Betriebsfilter sind die roh-
gasseitigen Seitenwände des Filter-
gehäuses ebenfalls als flexible,
innen beschichtete Wände auszu-
führen
f Das Betriebsfilter ist als pneu-
matisch abgereinigtes Schlauchfil-
ter auszuführen, da hier optimale
Strömungsverhältnisse vorherr-
schen
f Die Filterelemente sollten als
bewegliche, auf Stützkörben auf-
gezogene Filterschläuche (keine
Filtertaschen, Filterpatronen oder
Sinterlamellen) ausgeführt wer-
den, um neben dem pneumatischen
Spüleffekt zusätzlich den mecha-
nisch wirksamen Abreinigungsef-
fekt zu nutzen
f Durch große Ventil- und Düsen-
querschnitte, ein großes Reingas-
gehäuse sowie verlängerte Impuls-
dauer sind bei der pneumatischen
Abreinigung eine ausreichende
Druckluft- und mitgerissene Sekun-
därluftmenge sicherzustellen
f Die Filterschläuche sollten aus
einem PTFE-coatierten Polyester-
nadelfilz gefertigt werden, auf des-
sen Oberfläche sich noch zusätzlich
eine poröse, „sehr glatte“ Granu-
latschicht (keine mikroporöse Mem-
brane) befindet, wodurch sich auch
feuchte, klebende, anbackende und
zum Kristallisieren neigende Stäu-
be problemlos abreinigen lassen
f Um die Häufigkeit der Abreini-
gungsintervalle selbsttätig an geän-
derte Bedingungen anzupassen,
sollte die Abreinigung der Filter-
elemente mit Hilfe einer Diffe-
renzdruckregelung erfolgen
f Der Aufstellungsraum des Char-
gen-Mischers / der Trockenentstau-
bung ist im Winter zu beheizen, so
dass aus dem Aufstellungsraum vor-
gewärmte Luft angesaugt wird und
Taupunktunterschreitungen im
Betriebsfilter vermieden werden
können
f Um unzulässig hohe Unter-
drücke im Chargen-Mischer, im roh-
gasseitigen Übergangsstück und im
Rohgasgehäuse des Betriebsfilters
sicher auszuschließen, sollten an
geeigneten Stellen Unterdruck-
klappen vorgesehen werden
f Dem Betriebsfilter sollte ein
Sicherheitsfilter nachgeschaltet
werden, welches im Falle einer
Störung am Betriebsfilter die Frei-
setzung von unzulässigen Emissio-
nen sicher verhindert
Kali und Steinsalz 3130 Kali und Steinsalz
Abb. 1: Fließbild der neuen Trockenentstaubung des Chargen-Mischers / Flow sheet
of the new dry dust collection and batch-mixer technique
Abb. 2: Gesamtansicht der Filterschläuche des Betriebsfilters / General view of the
process filter tubes
Abb. 3: Rohgas- und darüber befindli-
ches Reingasgehäuse des Betriebsfil-
ters/ Process filter: Clean gas casing (abo-
ve) crude gas casing (below)
Forschung und EntwicklungForschung und Entwicklung
nachgeschaltet. (Abb. 5) Die Dreh-
zahl des Abluftradialventilators
und damit der Luftvolumenstrom
werden mit Hilfe einer Volumen-
strommesseinrichtung und einem
Frequenzumrichter geregelt. Damit
wird sichergestellt, dass durch den
Chargen-Mischer ständig ein kon-
stanter Mindestluftvolumenstrom
auch bei sich ändernden Anlagen-
widerständen geführt wird.
Der Abluftradialventilator wurde
vorsorglich nach VDMA 24 169, Teil
1, gefertigt, da unter den vorlie-
genden Randbedingungen sicher
ausgeschlossen werden kann, dass
im Normalbetrieb explosionsfähige
Gasatmosphären auftreten. Ent-
sprechend dieser Richtlinie wurden
am Abluftradialventilator bauli-
che Explosionsschutzmaßnahmen
durchgeführt.
Das Reingas wird über Dach ins
Freie geleitet. Dadurch wird ein
ungestörter Abtransport des Rein-
gases mit der freien Luftströmung
ermöglicht.
Um unzulässig hohe Unterdrücke
im Chargen-Mischer, im rohgassei-
tigen Übergangsstück und im Roh-
gasgehäuse des Betriebsfilters bei
allen Betriebszuständen sicher aus-
zuschließen, befinden sich auf
dem Mischerdeckel und am An-
saugdom Unterdruckklappen. Die
Prozesssteuerung und Überwa-
chung erfolgt mittels einer Speicher-
Programmierbaren-Steuerung (SPS).
Erste Erfahrungen mit der neuenTrockenentstaubungSeit Mitte Dezember 2001 ist die
neue Trockenentstaubung in
Betrieb. Die neue Entstaubungsan-
lage arbeitet seitdem betriebssicher
und störungsfrei.
Auch bei höheren Anlagen-
widerständen wird mit Hilfe des
drehzahlgeregelten Abluftradial-
ventilators problemlos ein kon-
stanter Mindestluftvolumenstrom
durch den Chargen-Mischer sicher-
gestellt.
Die eingesetzten Filterschläu-
che aus einem PTFE- coatierten Poly-
esternadelfilz mit Granulatschicht
haben sich bestens bewährt. Dies
bedeutet u.a., dass sich auch zum
Anbacken neigende Stäube ohne
Probleme abreinigen lassen.
Brückenbildungen zwischen den Fil-
terschläuchen konnten bisher eben-
falls nicht beobachtet werden. Auf
den einzelnen Filterschläuchen bil-
det sich ein ausreichend dicker Fil-
terkuchen aus, welcher auch eine
Filterhilfsschicht darstellt. (Abb. 6)
Auf der Grundlage der zwi-
schenzeitlich gesammelten Erfah-
rungen wird eine Mindestlebens-
dauer der Filterschläuche bis zum
Verlust der Funktionsfähigkeit von
deutlich über 4.000 Betriebsstunden
erwartet.
Bereits nach dem Betriebsfilter
(vor dem Sicherheitsfilter) werden
die im Sinne von Abs. 5.2.1, Abs. 5.2.2
und Abs. 5.2.7.1.1 der novellierten
Technischen Anleitung zur Rein-
haltung der Luft (TA Luft) genann-
ten verschärften Emissionsgrenz-
werte (Massenströme / -konzentra-
tionen) sicher eingehalten.
Der Chargen-Mischer wird stän-
dig im Unterdruckbereich betrie-
ben. Für die Probenahme bzw.
Mischerreinigung kann der An-
schlussrahmen (für das rohgassei-
tige Übergangsstück) am Mischer-
deckel problemlos von Hand seitlich
nach oben geklappt sowie arretiert
werden. Die Luft wird nunmehr
durch die so im Mischerdeckel
geschaffene Öffnung angesaugt, an-
schließend durch den gesamten
Innenraum des Chargen-Mischers
sowie über die Bypassrohrleitung in
das Betriebsfilter geführt. Hierdurch
wird ein Staubaustritt in den
Arbeitsbereich auch bei geöffnetem
Chargen-Mischer sicher verhindert.
Neben der deutlichen Verringe-
rung der staubförmigen Emissionen
werden zusätzlich alle angestrebten
wirtschaftlichen Vorteile erreicht.
Da sowohl das Übergangsstück als
auch das Rohgasgehäuse des
Betriebsfilters aus flexiblen, innen
beschichteten Wänden bestehen,
treten hier keine störenden An-
backungen auf.
Allein durch diese Optimierungs-
maßnahme konnten die gesamte
Anlagekapazität erhöht und gleich-
zeitig der Instandhaltungsaufwand
deutlich verringert werden.
Bei den Reparaturkosten, welche
über einen längeren Zeitraum zu
betrachten sind, wird ebenfalls eine
Reduzierung erwartet. Nicht zuletzt
konnte der Energiebedarf im Ver-
gleich zum Nassabscheider gesenkt
werden.
