Abrakadabra!

Was es nicht alles gibt, gäbe es nicht ohne Kalk.

Kalk ist das Zauberpulver der Industriegesellschaft. Kein Produkt ist ohne Kalk denkbar und seine Verwendung so alt wie die Zivilisation des Menschen. Dessen Forschergeist, Kreativität und Erfindungsreichtum haben Kalk zum unentbehrlichen Rohstoff gemacht, für alle Dinge, die unser tägliches Leben bestimmen. Und das nicht nur bei ihrer Herstellung, sondern auch bei ihrer Pflege und umweltgerechten Entsorgung.

 

 

Bauwirtschaft

Kalk wurde schon vor Jahrtausenden verwendet, um Mörtel herzustellen, und daran hat sich bis heute nichts geändert. Neu hinzugekommen sind tausende Produkte, die das moderne Bauen effizienter, sicherer und bequemer gemacht haben. Von der Landebahn bis zum Wolkenkratzer wird auf die Eigenschaften von Kalk gebaut.

Kalksandstein ist ein populärer Baustoff, der wegen seines hohen Schallschutzes, seines natürlichen Raumklimas und seiner hohen Feuerfestigkeit oft eingesetzt wird. Ähnliche Vorteile bietet der ultraleichte Porenbeton – ein Stein, der tatsächlich schwimmen kann! Beides wird beim Bauen mit Mörtel und Klebern verfugt, manchmal noch mit Edelputz verkleidet und mit Farbe (Kalk als Füllstoff, Bindemittel oder Weißpigment) gestrichen. Das sind bislang 6 Werkstoffe – sie alle werden aus Kalkprodukten hergestellt. Auch klassischer Beton braucht Kalk, ebenso Fensterdichtstoffe und Glasuren von Fliesen.

Aber nicht nur im Hochbau ist Kalk unersetzlich. Auch bei Straßen und Fundamenten bauen die Ingenieure auf Kalk, um die Böden tragfähig und frostsicher zu machen. Dass das funktioniert, zeigt unter anderem die Chinesische Mauer, die nicht nur Kalk (und kurioserweise Reis!) in den Mörtel gemischt bekam, sondern auch ins Fundament. Sie steht jetzt rund 2.000 Jahre.

Am Bau findet sich Kalk in:

Kalksandstein

Kalksandstein besteht aus Feinkalk und Quarzsand. Weil er sehr gut Wärme speichern kann und die Feuchtigkeit reguliert, trägt er zu einem gesunden Raumklima bei. Aufgrund seiner hohen Rohdichte bietet er einen besonders guten Schallschutz. Und weil er auch optische attraktiv ist, wird er gerne unverputzt verbaut.

Porenbeton

Porenbeton besteht aus Quarzsand, Kalk, Wasser, manchmal Zement sowie Aluminium. Das Leichtgewicht unter den Baustoffen besteht zu mehr als 80 % aus Luftporen, was zu einer guten Wärmedämmung führt.

Zement

Die wichtigsten Rohstoffe für die Herstellung von Zement sind Kalkstein und Ton. Beide zusammen kommen in der Natur als so genannter Mergel vor, der ebenfalls zu den Zementrohstoffen gehört.

Beton

Beton ist, einfach gesagt, künstlicher Stein. Er entsteht, wenn Kalk- und Dolomitgestein in Form von Sand und Kies mit Zement als Bindemittel vermischt wird. Wasser führt dazu, dass das Bindemittel chemisch reagiert, dabei erhärtet und das Wasser abbindet, wodurch der Baustoff seine Festigkeit erhält.

Mörtel

Im Baugewerbe wird Kalk seit Jahrtausenden zum Anmischen von Mörtel eingesetzt. Beim Trocknen bindet der Kalk das CO2 aus der Luft, das praktisch wieder mineralisiert wird.

Putz

Kalkputze für innen und außen regulieren die Feuchtigkeit, wirken Schimmelbildung entgegen und bauen Schadstoffe ab. Und das auf ganz natürliche Art und Weise. Auch auf eine angenehme Optik muss bei der Verwendung von Kalkputzen nicht verzichtet werden – ob farbig, glatt oder fein strukturiert.

Bauchemischen Produkten

Gips – Calciumsulfat-Dihydrat – ist ein natürliches Mineral, das weit verbreitet ist und früher bergmännisch gewonnen wurde. Heute wird zunehmend Gips verwendet, der bei chemischen Prozessen als Nebenprodukt anfällt, wenn Kalk als Reagenz genutzt wird. So z. B. bei der Rauchgasreinigung (REA-Gips). REA-Gips deckt etwa die Hälfte des Gipsbedarfs in Deutschland ab.

Bei der Herstellung von Steinwolle wird Kalk als Fluxmittel eingesetzt, um die Viskosität (Zähflüssigkeit) zu verringern.

In vielen bauchemischen Produkten spielt Kalk eine wichtige Rolle – so z. B. bei Acrylaten (Farben, Lacke, Dichtstoffe), Trichlorethylen (z. B. als Lösemittel für Bitumen), Pentaerythriol (zur Herstellung von Alkydharzen für Lacke und Spachtelmassen) oder bei Polyolen (Faserverbundkunststoffe, Gießharze, Klebstoffe, Lacke und Beschichtungen).

Farben

Kalkfarbe – auch Kalktünche genannt – enthält Weißkalkhydrat (Calciumhydroxid) als Pigment und Bindemittel zugleich. Sie hat viele ökologische und ästhetische Vorteile, so ihre Feuchte- und Gasdurchlässigkeit und ihre Schimmelresistenz, die sie besonders für Feuchträume geeignet macht. Die typischen südeuropäischer Dörfer mit ihren weiß getünchten Häusern nutzen Kalkfarbe, um der Erwärmung der Außenwände in den heißen Sommermonaten vorzubeugen.

Aber auch in Dispersionsfarben und Lacken ist Kalk enthalten. Als Weißpigmentextender und Füllstoff muss er eine hohe Reinheit und Weiße haben.