ZusammenfassungGemäß der am 01.10.2002 in Kraft
getretenen novellierten TA Luft vom
24.06.2002 sind die Emissionen für
die eingesetzten Abfälle unter
Anwendung integrierter Techniken
und Maßnahmen so weit wie mög-
lich zu begrenzen (Minimierungs-
gebot). Dabei ist der Grundsatz der
Verhältnismäßigkeit zu beachten.
Mit der Anwendung dieser neuar-
tigen Entstaubungsanlage ist es
gelungen, die Emissionen wesent-
lich zu minimieren. Darüber hinaus
wurde dem o.g. integrativen Ansatz
im vollen Umfang Rechnung getra-
gen. d. h., bei allen Betriebszustän-
den wird der Arbeits- und Gesund-
heitsschutz eingehalten und die Bil-
dung von explosionsfähigen Gasat-
mosphären sicher ausgeschlossen.
Außerdem konnten die Anlage-
kapazität erhöht und gleichzeitig
der spezifische Energiebedarf der
UTV-Hattorf insgesamt gesenkt wer-
den. Darüber hinaus wurde der
Instandhaltungsaufwand an der
Entstaubungsanlage des Chargen-
Mischers deutlich verringert.
Zusammenfassend ist festzu-
stellen, dass die gestellten Erwar-
tungen zur vollsten Zufriedenheit
erfüllt wurden. Gemäß den ver-
schärften Anforderungen der novel-
lierten TA Luft entspricht die neue
Trockenentstaubung der UTV-Hat-
torf bereits heute dem Stand der
Technik.
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32 Kali und Steinsalz Kali und Steinsalz 33
Abb. 4: Flexibles, innen beschichtetes Übergangsstück / Flexible internal coating
transfer piece
Abb. 5: Reingasseitig angeordneter, explosionsgeschützter Abluftradialventilator
/ Radial explosion- protective exhaust fan located on the clean gas side
Abb. 6: Detailansicht der Filterschläu-
che des Betriebsfilters / Detailed view of
the process filter tubes
Forschung und EntwicklungForschung und Entwicklung
Die kieseritische Wertstoffkompo-
nente bildet die Grundlage für die
Herstellung ertragreicher SOP- und
Spezialprodukte und damit letztlich
die Basis für die Konkurrenzfähig-
keit des Werkes Werra im nationa-
len wie im internationalen Ver-
gleich. Dementsprechend ist das
Produktspektrum der drei Kalifa-
briken auf die Produktion von MOP-
SOP-Produkten sowie Spezialpro-
dukte und hochreine Salze opti-
miert, was verfahrenstechnisch
anspruchsvolle Verarbeitungstech-
nologien erfordert. (Abb.1)
Für die gemeinsame langfristige
Produktionsplanung der drei Kali-
fabriken sind die natürliche Ver-
teilung und die Qualitäten der Kali-
und Kieseritischen-Wertstoffkom-
ponenten in der Lagerstätte ent-
scheidende Faktoren.
Die Werra-Lagerstätte ist im Ver-
gleich zu anderen Lagerstätten
durch K2O-arme, aber Magnesium-
haltige Rohsalze gekennzeichnet.
Der K2O-Gehalt der Lagerstätte ist
jedoch nicht gleichmäßig über die
Grubenfelder verteilt. Vielmehr
finden sich die höchsten Gehalte an
K2O in Umwandlungszonen, die
meist an basaltische Störungen
gebunden sind.
Um den zunehmend schwieriger
werdenden Bedingungen ent-
gegenwirken zu können, müssen
die gesamten Rohsalzvorräte des
Werkes Werra unter Beachtung der
vorhandenen Verarbeitungskapa-
zitäten wirtschaftlich optimal
genutzt werden.
Ergebnisse der Abbau-LangfristplanungDie Abbauplanung für die Werra-
Lagerstätte mit ihren in Menge und
Qualität höchst unterschiedlichen
Wertstoffkomponenten im Rohsalz
muss daher zwei wesentliche Ziele
beachten:
Die Optimierung der Rohsalzzu-
sammensetzung, um die drei Kali-
fabriken mit den von der Lagerstätte
erreichbaren höchstmöglichen
Wertstoffgehalten zu versorgen.
Die Nachfrage-orientierte Absiche-
rung der erlösstarken Spezialpro-
dukte.
In diesem Zusammenhang erfolg-
te in den Jahren 1999/2000 eine
langfristige Bewertung der Rohsalz-
entwicklung für die Gruben von
Hattorf (HA), Wintershall (WI) und
Unterbreizbach (UB).
Aus den vorhandenen geolo-
gischen Aufschlüssen wurde eine
Prognose über die zukünftigen
Wertstoffgehalte und Mineralzu-
sammensetzungen erarbeitet. Da-
rauf aufbauend entstanden eine
langfristige Abbauplanung sowie
eine Neuausrichtung der Aus- und
Vorrichtungsprojekte.
Die gewonnenen Erkenntnisse
dienten als Eingangsdaten für die
Rohsalzverarbeitung der Fabriken.
Aus den Ergebnissen konnten Pro-
duktionsmengenentwicklungen
und Produktionsstrukturen gefol-
gert werden.
Die Resultate verschiedener Vari-
antenbetrachtungen für die Pro-
duktion der Fabriken Hattorf und
Wintershall zeigten schnell, dass
aufgrund abnehmender Wertstoff-
gehalte im Rohsalz bei voller Aus-
lastung der Schachtkapazitäten
mit wachsenden Produktionsrück-
gängen zu rechnen ist. In Hattorf
ergab sich eine Kieseritmangelsi-
tuation bei Fortschreibung der
heutigen Sulfatproduktion. In Win-
tershall würde dagegen ein erheb-
licher Kieseritüberschuss entstehen.
Zur Verbesserung der Vorrats-
situation wurden zunächst Unter-
suchungen zum Aufschluss des Fel-
des Marbach, d. h. zur südwestlichen
Fortsetzung der Werralagerstätte
eingeleitet.
Dem sich abzeichnenden Kiese-
ritmangel in Hattorf wird durch die
Verwertung der Kieserithalde Unter-
breizbach Rechnung getragen.
Kali und Steinsalz 35
Technik und Anwendung
34 Kali und Steinsalz
Technik und Anwendung
Verbesserung der Konkurrenz-fähigkeit des Werkes Werra:Projekt zur Gewinnung undVerarbeitung von Sylvinit
Im Jahr 1997 wurden die Kaliaktivitäten derdrei selbstständigen Werke Hattorf und Win-tershall in Hessen und Unterbreizbach inThüringen zum Verbundwerk Werra zusam-mengefasst. Der Verbund ermöglichte erheb-liche Synergien im Bereich Logistik, Energie-versorgung, Abwasserentsorgung undVerwaltung. Das Werk Werra erzeugte im Jahr2002 mehr als 3,2 Mio. t Kali- und Magnesi-umprodukte aus seinen kieseritischen Hart-salzen. Dieses entsprach rund 42 % der Ge-samtproduktion der K+S KALI GmbH, was dieBedeutung dieses Werkes unterstreicht. Diewirtschaftliche Attraktivität erhält die Werra-Lagerstätte vor allem durch die gleichzeitigeNutzung der Kali- und der Kieseritischen-Wert-stoffkomponenten im Rohsalz.
Autor:Dipl.-Ing. Johannes Zapp
Referatsleiter Bergbau, Kassel
Projektleiter
„Sylvinit-Projekt“
K+S Aktiengesellschaft
Dipl.-Ing. Uwe Lindloff
Abteilungsleiter, Kassel
K+S KALI GmbH
Abb. 1: Produkte des Werkes Werra / Products of the Werra Verbund Mine
d. h. das Einbringen des Fabrik-
rückstandes in die untertägigen
Hohlräume der Kuppen, zu berück-
sichtigen.
Mögliche Varianten, wie die
Umstellung der Fabrik Unterbreiz-
bach auf Sylvinit-Carnallitit-Verar-
beitung oder gar auf reine Sylvi-
nitverarbeitung, wurden schnell ver-
worfen, weil durch den Verzicht auf
die Spezialprodukte Kornkali und
Kieserit Deckungsbeiträge ausfallen,
denen nur geringe Rationalisie-
rungspotentiale in der Grube ent-
gegenstehen.