Fliesen

Auch für die Glasur von Fliesen wird Kalk eingesetzt. Je nach Anwendungszweck können auch Calcit oder Dolomit der Fliesenrohmasse selbst zugesetzt werden.

Bodenverfestigungen

Zur Bodenstabilisierung wird Kalk mit speziellen Fräsen in den Boden eingemischt. Kalk reguliert die Feuchtigkeit und macht den Straßenunterbau widerstandsfähiger gegen Frost.

Fahrbahnen und Gehwegen

Auch in allen Schichten des Straßenoberbaus kommt Kalk zum Tragen – sei es als Kalksteinbaustoffgemisch in der Frostschutzschicht, in den verschiedenen Tragschichten oder in Verbindung mit Bitumen in der Asphaltdecke. Der Widerstand eines Asphaltes gegen bleibende Verformung, Rissbildung und Verschleiß wird durch die verwendeten Komponenten Gestein, Bindemittel und Zusätze bestimmt. Die Einwirkung von Wasser und die Alterung des Bitumens können zur Trennung der Gesteine vom Bindemittel führen. Dieser Vorgang verkürzt die Nutzungsdauer des Asphaltes entscheidend. Durch den Einsatz von Kalkhydrat jedoch wird diese Nutzungsdauer ganz erheblich verlängert.

 

 

Umweltschutz

Die Biosphäre gliedert sich in die klassischen Bereiche Wasser, Luft und Boden. Diese Bereiche stehen in einem intensiven Stoffaustausch, auch Schadstoffe gehören dazu. Da kommen Kalkprodukte ins Spiel, die sich nicht nur durch ihre Eigenschaften, sondern gerade auch aufgrund ihres natürlichen Vorkommens zum universellen Einsatz im Umweltbereich eignen und eine entsprechend hohe Akzeptanz haben.

Das große Einsatzspektrum von Kalkprodukten im Umweltschutz lässt sich erklären durch:

a) die basischen Eigenschaften:
Mit Kalk lassen sich Säuren neutralisieren und CO2 binden.

b) die Bildung wasserunlöslicher Produkte:
Mit vielen chemischen Stoffen geht Kalk wasserunlösliche Verbindungen ein.

c) die wasserentziehende Wirkung:
Mit Kalk lassen sich Schlämme entwässern und verfestigen.

d) die hygienisierende Wirkung:
Mit Kalk lassen sich keimtötende Bedingungen herbeiführen.

e) die carbonisierende / entcarbonisierende Wirkung:
Mit Kalk lässt sich die Wasserhärte einstellen.

Kalk schützt die Umwelt bei der:

Trinkwasseraufbereitung

Bevor Wasser durch unsere Leitung fließt, durchläuft es einen mehrstufigen Aufbereitungsprozess. Trinkwasser wird aus Grund- und Oberflächenwasser gewonnen. Da das Rohwasser in der Regel entweder zu weich oder zu hart ist und Metallverbindungen oder Keime enthalten kann, muss es erst zu gebrauchsfertigem Trinkwasser aufbereitet werden.

Bei sehr hartem Wasser ist ein hoher Kalkgehalt vorhanden, so dass sich beim Erhitzen Kesselstein (Calciumcarbonat) bildet, welcher ausfällt. Dies führt zur Belagbildung an Wärmeüberträgern und zur Verstopfung von Leitungen. Andererseits ist bei sehr weichem Wasser Kohlensäure vorhanden, welche die Rohrleitungen korrodieren lässt.

Bei der Trinkwasseraufbereitung spielt Kalk eine große Rolle. In drei Verfahrensschritten wird er verwendet und sorgt damit für eine gute Qualität des Wassers:

  • Enthärtung – Ausfällung der Härtebildner Calcium und Magnesium
  • Aufhärtung – Bildung von löslicher Carbonthärte mittels Kohlensäure und Kalk
  • Neutralisation – Einstellung des pH-Wertes und Bindung der aggressiven Kohlensäure

In Deutschland wird Trinkwasser zu einem hohen Prozentsatz aus Grundwässern gewonnen. Die Grundwässer sind aber in verschiedenen deutschen Regionen mit Eisen, Mangan und anderen Stoffen belastet. Kalk fällt die unerwünschten Nebenbestandteile wie Eisen oder Mangan aus und führt sie einer Wiederverwendung zu.

So wird zur Wasserenthärtung bei der Trinkwasseraufbereitung das Verfahren der Schnellentcarbonisierung eingesetzt. Das Wasser durchläuft ein Schwebebett. Von oben werden kleine Sandkörnchen (Sandkeime) zugegeben, an denen sich Calcit absetzt. Wie bei einer Perle wachsen diese zu größeren Pellets und sinken ab. Die Pellets können schließlich von unten abgezogen werden, von oben werden sie durch neue Sandkeime ersetzt. Die abgezogenen Pellets bestehen aus Kalk, Eisenoxid und Manganoxid. Diese werden in der Landwirtschaft als Düngekalk eingesetzt, finden Verwendung in Zementwerken oder anderen Industriezweigen.

Abwasserreinigung

Auch saure Abwässer können auf natürlichem Wege behandelt werden. Kalkmilch neutralisiert saure Abwässer nicht nur, sondern fällt darüber hinaus auch viele im Wasser gelösten Schadstoffe aus.