Deshalb wurde als weitere Vari-
ante die Verarbeitung der Sylvinit-
vorräte in einer getrennten neu zu
errichtenden Fabrik am Standort
Unterbreizbach geprüft. Dies ist
möglich, da im Förderschacht
Unterbreizbach I noch eine unge-
nutzte Förderkapazität von ca. 1,5
Mio. t/a vorhanden ist. Diese Reser-
ve kann für eine separate und
zusätzliche Förderung des hoch-
wertigen Sylvinits genutzt werden.
Mit der daraus resultierenden
zusätzlichen Produktionsmenge
von ca. 350 Tt. K2O in Form von 60er
standard lässt sich bei dem erfor-
derlichen Investitionsvolumen von
mehr als 120 Mio. für eine neue
Fabrik aufgrund der zu erwarten-
den Absatzmöglichkeit allerdings
nur eine unzureichende Rendite
erzielen. Deshalb wurde auch die-
se Variante verworfen.
Damit fokussierte sich der Blick
auf die Möglichkeit, die Sylvinit-
vorräte in den vorhandenen Fabri-
ken Wintershall und Hattorf, also
länderübergreifend, zu verarbeiten.
Zunächst wurde ermittelt, welcher
Sylvinitanteil in der Fabrik Unter-
breizbach verarbeitet werden kann,
ohne einerseits die Produktion der
Spezialprodukte und andererseits
den komplexen Spülversatzbetrieb
zu gefährden.
Nach Abzug dieser für die Pro-
duktion in Unterbreizbach ver-
träglichen Sylvinitmenge ergab
sich eine Jahresmenge von ca. 1,5
Mio. t Sylvinit, die für die Verarbei-
tung in Hattorf bzw. Wintershall zur
Verfügung stand.
In den nachfolgenden Alternativ-
untersuchungen wurde der Einsatz
des Sylvinits in der Fabrik Hattorf
und Wintershall mit verschiedenen
Mengenaufteilungen untersucht.
Als Bewertungskriterien wurden die
Verfügbarkeit der Spezialprodukte
und des Kaliumsulfates sowie die
optimale Nutzung des Wertstoffes
Kieserit herangezogen. Um die
wirtschaftlichen Vorteile des Wer-
raverbundes zu nutzen, wurde eine
Lebensdauerharmonisierung der
einzelnen Standorte angestrebt.
Aus den Berechnungen ergab sich
als wirtschaftlich sinnvollste Vari-
ante die Zuförderung des Sylvinits
von Unterbreizbach zur Fabrik
Wintershall. Bei einer Mischung von
20 % Sylvinit aus Unterbreizbach
und 80 % kieseritischem Salz aus
den Wintershaller Vorratsfeldern ist
die SOP-Produktion einschließlich
der Spezialprodukte dort gesichert.
Zudem entsteht kein Kieseritüber-
schuss in der Fabrik Wintershall.
(Abb.4)
Die sich ergebende Kieseritun-
terdeckung in der Fabrik Hattorf
kann zur Aufrechterhaltung des Pro-
duktportfolios zunächst von den
vorhandenen Kieserithalden kom-
pensiert werden.
Bei dieser für alle Standorte des
Werkes Werra optimalen Verarbei-
tungsvariante wird der weitaus
größte Teil der Vorratsbasis, näm-
lich 100 % der Hartsalze, 100 % des
Carnallitits und mehr als 30 % des
Sylvinits des aus dem Grubenfeld
Unterbreizbach gewonnenen Roh-
salzes in der Fabrik Unterbreizbach
selbst verarbeitet.
Nur der Teil an Sylvinit wird in
der Fabrik Wintershall aufbereitet,
der aus technischen Gründen auch
zukünftig in der Fabrik Unter-
breizbach nicht verarbeitet werden
kann.
Die Rohsalzversorgung des Stand-
ortes Unterbreizbach bleibt daher
Kali und Steinsalz 37
Technik und Anwendung
Vorzugsvariante für die Nutzung derSylvinitvorräte aus dem SE-Feld derGrube UnterbreizbachDie Lagerstättenanalyse für den
Standort Unterbreizbach ergab eine
differenziertere Lagerstättensitua-
tion. Neben dem kieseritischen Hart-
salz der ersten Sohle stehen carnal-
litische Kuppenbereiche an, die von
ehemals 80 m Höhe nach Süden auf
Höhen von 10–20 m zurückgehen.
(Abb.2)
Von besonderer Bedeutung sind
die im Süd-Ost-Feld auf der 2. Soh-
le anstehenden Sylvinit-Vorräte.
Diese verdanken ihre Entstehung
einem natürlichen Veredlungspro-
zess. Im weitgehend aus Carnallitit
bestehenden Kaliflöz Thüringen
führte die Umbildung des Carnallits
durch Abtransport von Magnesi-
umchlorid zu einer bis zu 50%igen
Volumenverminderung. In der Fol-
ge wurden die verbleibenden Kom-
ponenten Kaliumchlorid und Natri-
umchlorid angereichert, was zu
einer erheblichen Erhöhung des
K2O-Wertes führte. Genetisch ist die-
ser Umwandlungssylvinit mit dem
Basaltvulkanismus der Rhön ver-
bunden.
Der gewinnbare Vorrat an Sylvi-
nit wurde auf der Grundlage von
Tagesbohrungen und eines u.T.-
Explorationsprogramms nachge-
wiesen. Darüber hinaus wurden
bereits vergleichbare Lagerstätten-
teile von der Grube Merkers aufge-
schlossen. Unter Ansatz realistischer
Abbauverluste und Verdünnungs-
faktoren ergibt sich ein gewinnbarer
Vorrat an Sylvinit von ca. 52 Mio. t
bei einer durchschnittlichen Mäch-
tigkeit von 5 m.
Das Besondere an diesem Vorrat
ist jedoch die Tatsache, dass der
Umwandlungssylvinit einen mitt-
leren K2O-Gehalt von durch-
schnittlich 27 % aufweist. (Abb.3)
Für die bisher mit einer Rohsalz-
mischung von Carnallitit, Hartsalz
und Sylvinit versorgten Fabrik
Unterbreizbach wurde unter Ein-
beziehung der hochwertigen Sylvi-
nitvorräte geprüft, welche Roh-
salzverarbeitung wirtschaftlich opti-
mal ist.
Neben den Produktrestriktionen
gilt es für Unterbreizbach, dabei
auch die Spülversatzproblematik,
36 Kali und Steinsalz
Technik und Anwendung
Abb. 2: Übersichtsriss 2. Sohle Verbundwerk Werra / General map of the second level,
Werra Verbund Mine
Abb. 3: 2. Sohle; Süd-Ost-Feld Unterbreizbach / Second level, south east mine field of
Unterbreizbach
Abb. 4: Optimale Nutzungsvariante der hochwertigen Sylvinitvorräte / Most effec-
tive f low of crude salt to best utilize the Sylvinit ore
Seit 1993 wurden rund 14,5 Mio. t
Versatzsalz eingebracht, was zur
Reduzierung gebirgsmechanischer
Gefahrenpotenziale führte.
Die Fachleute der zuständigen
Ministerien und Bergbehörden in
den Ländern Thüringen und Hessen
wurden von K+S sehr früh im Rah-
men der Konzeptstudie „Unter-
breizbach-Sylvinit“ über das Thema
„Länderübergreifender Förderver-
bund“ informiert und einbezogen.
Dieses mündete Anfang 2002 in
einer fachbezogenen Arbeitsgruppe
mit Vertretern von Thüringen, Hes-
sen und K+S, die eingehend die
Sicherheitsbewertung der Gefah-
renpotenziale der hessischen und
thüringischen Grubenfelder erör-
tert haben.
Auf Grund eines von dieser
Arbeitsgruppe in Auftrag gegebenen
Gutachtens [2] und dessen Ergeb-
nissen kamen die Beteiligten
gemeinsam und einvernehmlich
zur Feststellung: „dass keine
grundsätzlichen sicherheitlichen
Bedenken gegen diese einzige Roll-
lochverbindung zwischen den
thüringischen und hessischen Gru-
ben bestehen“. Der ergänzte Staats-
vertrag wurde am 8. November 2002
von den Ministerpräsidenten der
Länder Thüringen und Hessen
unterzeichnet. Er regelt eine einzi-
ge Durchörterung des Sicherheits-
pfeilers als Ausnahme und legt
zudem die Zuständigkeiten der
Bergbehörden fest.