Die Vorteile von Kalk als Reaktionsmittel zur Abwasserbehandlung liegen in den geringen Kosten und in den günstigen Eigenschaften des Naturproduktes Kalk. Beim Einsatz von Kalk bei der Wasserklärung laufen eine ganze Reihe positiver Vorgänge ab, denn Kalk

  • senkt den Phosphatgehalt des Wassers, dadurch wird die Eutrophierung (Sauerstoffverarmung) unserer Wässer vermieden
  • entfernt organische Schadstoffe aus dem Wasser
  • vernichtet krankheitserregende Keime und Bakterien, zum Beispiel Polioviren (Erreger der Kinderlähmung)
  • unterstützt die Flockung, sie ist notwendig zur Entfernung von Trübstoffen
  • fällt viele toxisch wirkende Schwermetalle aus, zum Beispiel Kupfer, Nickel, Cadmium und Blei
  • belastet das gereinigte Wasser nicht durch zusätzliche Anionen (Sulfate, Chloride)
  • unterbindet die Geruchsbelästigung aus Kläranlagen

Klärschlammbehandlung

Mit Kalk lassen sich Klärschlämme entwässern und verfestigen. Kalk entseucht den Klärschlamm über eine Temperatur- und eine ph-Wert-Erhöhung. Die Vorteile der Kalkverfahren im Klärprozess sind, dass pflanzenverfügbare, reine Calciumphosphate entstehen, die als Düngemittel wiederverwendet werden können.

Abgas- / Rauchgasreinigung

Bei der Verbrennung von Abfällen aus Haushalt und Industrie werden Schadstoffe wie z. B. Schwefeldioxid, Fluor- und Chlorwasserstoff (Salzsäure), Stickoxid, Staub und Schwermetalle freigesetzt. Damit diese nicht in die Luft gelangen, werden Rauchgasreinigungssysteme eingesetzt.

Mit Kalkprodukten lassen sich saure Gase, Metallverbindungen und organische Spurenstoffe mit verschiedenen Verfahren aus den Abgasen von Kraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen entfernen. Die Verbrennungsanlagen in Europa arbeiten zu mehr als 95 % mit Kalkprodukten, denn vor allem bei der Einbindung der sauren Schadgase hat sich Kalk als Mittel der Wahl erwiesen.

Als erfreulicher Nebeneffekt entsteht bei dem Reinigungsprozess Gips, den es so gewonnen dann im Baumarkt zu kaufen gibt.

Waldkalkung

Die Waldkalkung dient primär der Neutralisierung der durch Menschen verursachten Versauerung der Waldböden. Auch der Begriff Bodenschutzkalkung wird häufig verwendet, da ein langfristiger Waldbodenschutz erreicht werden soll.

Die Waldkalkung wird überwiegend mit Hubschraubern durchgeführt. Sie streuen den Naturkalk gleichmäßig verteilt in wohldosierten Mengen (ca. 3 t/ha) über die Wälder. Ein Hubschrauber kann täglich – bei guten Bedingungen – bis zu 210 t ausbringen und damit ca. 70 ha kalken.

Generell wird kohlensaurer Magnesiumkalk (mit > 15 % MgCO3) für die Waldkalkung verwendet, da Magnesium in vielen Waldböden ein begrenzter Nährstoff ist.

Darüber hinaus fördert eine Kalkung der Wälder die Biodiversität im Boden und auch die Naturverjüngung. Auf gesunden Böden wachsen wieder mehr Gräser, Kräuter und Weichhölzer. Sie sind als Nahrung für das Wild besonders „schmackhaft“. Dadurch werden Verbiss- und Schälschäden an Bäumen durch die Tiere vermindert.

Bodenkalkung

Unterschiedliche Böden haben einen ganz unterschiedlichen Kalkungsbedarf. Der Fachmann spricht von verschiedenen Bodenprofilen.

Denn Böden sind verschieden geschichtet. Die einzelnen Lagen, die sich in ihren Eigenschaften voneinander unterschieden, bezeichnet man als Horizonte. Die zuunterst liegende Schicht ist der sogenannte C-Horizont. Er umfasst das mehr oder weniger unveränderte feste oder lockere Ausgangs-/Muttergestein. Unmittelbar darüber folgt der mineralische Unterboden, der sog. B-Horizont (= Anreicherungshorizont). Obenauf liegt der mineralische Oberboden, der sog. A-Horizont (= Auswaschungshorizont). Dieser wird im alltäglichen Sprachgebrauch oft als Mutterboden oder Krume bezeichnet.

Die Haupthorizonte lassen sich in verschiedene Unterkategorien einteilen. So bezeichnet man beispielsweise mit Ah-Horizont einen „humushaltigen A-Horizont“, während ein Ap-Horizont einen „bearbeiteten A-Horizont“ (z. B. gepflügt) umschreibt.

Anschauungsobjekt 1: Braunerde-Podsol aus Fließerde

Der Bodentyp Braunerde weist charakteristisch einen humosen A-Horizont auf, darunter folgt ein verbraunter B-Horizont und darunter das Ausgangsmaterial der Bodenbildung, der C-Horizont.

In diesem speziellen Fall hat zusätzlich der Prozess der Podsolierung stattgefunden. Das bedeutet, dass mit dem Sickerwasser eine Verlagerung von Eisen- und Aluminiumoxiden sowie Huminstoffen aus oberen Horizonten in tiefere Horizonte erfolgt ist. Podsole entstehen aus kalkfreiem, nährstoffarmem Ausgangsmaterial üblich auf Endmoränen und Sanderflächen.

Die meist sandigen, nährstoffarmen Böden (Bodenart: lehmiger Sand) haben eine hohe Wasserdurchlässigkeit. Aufgrund der geringen Wasserspeicherung ist Wassermangel bei diesen Böden oft ertragsbegrenzend. Für die Nährstoffnachlieferung und –bindung ist die organische Substanz im Boden sehr wichtig. Mit einer Kalkdüngung sollen pH-Werte um 5,0 – 5,5 angestrebt werden.

Anschauungsobjekt 2: Rendzina

Eine typische Rendzina aus Kalkstein besitzt einen humusreichen, krümeligen Ah-Horizont über einem gelockerten bis festen C-Horizont (Ausgangsmaterial). Während der kalkreiche C-Horizont pH-Werte über 7,4 aufweist, kann der Ah-Horizont bei viel Regen und Sickerwasser langsam von oben versauern. Daher sind auch solche fruchtbaren, nährstoffreichen Böden, die oft im Ackerbau genutzt werden, gegebenenfalls zu kalken. Bei hohen pH-Werten und einer hohen Kalzium-Versorgung ist üblicherweise eine hohe Aktivität von Bodenorganismen und Regenwürmern zu finden.