Dem für die Änderung des Staats-
vertrages notwendigen Gesetz wur-
de durch die Landtage in Hessen
und Thüringen im Dezember 2002
zugestimmt.
Bergtechnische Randbedingungenfür die Gewinnung von Sylvinit undCarnallitit auf der 2. Sohle im SE-Feldder Grube Unterbreizbach
Aus- und VorrichtungNach der Freigabe des Rolllochver-
bundes kann die bergmännische
Erschließung des Sylvinitfeldes in
Unterbreizbach forciert werden. Des
Weiteren sind für die Realisierung
des Projektes umfangreiche Arbei-
ten für die Transportlogistik erfor-
derlich. Das Süd-Ost-Feld der Grube
Unterbreizbach schließt sich süd-
lich der 12. Abteilung an das beste-
hende Grubenfeld an. Der erste Auf-
schluss erfolgte im Jahr 2002 durch
zwei rund 1 km lange Doppel-
streckensysteme in südlicher Rich-
tung.
Die nördlichen Sylvinitvorkom-
men werden durch Auffahrung der
14. Abteilung bis zur Verbreitungs-
grenze nach Osten und Westen auf-
geschlossen. Hierzu müssen rund
2 km Doppelstrecke aufgefahren
werden.
AbbauverfahrenVoraussetzung für die Nutzung der
wertstoffreichen Sylvinite als Roh-
stoffbasis sind effiziente Gewin-
nungsverfahren. Innerhalb des Süd-
Ost-Feldes Unterbreizbach muss
auf Grund der Genese verstärkt mit
wechselnden Mächtigkeiten und
Lagerungsverhältnissen gerechnet
werden. Die daraus resultierenden
gebirgsmechanischen Probleme
werden durch entsprechende
Abbauverfahren beherrscht.
Die Sylvinitvorräte sind im
Bereich von Basaltstörungen
großflächig mit CO2 imprägniert.
Dieses stellt den Bergbau, wie
schon in der Vergangenheit, auch
künftig vor anspruchsvolle Aufga-
ben. Daher kommt der CO2-Prog-
nose eine besondere Bedeutung zu.
Dem möglichen CO2-Ausbruchs-
geschehen wird durch spezifische
Vorkehrungen, wie hinreichende
Sedimentationsräume und eine
ausreichende Anzahl von Betriebs-
punkten, begegnet.
Logistik und selektive FörderungDie nach Wintershall zu fördernde
Menge an Sylvinit darf die konti-
nuierliche Versorgung der Fabrik
Unterbreizbach über 24 Stunden
und am Wochenende mit Mischsalz
aus Hartsalz, Carnallitit und Sylvi-
nit nicht beeinträchtigen.
Kali und Steinsalz 39
Technik und Anwendung
unverändert, und eine Vollaus-
lastung des Fabrikbetriebes ist
gewährleistet. Durch die Nutzung
des Sylvinits aus Unterbreizbach in
der Fabrik Wintershall ist eine Alter-
native gefunden worden, die Lager-
stätte des Verbundwerkes Werra
gleichzeitig abzubauen, ohne die
Lebensdauer des Standortes Unter-
breizbach zu reduzieren.
Für die Fabrik Wintershall bedeu-
tet die Zuförderung des hochwer-
tigen Sylvinits eine deutliche Wert-
stofferhöhung im K2O-Gehalt auf
über 12 % bei gleichbleibenden
hohen Kieseritgehalten. Durch den
länderübergreifenden Transport
des Sylvinits kann die derzeit noch
vorhandene Zuförderung von jähr-
lich rund 2 Mio. t aus dem Gru-
benfeld Hattorf nach Wintershall
entfallen.
Untertägige Förderverbindung undGenehmigungDie Realisierung einer Zuförderung
des hochwertigen Sylvinits aus
dem Süd-Ost-Feld der Grube Unter-
breizbach in das Förderhaufwerk
der Grube Wintershall, was in der
Folge unter dem Begriff „Sylvinit-
Projekt“ subsumiert wird, erfordert
einen Transport des sylvinitischen
Rohsalzes über die Ländergrenze
Thüringen/Hessen hinweg.
Übertägige Transportalternativen
wurden wegen der vielfältigen
Umweltbeeinflussung bei einer
Jahrestonnage von 1,5 Mio.t früh ver-
worfen. Dementsprechend sieht
das „Sylvinit-Projekt“ einen unter-
tägigen Transport des sylviniti-
schen Rohsalzes vor, was die Auf-
fahrung einer neuen länderüber-
greifenden Strecke durch den
Sicherheitspfeiler notwendig
macht.
Nach Abwägung aller sicher-
heitlichen und logistischen Aspek-
te sieht das Konzept eine Durchör-
terung des Sicherheitspfeilers in
Form einer fast senkrechten etwa 30
m langen Verbindung, bergmän-
nisch Rollloch genannt, mit einem
Durchmesser von kleiner 1.000 mm
vor. (Abb.5)
Position und Geometrie dieser
Rolllochverbindung einschließlich
der vorgeschalteten Siphonbereiche
bieten hinreichende Voraussetzun-
gen für einen langzeitsicheren Ver-
schluss sowohl im Havariefall als
auch im Zuge der Stilllegung des
Werkes.
Diesem Konzept stand der 1996
zwischen dem Freistaat Thüringen
und Hessen geschlossene Staats-
vertrag über den grenzüberschrei-
tenden Abbau entgegen. Der Staats-
vertrag legte fest, dass die Durch-
örterung des Sicherheitspfeilers
zwischen den hessischen und
thüringischen Standorten untersagt
ist.
Die damalige Entscheidung
gegen eine Durchörterung des
Sicherheitspfeilers basierte auf der
grundsätzlich richtigen sicher-
heitlichen Forderung, Verbindun-
gen zwischen Kalistandorten mit
großflächigen Grubenfeldern zu
vermeiden, wenn Risikopotenziale
nicht ausgeschlossen werden kön-
nen.
Aus heutiger Sicht kann die
Sicherheit der Standorte in Hessen
und Thüringen jedoch neu bewer-
tet werden.
Auf Grund der erfolgreichen
Erstellung eines Verschlussbau-
werkes zur Abdichtung vertikaler
Grubenbaue im Rahmen eines vom
Bundesministerium für Bildung
und Forschung geförderten und von
K+S mitfinanzierten Vorhabens
kann ein Rollloch jetzt nach Stand
der Wissenschaft und Technik lang-
zeitsicher verschlossen werden, so
dass keine sicherheitlich relevanten
Beeinträchtigungen der Kalistand-
orte verbleiben [1].
Auf Grund intensiver Explorati-
on und detaillierter Ergebnisse zu
den hydrologischen Gefahrenpo-
tenzialen, vor allem in der Grube
Merkers, lassen sich weitaus gerin-
gere und damit beherrschbare
Restrisiken ableiten.
Seit nunmehr 10 Jahren werden
Sanierungs- und Versatzarbeiten im
Rahmen der Verwahrung der Gru-
be Merkers-Springen durchgeführt.
38 Kali und Steinsalz
Technik und Anwendung
Abb. 5: Länderübergreifender Sylvinittransport über ein Rollloch / Transport of
the Sylvinite ore across the state border by a vertical hauling connection
Abb. 6: Logistik im Feld Unterbreizbach / Logistics of the mine field Unterbreizbach
länderübergreifende Nutzung der
Rohsalzvorräte realisiert werden.
Dazu wird eine untertägige För-
derverbindung zwischen den Gru-
ben Hattorf und Unterbreizbach
errichtet. Mit diesem Projekt wird
bei Erhöhung der Produktions-
menge und Nutzung effizienter Pro-
duktionsstrukturen die Wettbe-
werbsfähigkeit an der Werra deut-
lich verbessert.
Literaturverzeichnis[1] Schachtverschlüsse für untertä-
gige Deponien in Salzbergwerken.