Grünpflege

Grünanlagen und Gärten bilden wichtige Biosphären, die für eine intakte Umwelt Sorge tragen. Gerade in Städten kommt ihnen eine wachsende Bedeutung zu.

Voraussetzung dafür ist ein Boden mit guter Krümelstruktur und hinreichender Wasser- und Nährstoffversorgung. Ein pH-Wert zwischen 6,0 –7,0 im Boden ist für die meisten Gräser und Rasenpflanzen optimal. Auch Regenwürmer und Mikroorganismen bevorzugen einen Lebensraum mit guter Bodenbelüftung und Wasserführung.

Eine gute Versorgung mit Kalkprodukten hat wirkungsvollen Einfluss:

  • Kalk neutralisiert die Bodensäure
  • Kalk verbindet die Tonteilchen im Boden zu größeren Krümeln
  • ausgeflockte Tonkrümel verbessern die Bodenstruktur und auch die Speicherfähigkeit für Wasser und Luft
  • Kalk fördert die biologische Aktivität der Mikroorganismen
  • Kalk unterstützt die Verfügbarkeit anderer Nährstoffe
  • Kalk verringert die Verschlämmungsgefahr und
  • Kalk führt im Frühjahr zu einer rascheren Erwärmung des Bodens

Für den privaten Nutzgärtner ist folgende Tabelle dienlich. Sie listet die optimalen pH-Werte für die gängigen Obst- und Gemüsearten auf: www.naturkalk.de/einsatzgebiete/obst-und-gemuese

Teichkalkung

Bei der Teichkalkung unterscheidet man zwischen:

  • Teichwasserkalkung (mit Fischbesatz)
  • Teichbodenkalkung (nach dem Abfischen)

In der Teichwasserkalkung werden zur Aufrechterhaltung der Wasserqualität an warmen und schwülen Sommertagen max. 100–150 kg/ha Wasserfläche Branntkalk 90 gemahlen eingesetzt.

Die Teichbodenkalkung ist eine Hygienemaßnahme und dient zusätzlich der Schlammreduzierung. Die Aufwandmengen liegen zwischen 15 bis 20 dt/ha Branntkalk 90 gemahlen.

 

 

Nahrungsmittel

Kann man Steine essen? Na, und ob! Natürlicher Kalkstein ist, feinstgemahlen, als wertvolles Calcium in Tablettenform erhältlich. Das lebenswichtige Mineral sorgt für gesundes Wachstum bei Menschen, Tieren und Pflanzen. Der Mineralstoff spielt bei der Knochenbildung, aber auch bei der Signalübertragung der Zellen eine Hauptrolle. Aber Kalk kann noch viel mehr.

In der Lebensmittelindustrie sind zahlreiche Kalkprodukte im Einsatz – als Farbstoff, Säureregulator oder Trennmittel. Anderen Lebensmittelzusatzstoffen dient Kalk als Trägerstoff, und auch als lichtechter Farbstoff eignet sich Calciumcarbonat zur Weißfärbung von Lebensmitteln. Seine natürliche Wirkung macht Calciumcarbonat – Lebensmittelkennzeichnung: E 170 – zu einem unbedenklichen Inhaltsstoff, der auch in Bio-Produkten enthalten ist. Kalk sorgt für gehaltvolle Böden, ertragreiche Ernten, gesundes Tierfutter und hygienisch einwandfreie Grundprodukte, aus denen unser Schlaraffenland gemacht ist.

Kalk satt in:

Agrarprodukten

Die Landwirtschaft ist ein großer Abnehmer für zahlreiche Kalkprodukte. Vom Ackerbau bis zum Viehfutter werden die guten Eigenschaften von Natur- und Brandkalk seit Jahrhunderten geschätzt. Das geht bis zur Tradition ökologischer Bauernhöfe, die Kuhställe mit Kalkanstrich zu versehen: als uraltes sicheres Desinfektionsmittel.

Calcium

Calcium ist der mengenmäßig am stärksten vertretene Mineralstoff im menschlichen Organismus. Es macht rund ein Kilogramm unseres Körpergewichtes aus und ist vornehmlich in den Knochen gespeichert.

Seine Resorptionsrate – also der Calciumanteil, der bei der Verdauung aus der Nahrung aufgenommen wird – liegt bei erwachsenen Menschen bei ca. 15 - 20 %. Säuglinge und Heranwachsende dagegen haben eine Rate von 60 %, denn sie brauchen das lebenswichtige Mineral für ein gesundes Wachstum.

Deshalb werden zahlreiche Lebensmittel mit Calcium angereichert. Dies wird aus feinst vermahlenem hochreinen Kalkstein gewonnen.

Risikogruppen für eine unzureichende Calciumzufuhr aus der Nahrung sind Schwangere, Stillende und Senioren. Insbesondere für Frauen nach der Menopause wird eine zusätzliche Calciumgabe zur Prävention der Osteoporose empfohlen.

Backwaren

Die Bäcker nutzen Kalkprodukte zur Verbesserung der Teigbeschaffenheit. Fein gemahlenes Calciumcarbonat hilft, ein Klumpen der Produkte zu vermeiden und die Rieselfähigkeit der Zutaten zu erhalten.

Bier

Nitrat, Sulfat, Chlorid, Natrium: Bestandteile des Brauwassers, die großen Einfluss auf die Bierqualität haben. Kalk hilft beim Brauprozess, den richtigen ph-Wert der Maische einzustellen und unerwünschte Nebenbestandteile auszufällen.

Erfrischungsgetränken

Ein Grundstoff vieler Softdrinks ist die Zitronensäure. Bei der Gewinnung von Zitronensäure aus Zitrusfrüchten wird Calciumchlorid eingesetzt, das aus Salzsäure und Calciumcarbonat hergestellt wird.