Forschungsvorhaben Schachtver-
schluss Salzdetfurth, SA II, BMBF-
gefördertes Vorhaben, Förderkenn-
zeichen 02 C 0516.
[2] ERCOSPLAN Ingenieurgesell-
schaft (2002): Sicherheitsbewer-
tung der Grubenfelder aller Stand-
orte des Werkes Werra einschließ-
lich der Untertageverwertungsanla-
gen (UTV) und der Untertagede-
ponie (UTV) unter Berücksichtigung
einer geplanten Förderverbindung
zwischen den Gruben Unterbreiz-
bach und Hattorf-Wintershall,
Erfurt, Stand 30. September 2002,
125 Seiten, 5 Anlagen
Kali und Steinsalz 41
Technik und Anwendung
Die Prüfung verschiedener tech-
nischer Varianten ergibt als wirt-
schaftlichste Lösung die Kombina-
tion von Feld- und Schachtbunkern
mit gemeinsamer Nutzung der
Hauptbandachse Unterbreizbach.
Die Kapazität der Hauptbandanlage
ist ausreichend, um das gesamte
benötigte Rohsalz für die Verarbei-
tung in Unterbreizbach in 2 Schich-
ten zu transportieren. Somit steht
die 3. Schicht für die getrennte Syl-
vinitförderung nach Wintershall
zur Verfügung. (Abb.6)
Zur Umsetzung dieses Konzeptes
werden ein neuer Sylvinitbunker
nahe Schacht Unterbreizbach I, ein
Carnallititfeldbunker an der 12.
Abteilung und ein Sylvinitfeldbun-
ker am neuen Sylvinitfeld errichtet.
Aus dem Sylvinithauptbunker wird
kontinuierlich ein Förderstrom von
ca. 200 t/h abgezogen, der auf die
Verbindungsbandachse nach Win-
tershall aufgegeben wird.
Zeitplan und KostenDie Erschließung des Sylvinitfeldes
in Unterbreizbach, der Aufbau der
gesamten Logistik und die Auffah-
rung des Rollloches sind so geplant,
dass ab 01.01.2005 die volle Menge
von 1,5 Mio. t je Jahr in die Fabrik
Wintershall transportiert und ver-
arbeitet werden kann. Die Herstel-
lung der Rolllochverbindung wird
Ende des 3. Quartals 2004 abge-
schlossen sein, so dass der noch ver-
bleibende Zeitraum für einen Pro-
bebetrieb des gesamten Systems
genutzt werden kann.
Die notwendigen Investitionen
und Betriebskosten werden sich in
Summe auf rund 40 Mio. belau-
fen, wobei der größte Teil des Betra-
ges auf maschinelle und stationäre
Einrichtungen im Untertagebe-
reich entfällt.
UmweltbilanzDurch dieses Projekt wird ein wei-
terer Beitrag zur Verbesserung der
Umweltbeeinträchtigung durch die
Kaligewinnung erreicht. Unter
anderem wird durch die Erhöhung
des Wertstoffgehaltes im Rohsalz
der Anteil nicht verwertbarer Rück-
stände, die aufgehaldet werden müs-
sen, vermindert.
Die geringere Gesamtförderung
im Verbundwerk Werra senkt zu-
dem den Abwasseranteil und den
Strom- bzw. Wärmeverbrauch, was
einerseits zur Schonung des Ver-
senkhohlraumes beiträgt und ande-
rerseits die Emissionen verringert.
(Abb.7)
AusblickAuch nach der Realisierung des Pro-
jektes ist die Versorgung der Fabrik
Unterbreizbach mit dem notwen-
digen Rohsalz sichergestellt. Durch
die Zuförderung von sylvinitischem
Salz über die Ländergrenze Thürin-
gen/Hessen hinweg in die Fabrik
Wintershall kann bei uneinge-
schränkter Produktion von Spezi-
alprodukten der K2O-Gehalt auf
über 12 % erhöht werden.
Bei reduzierter Gesamtförder-
menge und gleichzeitiger Erhöhung
der jährlichen Produktion um bis
zu 200 Tt.K2O ist das „Sylvinit-Pro-
jekt“ hochwirtschaftlich und stärkt
deutlich die Wettbewerbsfähigkeit
des Verbundwerkes Werra der K+S
KALI GmbH.
ZusammenfassungIm Rahmen der weiteren Stärkung
der Wettbewerbsfähigkeit verbessert
die K+S KALI GmbH ständig die Pro-
duktionsabläufe und -prozesse. Der-
zeit wird ein Projekt realisiert, das
einen wichtigen Beitrag dazu leistet.
Auf dem im Jahr 1997 gegründeten
Verbundwerk Werra, mit den akti-
ven Betriebsteilen Hattorf und Win-
tershall in Hessen sowie Unter-
breizbach in Thüringen, werden
neben den bisher gewonnenen kie-
seritischen Hartsalzen zukünftig
hochwertige sylvinitische Rohsalze
erschlossen.
Nach umfangreicher Bewertung
der Lagerstätte wurde eine Opti-
mierung der Vorräte zu den vor-
handenen Produktionsanlagen
unter Berücksichtigung der Nach-
frage-orientierten Absicherung der
K+S-Spezialprodukte vorgenommen.
Mit dem Start des Projektes wurde
im Jahr 2002 begonnen. Ab
01.01.2005 soll eine optimale und
40 Kali und Steinsalz
Technik und Anwendung
Abb. 7: Umweltbilanz „Sylvinit-Projekt“ / Positiv impact on enviromentally critical
parameters by the „Sylvinite-Project“
Impressum
Kali und Steinsalzherausgegeben vom Kaliverein e.V.
Kaliverein e.V.:Wilhelmshöher Allee 239
34121 Kassel
Tel. 0561-318-2710
Fax 0561-318-2716
E-Mail: [email protected]
www.kaliverein.de
Erscheinungsweise:dreimal jährlich in loser Folge
ISSN 0022-7951
Schriftleitung:Dr. Wilbrand Krone, Kaliverein e.V.
Tel. 0561/318-2717
Redaktionsausschuss:Udo Moye, K+S Aktiengesellschaft
Prof. Dr. Ingo Stahl, K+S Aktiengesellschaft
Dr. Bernhard Wiechens, K+S KALI GmbH
Uwe Handke, K+S Aktiengesellschaft
Matthias Plomer, Kali und Salz Entsorgung GmbH
Dr. Wolfgang Beer, K+S Aktiengesellschaft
Dr. Arne Brockhoff, Kaliverein
Dr. Karl-Christian Käding
Herstellung und Layout:diepiloten
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vereins unzulässig. Dies gilt auch für herkömmliche
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gem. § 54 (2) UrhG und verpflichtet zur Gebühren-
zahlung an die VG Wort, Abteilung Wissenschaft,
Goethestr. 49, D-80336 München.
EU zu sehr geringen Preisen. Für die
Beitrittsländer gilt darüber hinaus
die Besonderheit, dass der große
benachbarte Salzproduzent Ukrai-
ne die Märkte, namentlich Tsche-
chien dominiert, und zwar mit Prei-
sen, die bis zu 40 % unter dem west-
europäischen Niveau liegen. Selbst
bei Annahme eines auch in den Bei-
trittsländern allmählich zuneh-
menden Salzverbrauchs führt dies
alles doch zu einer eher ernüch-
ternden Prognose.
Es wird in der erweiterten EU
nicht mit einem Quantensprung
zur Eröffnung und Erschließung
neuer großer Salzmärkte kommen.
Die Entwicklung wird vielmehr – be-
lastet durch ein jetzt schon
bestehendes Überangebot – ein sehr
intensiver Wettbewerb um bereits
bestehende etablierte Salzmärkte
sein.
Die deutsche Salzindustrie ist
dafür nicht schlecht gerüstet. Sie hat
mit Heilbronn, Bernburg, Braun-
schweig-Lüneburg und Borth leis-
tungsfähige Produktionsstätten auf
hohem technischem Niveau, sie hat
eine marktgerechte Produktpalette
und sie hat schließlich auch schon
gute und ausbaufähige Positionen
in den osteuropäischen Märkten. So
wichtig dies alles auch ist, so ist bei
einer commodity wie dem Salz doch
letztlich entscheidend der Preis.
Die deutsche Salzindustrie hat
aufgrund des erfreulich hohen
Standards beim Arbeits- und
Gesundheitsschutz sowie beim
Umweltschutz und nicht zuletzt
aufgrund des hohen sozialen
Niveaus Produktionskosten, die es
ihr jedenfalls in der erwähnten
mehrjährigen Übergangsphase
kaum ermöglichen dürften, mit den
sehr viel niedrigeren, auf einer völ-
lig anderen Kostenstruktur beru-
henden Preisen der ukrainischen,
weißrussischen und polnischen
Salzproduzenten zu konkurrieren.
Die Folge wird sein, dass die deut-
sche Salzindustrie erhebliche Mühe
haben dürfte, in den neuen mittel-
und osteuropäischen Märkten über
punktuelle Erfolge hinaus wesent-
liches Terrain zu gewinnen.
Im Gegenteil wird die Erweite-
rung der Europäischen Union sogar
den Wettbewerbsdruck von Osten
auf den deutschen, vielleicht noch
weitergefasst auf Teile des westeu-
ropäischen Salzmarktes verstär-
ken 8.
Nun ist Wettbewerb ohne Zwei-
fel etwas Positives. Erforderlich ist
allerdings, dass er zu fairen, d. h.
gleichen marktwirtschaftlichen
Bedingungen erfolgt. Marktwirt-
schaftliche Bedingungen sind in der
heutigen Zeit – und das dürfte wohl
opinio communis sein – untrennbar
mit einem bestimmten Standard im
sozialen Bereich und auch beim
Arbeits-, Gesundheits- und Umwelt-
schutz verbunden.
Solange es hier gravierende
Unterschiede zwischen der deut-
schen und westeuropäischen Salz-
industrie einerseits und der osteu-
ropäischen Salzindustrie anderer-
seits gibt, bestehen auch nicht die
für einen fairen Wettbewerb erfor-
derlichen gleichen Bedingungen.
Die deutsche Salzindustrie unter-
stützt deshalb nachdrücklich die
Bemühungen der EU-Kommission,
die osteuropäischen Volkswirt-
schaften möglichst schnell unter
gleichzeitigem Abbau staatlicher
Subventionen oder sonstiger Son-
dervorteile an die Standards her-
anzuführen, die wir in Westeuropa
kennen und auch für angemessen
halten.
Ebenso nachdrücklich ist jedoch
auch dafür zu plädieren, in dieser
schwierigen Übergangs- und Anpas-
sungszeit die deutsche oder west-
europäische Industrie im notwen-
digen Umfang vor Wettbewerbs-
verzerrungen zu schützen, die
nicht nur berechtigte unterneh-
merische Interessen und die betrof-
fenen Arbeitsplätze beeinträchti-
gen, sondern auch nachhaltig unse-
ren erreichten sozialen und sonsti-
gen Standard gefährden können.
Damit soll nicht etwa ein markt-
wirtschaftlich ungesunder Protek-
tionismus befürwortet werden. Es
soll nur darauf hingewiesen werden,
dass die gewaltige Aufgabe, in der
erweiterten Europäischen Union so
unterschiedliche Volkswirtschaf-
ten zusammenzuführen, auch
einen Schutz des vermeintlich Star-
ken erfordern kann, soweit und
solange das zur Vermeidung nach-
haltiger Schädigungen erforder-
lich ist 9.
Dafür können bereits vorhande-
ne handels- oder wettbewerbspoli-
tische Instrumente eingesetzt wer-
den, u.U. wird man aber auch an
andere Lösungen denken müssen.
2. In der Tendenz ähnlich, vielleichtsogar noch ungünstiger sind Aus-gangslage und Prognose bei derdeutschen Düngemittelindustrie. a) Bei der Kaliindustrie ist zunächst
bemerkenswert, dass die Beitritts-
länder keine eigene Kaliproduktion
haben. Salopp könnte man sagen,
dass das zu den schönsten Hoff-
nungen auf künftige Absatzmärkte
berechtige. Leider sind jedoch auch
hier vor allem die nachgenannten
Einschränkungen erforderlich:
• Es fehlt in den Beitrittsländern
(noch) an einer ausreichenden, d. h.
bedarfsgerechten Nachfrage, ob-
wohl die Landwirtschaft gemessen
an Westeuropa eine überpropor-
tionale volkswirtschaftliche Bedeu-
tung hat.
Nach der Auflösung des RGW-
Systems 1989/90 brach die Nach-
frage nach Düngemitteln geradezu
abrupt zusammen. So hatte bei-
spielsweise Polen 1989/90 noch
einen Verbrauch an Kalidüngemit-
teln von ca. 0,9 Mio. t K2O/a, also et-
wa 1,5 Mio. t Ware10. 1994/95 lag der
Verbrauch bei nur noch ca. 0,3 Mio.
Kali und Steinsalz 43
Wirtschaftspolitik
EinleitungIm Juni 1993 erklärte der Europä-
ische Rat von Kopenhagen die
grundsätzliche Bereitschaft zur Er-
weiterung der Europäischen Union
nach Mittel- und Osteuropa und leg-
te zugleich die Kriterien fest, die von
einem Staat für den Beitritt zur
Europäischen Union erfüllt werden
müssen. Verkürzt gesagt sind dies
• eine demokratische und rechts-
staatliche Ordnung,
• eine funktionsfähige Markt-
wirtschaft,
• eine ausreichende Wettbewerbs-
fähigkeit,
• die Übernahme des gesamten gel-
tenden europäischen Rechts, der
sog. acquis communautaire.
Am 13.12.2002 wurde auf einem
weiteren Kopenhagener Gipfel trotz
noch bestehender Defizite in man-
chen Einzelpunkten mit viel poli-
tischem Schwung entschieden, dass
10 Beitrittskandidaten1 die genann-
ten Kriterien erfüllen, also ab
01.05.2004 Mitglieder der Europä-
ischen Union werden können. Der
Kreis hat sich geschlossen. Man ist
geneigt zu sagen: København locuta
causa finita. So ist es jedoch nicht.
Abgesehen von den noch zu erfol-
genden Vertragsunterzeichnungen,
den durchzuführenden Volksrefe-
renden sowie den Vertragsratifi-
zierungen durch die nationalen Par-
lamente ist nun auf staatlicher wie
auf privatwirtschaftlicher Ebene die
praktische Umsetzung dieser
außerordentlichen Unionserwei-
terung 2 zu bewältigen.
Hinzu kommt, dass sich die
europäischen Organe selbst auf die
künftigen Aufgaben vorbereiten
müssen. Es ist wohl allgemeine
Überzeugung, dass über bedrän-
gende protokollarische Probleme 3
hinaus Kompetenzfragen zwischen
der Europäischen Union und den
Mitgliedsstaaten sachgerecht beant-
wortet sowie strukturelle und orga-
nisatorische Veränderungen in den
europäischen Organen vorgenom-
men werden müssen.
Man kann nur hoffen, dass der
zurzeit tagende EU-Konvent 4 als-
bald zu Empfehlungen kommen
wird, die natürlich politisch eini-
gungsfähig sein müssen, vor allem
aber den künftigen Herausforde-
rungen gerecht werden, d. h. eine
zügige und erfolgreiche Verwirkli-
chung dieses großen europäischen
Binnenmarktes ermöglichen 5.
Die nun beginnende, sicherlich
einige Jahre andauernde Umset-
zungsphase betrifft nahezu jeden
Wirtschaftszweig. Dazu zählt auch
die von dem Kaliverein zusammen
mit andern Verbänden 6 repräsen-
tierte deutsche Düngemittel- und
Salzindustrie.Wie viele, wenn nicht
sogar die meisten Branchen befür-
wortet auch sie im Grundsatz die
Erweiterung der Europäischen Uni-
on. Sie sieht durchaus konkrete
Chancen wirtschaftlicher Entfal-
tung, kann allerdings auch nicht die
Augen vor deutlichen Risiken ver-
schließen, die namentlich mit der
genannten Umsetzungs- oder Start-
phase verbunden sein werden.