Fisch

In der Fischzucht wie im Wildbereich ist das Ökosystem auf einen intakten Säurehaushalt angewiesen. Deshalb wird bei der Teichwasserkalkung zur Aufrechterhaltung der Süßwasserqualität gemahlener Branntkalk eingesetzt. Er reguliert nicht nur den ph-Wert der Gewässer, sondern schützt auch den Fischbesatz vor schädlichen Zwischenwirten.

Getreideerzeugnissen

Die verschiedenen Getreidearten haben unterschiedliche Ansprüche an die Kalkversorgung und den pH-Wert der Böden. Eine gute Kalkversorgung sorgt für einen höheren Feldaufgang – das heißt, für mehr aufgehende Pflanzen pro Saat – und beschleunigt das Wachstum der Jungpflanzen. In der Ackerkrume – also der oberen, lockeren Schicht – unterstützt Kalk die Verfügbarkeit anderer Nährstoffe, vermindert Bodenerosion und verbessert als natürlicher Dünger den Ertrag.

Molkereiprodukten

Wenn Kühe, Schafe oder Ziegen gute Milch geben sollen, müssen sie auch gutes Futter bekommen. Deshalb werden Weiden und Wiesen mit Kalk gedüngt, was den ph-Wert reguliert, die Pflanzenvielfalt optimiert und für gesundes, mineralstoffreiches Futter sorgt.

Bei der Produktion vieler Milchprodukte ist Kalk dafür verantwortlich, den gewünschten Säuregehalt – z. B. in Quark – zu regulieren. Beim Käse sorgt er als Trennmittel dafür, dass Verklumpungen vermieden werden.

Uns selbst bei veganen Alternativen wie Sojaprodukten kommt Kalk zum Einsatz: als Calciumphosphat, Kennzeichnung E 341.

 

Nahrungsergänzungsmitteln und Shakes

Nahrungsergänzungsmittel sind hoch angereicherte Produkte im Grenzbereich zwischen Lebens- und Arzneimitteln. Sie enthalten konzentrierte Nähr- und Wirkstoffe, die auf bestimmte Zielgruppen – Kinder, Sportler, Senioren etc. – abgestimmt sind und den besonderen Bedarf bestimmter Wirkstoffe ergänzen sollen. Kalk – oft in Form von Calcium – ist meistens mit dabei und dient als Mineral- oder Trägerstoff für andere Ingredienzen oder findet sich in Überzügen von Dragees.

Obst und Gemüse

Von Wurzelgemüse bis zum Obstbaum: Kalk gehört zu jedem Rezept für gesundes Wachstum – im Intensivanbau ebenso wie im heimischen Öko-Garten. Er gleicht das Calciumoxid aus, das durch Niederschläge ausgewaschen und von den Pflanzen aufgenommen wird, neutralisiert saure Böden und begünstigt die Lebensbedingungen wichtiger Mikroorganismen.

Salz

Calciumcarbonat wird als unbedenkliche Rieselhilfe in Speisesalz verwendet, um Verklumpungen zu vermeiden.

Süßigkeiten

Die Zuckerindustrie (siehe dort) ist bereits ein wichtiger Abnehmer von Kalkstein.

Darüber hinaus wird bei der Herstellung von Süßwaren wie Weingummi, Lakritz oder Schokoküssen, aber auch von Tortenguss, Gelee oder Götterspeise, Gelatine eingesetzt. Sie besteht aus tierischem Eiweiß, dem Kollagen, das mit gelöschtem Kalk gewonnen werden kann (Gelatine Typ B).

Eine andere Zutat vieler Süßwaren ist das Glyzerin - ein Grundbaustein aller Fette und daher in allen lebenden Zellen zu finden. Als Lebensmittelzusatzstoff E 422 ist es ohne Mengenbegrenzung zugelassen und wird z. B. für Überzüge, Kakaoprodukte, Schokoladenerzeugnisse und Kaugummi verwendet. Für die Herstellung von Glyzerin wird Kalk als Reagenz benötigt.

Und selbst Diät- und Diabetikerprodukte brauchen Kalk. Denn Zuckerersatzstoffe, wie Sorbit, Xylit, Maltit, Isomalt u.a., basieren auf Polyolen, deren Herstellung Kalk als Reagenz benötigt.

Trinkwasser

Lebensmittel Nr. 1 ist das Trinkwasser, dessen Qualität vom Kalk abhängt. So helfen Kalkprodukte bei der Wasseraufbereitung, überschüssige Säure zu neutralisieren, Nebenbestandteile zu entfernen und die Härte des Wassers einzustellen.

Tierfutter

Was für die Ernährung des Menschen gilt, hat auch für Tiere seine Gültigkeit. So ist Calcium im Viehfutter ebenso zu finden wie im Fressnapf des heimischen Haustiers. Neben seinen positiven Nährwerteigenschaften bietet Kalk bei der Futtermittelproduktion zahlreiche Vorteile als Füllstoff, Trenn- und Bindemittel.

Bei Reptilien beugt eine wohldosierte Calciumgabe in Verbindung mit Vitamin D der Knochenerweichung und Panzerdeformation vor.

Wein

Jeder Weinkenner weiß: Der Boden ist entscheidend für die Qualität des Endproduktes. So übernimmt Kalk auch hier die Aufgabe, für einen nährstoffreichen, gesunden Boden mit guten physikalischen Eigenschaften zu sorgen. Böden aus Sandstein, Schiefer, Grauwacke und sauren magmatischen Gesteinen (z. B. Granit) sind meist kalkarm und haben einen regelmäßigen Kalkdüngungsbedarf. Dabei benötigen Böden mit höherem Tongehalt und höherer Austauschkapazität höhere Kalkgaben.

Ein weiteres Qualitätskriterium ist die richtige Säure, die mit Hilfe von Calciumcarbonat in Most und Wein beim Herstellungsprozess eingestellt werden kann.