HauptteilAuf den ersten Blick besticht die Vor-
stellung, mit der Erweiterung nach
Osten neue Märkte von beachtlicher
Dimension für sich erschließen zu
können. Schon der zweite Blick
belehrt jedoch, dass jedenfalls der
deutschen Düngemittel- und Salz-
industrie Grenzen gesetzt sind, die
Bäume also nicht in den osteu-
ropäischen Himmel wachsen dürf-
ten.
Dies gilt umso mehr, als die
Erweiterung der EU nicht nur mit
einem Blick von Westen nach Osten
betrachtet werden darf, sondern
auch in umgekehrter Richtung
bewertet werden muss, weil mit
deutlichem Wettbewerbsdruck auf
die deutsche Düngemittel- und Salz-
industrie zu rechnen sein wird.
1. Zunächst zur Salzindustrie:Der gesamteuropäische Salzmarkt
wird in der erweiterten EU eine Pro-
duktionskapazität von etwa 40
Mio. t/a haben 7. Davon entfallen ca.
37,6 Mio. t/a auf die heutige EU und
ca. 2,3 Mio. t/a auf die hinzukom-
menden neuen Märkte, insbeson-
dere Polen.
Diesen Produktionskapazitäten
steht eine deutlich geringere
tatsächliche Produktion von ca. 26,6
Mio. t/a insgesamt gegenüber, von
denen etwa 25,2 Mio. t/a auf die alte
EU und etwa 1,4 Mio. t/a auf die Bei-
trittsländer entfallen.
Schon diese wenigen Zahlen zei-
gen, dass wir es in der alten EU wie
auch künftig in der erweiterten EU
mit einem erheblichen Überangebot
auf der Produzentenseite zu tun
haben. Hinzu kommt der nicht zu
unterschätzende Effekt von z. B.
südamerikanischen Importen in die
42 Kali und Steinsalz
Wirtschaftspolitik
Die EU-Erweiterung aus der Sicht derdeutschen Düngemittel- und Salzindustrie
Dr. Arne Brockhoff, Geschäftsführer Kaliverein e. V.
deutlich über der jeweiligen Bin-
nennachfrage liegen. Das allein ist
ein deutliches Hindernis, in den
neuen osteuropäischen Märkten
Fuß zu fassen. Dies gilt umso mehr,
als auch hier zurzeit keine fairen
Wettbewerbsbedingungen herr-
schen. Die Stickstoffdüngemittel-
produktion ist sehr energieintensiv
und in ihrer Wettbewerbsfähigkeit
vor allem vom Gaspreis abhängig.
Der für die Stickstoffdüngemit-
telproduzenten in den Beitrittslän-
dern geltende Gaspreis ist deutlich
subventioniert; die Folge ist eine
erhebliche Wettbewerbsverzerrung
zum Nachteil der deutschen Pro-
duzenten 16.
Hinzu kommen die sonstigen Vor-
teile für die osteuropäischen Pro-
duzenten durch geringere Umwelt-
schutzkosten und vor allem durch
deutlich geringere Arbeitskosten.
Solange insoweit keine auch nur
annähernde Angleichung erfolgt ist,
werden die deutschen Stickstoff-
düngemittelprozenten selbst bei
wiedererstarkten Agrarmärkten in
Osteuropa keinen Nutzen aus der
Erweiterung der Europäischen Uni-
on ziehen können.
Sie müssen vielmehr besorgt sein,
in ihren Heimatmärkten erhebli-
chem Druck durch subventionierte
Importe aus Osteuropa ausgesetzt
zu werden.
Auch in diesem Bereich wird ent-
scheidend sein, wie schnell und wie
umfassend es in den nächsten
Jahren gelingen wird, die ost-
europäische Industrie an den west-
europäischen Standard unter gleich-
zeitigem Abbau staatlicher Sub-
ventionen heranzuführen. Erst
dann werden die Chancen des bevor-
stehenden großen europäischen
Binnenmarktes zum Vorteil aller
Marktteilnehmer, also auch der
deutschen Stickstoffdüngemittel-
industrie, genutzt werden können.
Zunächst wird es ähnlich, viel-
leicht sogar noch deutlicher als bei
der Salz- und Kalidüngemittelin-
dustrie bei der deutschen Stick-
stoffdüngemittelindustrie darum
gehen, in der schwierigen Über-
gangs- oder Startphase vor nach-
haltigen Schädigungen geschützt zu
werden.
SchlusswortFasst man dies alles zusammen,
kann aus der Sicht der deutschen
Salz- und Düngemittelindustrie
Folgendes gesagt werden:
• Trotz der vielen skeptischen und
auch besorgten Hinweise bietet
die Erweiterung der Europäischen
Union längerfristig auch für die
hier betrachteten Branchen –
wenn auch nicht grenzenlose –
Chancen.
• In einer mehrjährigen Über-
gangsphase wird es vorrangig da-
rum gehen müssen, die osteuro-
päischen Binnenmärkte, nament-
lich die Agrarmärkte zu beleben
und leistungsfähig zu gestalten.
• Ebenso müssen die zurzeit beste-
henden gravierenden Wettbe-
werbsverzerrungen schnellst-
möglich beseitigt werden.
• Die Volkswirtschaften der Bei-
trittsländer werden sicherlich
weiterhin gefördert und unter-
stützt werden müssen. Parallel
dazu wird in den Anfangsjahren
aber auch ein Schutz der west-
europäischen bzw. deutschen
Salz- und Düngemittelindustrie
vor marktwirtschaftlich nicht
gerechtfertigten Wettbewerbsvor-
teilen ihrer osteuropäischen Kon-
kurrenten erforderlich sein, um
eine nachhaltige Schädigung des
Wirtschafts- und Sozialgefüges in
Westeuropa und des dort erreich-
ten Standards zu vermeiden.
Erst wenn dies alles dem Herkules
gleich bewältigt ist, wird man sich
entspannt zurücklehnen und gut-
en Gewissens ausrufen können:
vivat, crescat, floriat communitas
europaea.
Kali und Steinsalz 45
Wirtschaftspolitik
t K2O/a mit nur sehr allmählich stei-
gender Tendenz. Für 2000/01 wird
ein Verbrauch von ca. 0,37 Mio. t
K2O/a oder etwa 0,61 Mio t Ware
angegeben. Der Grund dafür liegt
auf der Hand. Die osteuropäische
Agrarwirtschaft leidet mit einer zu
geringen Produktivität noch immer
an den Folgen der früheren Plan-
wirtschaft und verfügt vor allem
nicht über die notwendige Kaufkraft
für den Einsatz von Dünge- oder
auch Pflanzenschutzmitteln.
Es liegt deshalb auch sehr im
Interesse der deutschen Kaliindus-
trie, dass sich die EU-Kommission
darum bemüht, in den osteuropäi-
schen Beitrittsländern leistungs-
starke Agrarwirtschaften zu eta-
blieren. Wie schwierig dieses Unter-
fangen freilich ist, haben die bis
zum Kopenhagener Gipfel 2002
andauernden und streng genom-
men noch immer nicht beendeten
Beitrittsverhandlungen zum Be-
reich Landwirtschaft überdeutlich
gezeigt.
Die zweite Einschränkung aus
der Sicht der deutschen Kaliindus-
trie ist darin zu sehen, dass die
ohnehin stark geschrumpften ost-
europäischen Kalidüngemittel-
märkte eindeutig von der russischen
und weißrussischen Kaliindustrie
dominiert werden. Das ist weniger
ein Ausdruck vorstellbarer alter
RGW-Verbundenheit als vielmehr
noch stärker als beim Salz eine Fra-
ge des Preises.
Die russische und die weißrussi-
sche Kaliindustrie befinden sich in
einer schwierigen Lage. Die Bin-
nenmärkte der ehemaligen UdSSR
sind fast völlig zusammengebro-
chen 11 und sind überdies von einer
schlechten Zahlungsmoral der Käu-
fer gekennzeichnet. Auf der Suche
nach einem Ausgleich drängen die
russischen und weißrussischen
Kaliproduzenten mit erheblichen
Mengen auf Exportmärkte und
dies wie beim Salz zu Preisen, die
Dumpingcharakter haben.