Durch eine Kalkung im Weinbau wird

  • die Bindung von Bodensäuren gewährleistet
  • die Bodenstruktur verbessert und die Gefahr der Verschlämmung reduziert
  • die Verfügbarkeit der übrigen Nährstoffe gesteigert
  • das Klima für Mikroorganismen verbessert und damit die Bodenfruchtbarkeit erhöht
  • die Bildung von Wurzelmasse gefördert
  • der Stoffwechsel der Reben gesteigert
  • die Bildung von Zucker und Stärke gesteigert
  • eine Stabilisierung der Erträge erreicht
  • für eine Optimierung der Produktqualität gesorgt.

Zucker

Für die Zuckerindustrie ist Kalk unentbehrlich. Der auf 60 °C erwärmte dunkelgraue Rohsaft z. B. aus Zuckerrübenschnitzeln wird mit Kalkmilch versetzt. Bei dieser Vorkalkung flocken Nichtzuckerstoffe, vor allem Eiweiß, aus.

Bei der nachfolgenden Hauptkalkung wird der Saft dann noch einmal mit Kalk versetzt (pro 100 Tonnen Saft braucht man eine Tonne Kalk). Bei gleichzeitiger Kohlendioxidzuführung verbindet sich der Kalk zu Carbonatkristallen, die die ausgeflockten Nichtzuckerstoffe umhüllen. Sie werden anschließend ausfiltriert.

Das notwendige Kohlendioxid wird durch das Brennen des Kalksteins zu Kalk in der Zuckerfabrik selbst hergestellt.

Rund 400.000 Tonnen Kalkstein werden in den Zuckerfabriken pro Jahr verarbeitet. Das bedeutet, pro Tonne Rüben werden etwa 20 bis 25 kg Kalk eingesetzt, je Tonne Rohzucker etwa 130 bis 165 kg.

Zusatzstoffen

Zusatzstoffe in Lebensmitteln werden mit E-Nummern gekennzeichnet (E steht für Europa, außerdem für engl. »edible« = essbar). Ihre kryptisch anmutende Nummerierung hat, zusammen mit der Kennzeichnungspflicht, nicht immer zu mehr Verbrauchervertrauen geführt. Dabei bezeichnen manche E-Nummern ganz normale biologische Inhaltsstoffe.

Natürlicher Kalkstein zum Beispiel: Calciumcarbonat mit der Kennzeichnung E 170 wird als nährwertvoller Mineralstoff, aber auch als Farbstoff, Säureregulator oder Trennmittel eingesetzt und dient als Trägerstoff für andere Lebensmittelzusatzstoffe. Auch als lichtechter Farbstoff eignet sich Calciumcarbonat zur Weißfärbung von Lebensmitteln.

E 422 steht für Glycerin, ein Grundbaustein aller Fette und damit in jeder planzlichen, tierischen und natürlich auch menschlichen Zelle enthalten. Glycerin – auch Glycerol genannt – besitzt die Fähigkeit, Wasser zu binden und wird daher als Feuchthaltemittel eingesetzt, um Lebensmittel vor dem Austrocknen zu bewahren. Für die Herstellung von Glycerin wird Kalk als Reagenz benötigt.

Auch Polyole werden mit Hilfe von Kalk hergestellt. Ihr Einsatzgebiet in der Nahrungsmittelbranche sind vornehmlich zahnfreundliche Zuckeraustauschstoffe in Kaugummis und Bonbons.

 

 

Eisen, Stahl und andere Metalle

Die Eisen- und Stahlerzeuger sind die größten Abnehmer der deutschen Kalkindustrie. Rund ein Drittel der gesamten Branntkalkproduktion wird in Hüttenwerke geliefert, denn ohne Kalk gäbe es keinen Stahl. Kalkprodukte spielen aber auch im Abbau und in der Extraktion von Nichteisenmetallen, einschließlich Aluminium, Kupfer, Gold, Nickel, Kobalt, Uran, Titan und Lithium eine Schlüsselrolle. Kalk ist auch für die pyrometallurgische Veredelung und Verhüttung einiger Nichteisenmetalle von Bedeutung.

Eisen und Stahl sind gerade in der deutschen Wirtschaft immer noch unersetzliche Grundstoffe der Industrie. Kalk wird bei ihrer Herstellung in unterschiedlicher Form und großer Menge eingesetzt.

Branntkalk, Kalkhydrat und Kalksteinmehl kommen im gesamten Produktionsverlauf zum Einsatz – vom Stückigmachen des Erzes für den Hochofen bis zur Oberflächenbehandlung, z. B. beim Beizen. Für die verschiedenen Aufgaben liefern die Kalkwerke genau abgestimmte Produkte mit speziellen Eigenschaftsprofilen – von der chemischen Zusammensetzung bis zur definierten Korngröße.

Zusätzlich sind in der Metallurgie Rohstoffe eingebunden, deren Produktion wiederum Kalk benötigt. Ein Beispiel dafür ist das Calciumcarbid: Für die Herstellung von einer Tonne wird ungefähr die gleiche Menge Branntkalk eingesetzt.

Kalkseife dient als Gießformtrennmittel und findet in der Metallindustrie als Schmier- und Gleitmittel Verwendung.

Ohne Kalk kein:

Roheisen

Das Element Eisen kommt in der Natur nicht in »gediegenem« Zustand vor. Man muss es aus Eisenerzen gewinnen. Diese Erze sind sauerstoffhaltige Verbindungen des Eisens (Eisenoxide, Eisenhydroxide), die mit anderen Stoffen vermischt sind.

Bei der Gewinnung von Eisen aus Eisenerz macht Kalk zunächst das Erz stückig und damit hochofentauglich. Im Hochofen befreit Kalk dann das flüssige Roheisen von störenden mineralischen Verunreinigungen. Für die Herstellung einer Tonne Roheisen werden ca. 20 bis 30 kg Branntkalk und ca. 100-200 kg Kalkstein verwendet.