Damit ist gegenwärtig für die
deutsche Kaliindustrie jedenfalls bei
den Standardprodukten 12 fairer
Wettbewerb in den osteuropäischen
Märkten von vornherein ausge-
schlossen. Dies kann sich jedoch
durch die am 01.05.2004 in Kraft
tretende Erweiterung der Europä-
ischen Union substantiell ändern;
denn dann wird die zur Sicherstel-
lung eines fairen Wettbewerbs gel-
tende Antidumpingregelung des EU-
Ministerrates gegenüber russischen
und weißrussischen Kalilieferun-
gen 13 auch auf die Beitrittsländer
anwendbar sein. Falls nicht noch in
letzter Minute Sonderregelungen
beschlossen werden sollten, wären
insoweit auch in den Beitrittslän-
dern die Voraussetzungen für einen
fairen Wettbewerb erfüllt.
Dafür ist allerdings wichtig,
dass die gegenwärtige hohe Effizi-
enz dieses Antidumpingschutzes
auch an der künftigen, nach Osten
verschobenen Ostgrenze der
Europäischen Union mit wirksamen
Zoll- und Grenzkontrollen erhalten
bleibt.
Darüber hinaus muss natürlich
die rechtliche Antidumpingrege-
lung selbst so lange erhalten blei-
ben, bis die russischen und weißrus-
sischen Kaliproduzenten die markt-
und betriebswirtschaftlichen Kri-
terien sowie die sozialen und öko-
logischen Mindeststandards erfül-
len, die für einen fairen Wettbewerb
und gleiche Marktzutrittschancen
in der gesamten erweiterten
Europäischen Union unerlässlich
sind. Darüber hinaus müssen die
erheblichen Subventionen im Ener-
gie- und Transportbereich abgebaut
werden.
Trotz inzwischen veränderter
wirtschaftspolitischer und rechtli-
cher Rahmenbedingungen 14 sollte
es möglich sein, diesen Wettbe-
werbsschutz fortzuschreiben, soweit
und solange dies zur Vermeidung
nachhaltiger Schädigungen der
westeuropäischen Kaliindustrie not-
wendig ist. Die dritte Einschrän-
kung ergibt sich aus der deutschen
Kaliindustrie selbst, präziser gesagt
aus ihrer gegenwärtigen Produkti-
onskapazität von ca. 4,1 Mio. t K2O.
Erfreulicherweise ist diese Kapa-
zität mit der Belieferung der tradi-
tionellen Märkte in Westeuropa und
Übersee gut ausgelastet. Das heißt
natürlich umgekehrt, dass zusätz-
lichen erheblichen Lieferungen in
die neuen osteuropäischen Märkte
zurzeit gewisse Grenzen gesetzt
wären.
Veränderte Marktstrategien, mög-
liche Kapazitätserweiterungen und
u.U. Deckungskäufe könnten die
Antworten darauf sein. Für die
nächsten Jahre ist das jedoch eine
theoretische Erwägung; denn zu-
nächst müssen die Rahmenbedin-
gungen für eine solche Marktsi-
tuation eingetreten sein, nämlich
wiedererstarkte osteuropäische
Agrarmärkte, wenigstens annä-
hernd gleiche soziale und ökolo-
gische Standards sowie marktge-
rechte Wettbewerbsverhältnisse in
diesen Märkten.
b) Wie bei der Kaliindustrie wer-
den auch bei der deutschen Stick-
stoffdüngemittelindustrie die mit
der Erweiterung der Europäischen
Union verbundenen Hoffnungen
auf neue Märkte deutlich durch die
schwache Düngemittelnachfrage
in den Beitrittsländern gedämpft.
Das kann wiederum am Beispiel
Polens verdeutlicht werden:
1989/90 betrug der Verbrauch an
Stickstoffdüngemitteln immerhin
knapp 1,5 Mio. t N/a, fiel dann
zurück auf ca. 0,8 Mio. t N/a und hat
2000/01 nicht einmal 0,9 Mio. t N/a
erreicht 15.
Erschwerend kommt hinzu, dass
anders als bei der Kaliindustrie die
Beitrittsländer eine nennenswerte
eigene Stickstoffdüngemittelpro-
duktion mit Kapazitäten haben, die
44 Kali und Steinsalz
Wirtschaftspolitik
Legende1 Es handelt sich um Estland, Lettland, Litau-en, Malta, Polen, Slowakei, Slowenien, Tsche-chien, Ungarn und Zypern (wahrscheinlich nurder griechische Teil) 2 Die so erweiterte EU wird eine Bevölkerungvon 451 Mio. Menschen, eine Fläche von 3,9 Mio.km2 und ein Bruttoinlandsprodukt von 9,2 Bil-lionen Euro haben3 Erinnert sei nur an die intensive öffentlicheDiskussion, ob es künftig einen oder zwei EU-Präsidenten geben solle 4 „Konvent zur Zukunft der Europäischen Uni-on“ gemäß Erklärung von Laeken v. 15.12.20015 So auch Wim Kok (früherer Premierministerder Niederlande) in seinem Bericht „Die Erwei-terung der Europäischen Union – Errungen-schaften und Herausforderungen“ an die EU-Kommisson v. 26.03.20036 Verein der Deutschen Salzindustrie, Bonnsowie Industrieverband Agrar, Frankfurt/Main 7 Nur Festsalz, also ohne Sole. Dies gilt auch fürdie weiterhin genannten Zahlen. Alle Zahlen be-ruhen auf Angaben der esco GmbH & Co. KG,Hannover8 Die Länge der Transportwege steht dem nichtunbedingt entgegen, wie z.B. die südamerika-nischen Importe in die EU deutlich zeigen9 Wim Kok a.a.O. geht darauf leider nur amRande bei der Verlagerung von Investitionen vonWesten nach Osten und der Wanderung vonArbeitskräften von Osten nach Westen ein10 Diese und die nachfolgend genannten Zah-len sind der Broschüre „Wichtige Zahlen, Dün-gemittelproduktion, Markt, Landwirtschaft“des Industrieverbandes Agrar entnommen11 Der Kaliverbrauch in der UdSSR/GUS lag1989/90 noch bei ca. 6,3 Mio. t K2O; 2000/01beträgt er gerade noch 0,68 Mio. t K2O. Der rie-sige russische Agrarmarkt verbrauchte sogarnur 0,18 Mio. t K2O12 Bei Spezialprodukten, die von russischen undweißrussischen Kaliproduzenten nicht oder nurin geringem Umfang angeboten werden, hat diedeutsche Kaliindustrie schon jetzt faire Markt-zutrittschancen13 Verordnung (EG) Nr. 969/2000 des Rates v.08.05.2000 zum endgültigen Antidumpingzollauf die Einfuhren von Kaliumchlorid mitUrsprung in Belarus, Russland und der Ukrai-ne, veröffentlicht im Amtsbl. L 112/4 v.11.05.2000. Allgemeine Rechtsgrundlage ist dieVerordnung (EG) Nr. 384/96 des Rates v.22.12.1995 über den Schutz gegen gedumpteEinfuhren aus nicht zur Europäischen Gemein-schaft gehörenden Ländern, veröffentlicht imAmtsbl. der Europäischen Gemeinschaften Nr. L 56/1 v. 06.03.199614 Die EU-Kommission hat kürzlich für Russlandeinen marktwirtschaftlichen Status aner-kannt. Dies hat u.a. zu Änderungen der allge-meinen Antidumpingverordnung geführt, dieden Nachweis verbotenen Dumpings zwar deut-lich erschweren, aber dennoch nicht unmög-lich machen wird15 Auch diese Zahlen sind der in Fußnote 10genannten Broschüre des IndustrieverbandesAgrar entnommen16 Besonders deutlich ist dieser Nachteil gegen-über den großen russischen Produzenten. Die-se beziehen Gas zu einem Preis, der nur etwa1/5 des für Deutschland geltenden Preises fürrussisches Erdgas ausmacht, wobei häufig undbisher sanktionslos nicht einmal eine Zahlungfür die Erdgaslieferungen erfolgt