Stahl

Bei der Stahlherstellung entfernt Kalk Kohlenstoff, Silizium, Phosphor und Mangan aus dem Rohstoff und bindet den Schwefel. Für die Herstellung einer Tonne Stahl werden – je nach Herstellungsverfahren – 40 bis 60 Kilogramm Branntkalk benötigt.

NE-Metall

Bei der Raffination von Erzen zu NE-Metallen (z. B. Kupfer, Gold, Silber, Uran, Magnesium, Aluminium) werden Kalksteinmehle zur Aufbereitung und Kalk als Neutralisationsmittel eingesetzt. Bei der Herstellung von Aluminiumoxid, aus dem keramische Produkte und metallisches Aluminium gewonnen werden, hilft Kalk beim Aufschluss des Rohstoffs Bauxit und bei der Rückgewinnung der eingesetzten Lauge.

Kalkprodukte finden ferner Anwendung in der Aufbereitung von Abwasser und Bergematerial und beim Absetzen, Entwässern, Filtrieren, im Umweltschutz und in der Minensicherheit.

 

 

Kalk im Alltag

Jeder Bundesbürger verbraucht täglich etwa 250 g gebrannte und 5,5 kg ungebrannte Kalk- und Dolomiterzeugnisse. Kalkprodukte sind so allgegenwärtig wie unverzichtbar. Sie umgeben uns überall, ohne aufzufallen.

Schon früh morgens im Badezimmer finden wir Kalk in Zahnpasta, Seife, Toilettenpapier, Kosmetikartikeln und den Fliesen an der Wand. Waschmittel wie auch die Farbstoffe in unserer Kleidung enthalten Kalk – auch der Schmuck, den wir anlegen, sowie unsere Lederschuhe wurden unter Einsatz von Kalk produziert. Gläser, Besteck und sogar der Zucker auf unserem Frühstückstisch wurden mithilfe von Kalk hergestellt. Das Auto oder Fahrrad, mit dem wir zur Arbeit fahren, würde ohne Kalk nicht existieren, denn Kalk wird für die Herstellung von Stahl, Glas, Kunststoff und Gummi benötigt. Auch für den Straßenbau ist Kalk notwendig und für die Häuser, an denen wir vorbeifahren. Hier findet er vor allem Verwendung in Kalksandstein, Porenbeton, Mörtel und Putz. An unserem Arbeitsplatz begegnet er uns in Rechner, Tastatur, Maus, Kugelschreiber, Notizblock und vielem mehr. Papier, Kunststoffe, Aluminium, Gummiartikel, Mikrochips: die Einsatzgebiete und Aufgaben von Kalk sind nahezu unendlich.

Kalk umgibt uns in Form von:

Industriellen Erzeugnissen

Die Einsatzmöglichkeiten von Kalk in der Industrie sind außerordentlich vielfältig – als natürliches Calciumcarbonat, als gebranntes Calciumoxid, als gelöschtes Kalkhydrat oder als chemisch gefälltes Calciumcarbonat. Die chemische Industrie setzt Kalk für die Herstellung von anorganischen oder organischen Calciumverbindungen, als Reaktionsmittel bei chemischen Synthesen, zur Veränderung von pH-Werten, bei chemischen Umsetzungen, physikalisch-chemischen Aufbereitungsverfahren und zur Neutralisation ein.

Kunststoffherstellung

Thermoplastische und duroplastische Kunststoffe enthalten Kalkprodukte als Füllstoff und zur Verbesserung von Weißgrad und Oberflächengüte. Als Stabilisator kommt Kalkseife zum Einsatz.

Der erste Schritt bei der Herstellung organischer Grundstoffe für die Kunststoff- und Farbstoffproduktion ist die Umsetzung von 1,3-Dichlorpropanol mit Kalkhydrat zu Ethenoxid. Ausgehend von diesem Produkt werden Glykol und viele andere organische Substanzen hergestellt. Die Kondensationsreaktion, die durch die Dechlorierung von Vorläufersubstanzen durch Kalk eingeleitet wird, ermöglicht Synthesen im Bereich der organischen Chemie, sodass auch bei der Produktion von Substanzen wie z.B. Acrylaten, Glycerin, Trichlorethylen, Pentaerythriol und Glycolcarbonat Kalk verwendet wird.

Calciumcarbid ist u. a. ein bedeutender Grundstoff für die Herstellung vieler Kunststoffe (organische Synthese). Zu seiner Herstellung werden Branntkalk und Kohle bei Temperaturen zwischen 1.800 und 2.100 °C verschmolzen. Für eine Tonne Calciumcarbid werden etwa 940 bis 990 kg Branntkalk benötigt.

Phosphate werden mithilfe von Kalk hergestellt und finden sich z. B. in Dünger, Waschmittelzusätzen, Futtermitteln, Korrosionsschutz und Flammschutzmitteln)

In der Petrochemie wirkt Calciumhydroxid als Additiv für Mineralöle und als Korrosionsverhinderer.

Und schließlich ist Kalk auch als Umweltschützer mit dabei, wenn Prozesswässer in der chemischen Industrie mit Kalk behandelt werden, um den erforderlichen pH-Wert und Mineralgehalt einzustellen – ebenso saures Schmutzwasser, damit es entweder einem Recycling zugeführt oder aber in das Abwassersystem eingeleitet werden kann.

Weichmacher

Propylenoxid ist ein unverzichtbarer Weichmacher in der Kunststoffindustrie und Vorprodukt von Propylenglykole, aus denen Polyurethan-Kunststoffe erzeugt werden. Sein Herstellungsprozess benötigt Kalk. Propylenoxid findet ferner Verwendung bei der Herstellung von Feuchthalte- und Löse- sowie Frostschutzmitteln, Harzen, Emulgatoren und Tensiden.

Glas

Aus einem Gemisch von Quarzsand, Soda, Pottasche und Kalkstein wird in der Glaswanne bei Temperaturen um 1.450 °C Glas erschmolzen. Kalk macht dabei als Härtebildner das Glas hart und dicht. Für die Herstellung von einer Tonne Glas werden zwischen 200 und 350 kg Kalkstein benötigt.

Bei der Glasherstellung und auch Glasfaserproduktion sowie für die Herstellung keramischer Produkte ist Kalk ein wichtiger basischer Bestandteil, der für die Festigkeit, aber auch für die wirtschaftliche Herstellung entscheidend ist.

Körperpflegemitteln & Kosmetik

Zahnpasta und Kosmetika enthalten CaCO3 in Form von Calciumpräcipitat, einem künstlich gewonnenen Calciumcarbonat. Es dient als Putzkörper, zur Mattierung in Puder oder als Mineral mit Peelingwirkung.

Ein wichtiger Grundstoff zur Produktion von Kosmetikartikeln ist die Zitronensäure. Sie wird durch Erhitzen der Melasse unter Zugabe von Kalkmilch als Calciumcitrat gefällt.

Als Feuchtigkeitsspender in Kosmetikartikeln wird oft Glycerin verwendet. Dieser Zuckeralkohol wird mithilfe von Kalk hergestellt.

Soda

Soda ist ein bedeutender Grundstoff vieler Industrien. Für die Herstellung von Glas wird sie ebenso verwendet wie für die Färberei und Bleicherei. Wir finden sie aber auch in Katalysatoren, Schädlingsbekämpfungs- und Düngemitteln und Zellulose.

Auch Waschmittel und Seifen brauchen Soda zu ihrer Herstellung. Soda wird aus Steinsalz (NaCl) und Kalkstein in einem komplizierten chemischen Fällungs- und Filtrationsprozess gewonnen. Zur Erzeugung einer Tonne Soda werden 1.100 bis 1.250 kg Kalkstein verbraucht. Die deutschen Sodaproduzenten brennen aus Kalkstein Kalk, da sie sowohl den Kalk als auch das frei werdende CO2 in ihrem Produktionsprozess benötigen. Die Produktion von Soda wird erst wirtschaftlich durch den Einsatz von Kalk, der Ammoniak regeneriert.

Medizin & Pharmazie

Ein bekanntes Beispiel für den Einsatz von Kalk in der Medizin sind die synthetischen Gipse für die Gipsabdrücke beim Zahnarzt. Auch als Desinfektionsmittel tut er seinen Dienst, z. B. in Form von Chlorkalk.

Im medizinisch-pharmazeutischem Bereich kommt oft künstlich hergestelltes Calciumcarbonat zum Einsatz, das chemisch gefällt wird und dementsprechend Calciumpräcipitat genannt wird. Mit Präzipitation (von lateinisch praecipitatio „das Herabstürzen“) oder Fällung wird in der Chemie das Ausscheiden eines gelösten Stoffes aus einer Lösung bezeichnet.

Die Pharmaindustrie verwendet Kalk als Nahrungsergänzungsmittel, als Calciumbeigabe in Mineralstoffmischungen, als Tablettierhilfsstoff, zur Säureregulierung und im Überzug von Dragees.

Ein weiterer Grundstoff der Pharmazie ist die Zitronensäure, deren Gewinnung mit Kalk erzielt wird.

Mode & Bekleidung

Auch Mode ist sein Metier: Zu Soda weiterverarbeitet, wird Kalk beim Färben und Bleichen von Textilien eingesetzt und ist Bestandteil von Ultramarin-Farbpigmenten.

Als Glycolcarbonat findet er Verwendung als Lösungsmittel in der Textilchemie.

Bei Naturleder wird Kalk beim Äschern und zur Haarlockerung der getrockneten Tierhäute verwendet.

Reinigungsmitteln

Soda ist ein altes Hausmittel mit vielseitiger Reinigungswirkung. Soda wird aus Steinsalz (NaCl) und Kalkstein gewonnen. Weil dabei auch CO2 benötigt wird, brennen die meisten Sodaproduzenten ihren Kalk selbst

Die waschaktiven Substanzen in Reinigungsmitteln, so genannte Tenside, basieren auf der Verbindung Propylenoxid. Zu ihrer Herstellung ist Kalkmilch erforderlich.

Zellstoff und Papier

Kalk wird in der Zellstoff- und Papierindustrie sowohl zur Rückführung von Natronlauge für den Aufschließungsprozess als auch zur Wasseraufbereitung und Abwasserreinigung verwendet. Bei der Rückführungsreaktion ist ein Kreislaufprozess üblich, sodass lediglich ein Teil des Kalkes ergänzt werden muss. Bei den unterschiedlichen Aufschlussverfahren ist Kalk beteiligt.

Zur Papierherstellung wird eine pumpfähige Stoffsuspension erzeugt und über Siebe und Walzen entwässert und getrocknet. Mit Kalk behandeltes Wasser macht eine Ableitung möglich. Natürliches Calciumcarbonat ist in Europa der meist verwandte Farbstoff für gestrichene Papiere.

Gefälltes Calciumcarbonat wird als Füllstoff in der Papiermasse oder als Pigment in der Streichfarbe eingesetzt. Es verleiht Papier höchste Weiße und Dichte, erhöht das Volumen und verbessert Bedruckbarkeit und Lichtechtheit.

 

 

Zukunftstechnologien

Was immer in der Zukunft auf uns wartet: Kalk wird seinen Anteil daran haben. Wachsende Branchen, wie die Solartechnik, Kommunikationstechnologie und Mikroelektronik, sind auf hochreine Rohstoffe angewiesen, deren Herstellung hochspezialisierte Verfahren erfordern. Diese greifen immer wieder auf die einzigartigen Eigenschaften von Kalk zurück, um chemische Prozesse zu steuern und zu optimieren. Deshalb wird es auch in Zukunft weiter darum gehen, das gewachsene Naturprodukt Kalkstein in einen industriellen Rohstoff zu verwandeln, dessen physikalisch-chemische Eigenschaften den gestellten Anforderungsprofilen verlässlich entspricht.