Eigenschaften und Zusammensetzung

Pelose – ein schwach basischer Heilschlamm zur Thermotherapie*

Geologie der Pelose

Schon erste Untersuchungen der Pelose zeigten, dass diese in beträchtlicher Menge ein sehr gleichartig vorkommendes Material ist, das für balneologische Zwecke als Standardtypus eines Heilschlamms angesehen werden kann. Die sorgfältige geologische Aufnahme der Lagerstätte sowie das durch Bohrungen erstellte Profil gaben schließlich zu erkennen, dass die Ausdehnung der Peloselagerstätte nur in den randlichen Teilen abnimmt und zumeist 6 m überschreitet. Bereits die erste in lagerstättenkundlichem Sinne durchgeführte chemische Untersuchung bestätigte, dass das Peloselager chemisch sehr einheitlich beschaffen ist. Unter der oberen fortlaufend in lebhafter Gärung befindlichen Schicht ist die Pelose ausgereift

Allgemeine Eigenschaften der Pelose

Der im Schollener See vorhandene Heilschlamm zeigt große Ähnlichkeit mit dem dunklen Schlamm aus den Limanen, die allerdings als Salzwasserschlamm zu bezeichnen sind. Im Schollener See handelt es sich dagegen um einen vollständig ausgereiften, mineralisierten Schlamm mit heller Färbung. Die nähere Untersuchung zeigte, dass es sich hier um einen Schlamm mit besonders gutem thermischen Verhalten handelt, der aufgrund seiner kolloidalen Grundsubstanz den Namen Pelose erhielt. Diese Bezeichnung hat sich innerhalb des letzten halben Jahrhunderts schließlich zu einem Warenzeichen entwickelt.

Moor und Schlamm

Obwohl Schlamm und Moor vielfach die gleichen Indikationen haben, bestehen doch große strukturelle Unterschiede. Besonders wertvoll für die Beurteilung von Schlammarten ist deshalb das mikroskopische Bild, das insbesondere bereits von dem Geologen H. Potonie zur Beurteilung von Peloiden empfohlen und von Rosenberg erstmals systematisch bearbeitet wurde.

Die mikroskopische Prüfung der Pelose

Da zahlreiche Wasserorganismen als Grundlage zur Bildung der Pelose dienten, sind Fette und Wachse reichlich vorhanden. Das unterscheidet diesen Heilschlamm von Moor, das sich insbesondere aus Sumpfpflanzen bildet und deshalb arm an Lipiden ist, dafür aber über harzhaltige Stoffe verfügt, die wiederum der Pelose weitgehend fehlen. Die Pelose enthält relativ viele Stickstoffverbindungen und ist reicher an Wasserstoff, aber ärmer an Kohlenstoff, was sich durch die Bituminierung erklärt. Wieder umgekehrt sind die Verhältnisse beim Moor, das durch Inkolung entstanden ist.

In der Pelose finden sich hauptsächlich Rückstände von Algen der Gattung Pediastrum und Cymbella neben Diatomeen. Auffällig sind kleine Einschlüsse von Eisensulfid im Pediastrum. Weiterhin finden sich Reste von Kleinwassertieren (Krebsschalen) neben figurierten pflanzlichen Resten wie den Pollen von Betula und Pinus. An anorganischen Bestandteilen sind Muschelschalenreste, Silikate und tonige Substanzen anzutreffen.

Insgesamt zeigen sich im mikroskopischen Bild Pinularia viridis und Pinularia gibba, Algen des Litoral, die an festes Substrat oder Grundschlamm gebunden sind. Als Leitalge der Pelose kann wegen ihres häutigen Vorkommens die Alge Pediastrun boryanum neben Scenedesmus caudatum gesehen werden. An der Gallertbildung hat wiederum die Stabalge Synedra capitata einen wesentlichen Anteil. Neben dem Süßwasserschwamm Spongilla lacustris finden sich weiterhin besonders die Diatomeen Cocconeis placentula, Cymbella Ehrenbergii, Surielle biseriata, Epithemia turgida, Navicula oblonga und Stanroneis phienicenteron, die den Hauptbestandteil der Pelose bilden und dadurch ihren Charakter bestimmen.

Physikalische Eigenschaften der Pelose

Da das Wärme- und Kältehaltungsvermögen für die praktische Verwertbarkeit eines Schlamms zur Thermotherapie wertbestimmend ist, wurden schon kurz nach der Entdeckung der Lagerstätte von Stockfisch und Benade sowie von Lendel entsprechende Untersuchungen durchgeführt. Dabei zeigte sich erstmals eine deutliche Überlegenheit der Pelose gegenüber allen anderen untersuchten Peloiden einschließlich Eifel-Fango. Die Abkühlungszone zwischen 47 und 42 oC dauert beim Fango gerade einmal 32 Minuten und ist bei der Pelose mit 67 Minuten mehr als doppelt so lang. Von allen Peloiden zeigt nur noch das Braunlager Hochmoor (4,5 km nordöstlich von BraunLage, Harz, Jagen 98) eine gleiche Wärmekapazität. Letzteres steht aber unter Naturschutz und ist deshalb für die medizinische Anwendung nicht verfügbar.

Für den Wärmeentzug ergeben sich trotz des wesentlich höheren Temperaturgefälles für die therapeutisch wirksame Zone (8—13° C) immer noch 35 Minuten, für die Erwärmung auf 20° C insgesamt eine Zeit von drei Stunden. Diese besonders langen Zeiten für die Wärmezufuhr beziehungsweise den Wärmeentzug machen die Pelose deshalb wie keinen anderen Schlamm für alle die Fälle besonders geeignet, für die eine längere Temperatureinwirkung therapeutisch wünschenswert ist.

Neben den thermischen Untersuchungen wurden deshalb auch die Senkungsgeschwindigkeiten zur Charakterisierung der verschiedenen Peloide bestimmt. Während Quarzsand vom Teilstrich 1000 bereits in 150 Sekunden auf Teilstrich 145 zusammensinkt, erreicht Fango erst nach 70 Minuten eine gleich bleibende Schichthöhe von 215. Für die Pelose ergibt sich nach 55 Minuten eine feste Schichthöhe von 530, die damit mehr als doppelt so hoch istwie der Wert für Eifel-Fango. Das kennzeichnet das große Wasserbindungsvermögen, das die Überlegenheit der Pelose zur medizinischen Anwendung gegenüber den anderen untersuchten Peloiden bestätigt, was nicht zuletzt auch im Hinblick auf die Kosten von Bedeutung ist.

Als weitere wichtige Eigenschaft eines Heilschlamms ist sein Wasserbindungsvermögen zu sehen, das allerdings nur bei Schlammarten vorwiegend phytogenen Ursprungs anzutreffen ist. Für solche Sapropelite spielen die an Membranschleim reichen Algen eine ausschlaggebende Rolle. Nach langem Lagern und Ausfaulen wird durch Einlagern von Kalk, Ton oder Kieselerde schließlich eine mineralisierte Masse gebildet, die den für therapeutische Zwecke nötigen Reifegrad aufweist.

Wärmeleitung der Pelose

Zur weiteren Charakterisierung der Pelose wurde das thermische Verhalten nach der „Kugelmethode“ von Benade und Stockfisch bestimmt. Diese Methode ist geeignet, feinere Unterschiede des Wärmehaltungsvermögens zu erfassen und diente bereits auch zum Vergleich zahlreicher Peloide. Zu ihrer Durchführung wird eine spezielle Glaskugel (1 Liter Inhalt) auf 18°C thermostatisiert, nachdem diese mit dem Peloid gefüllt wurde. Anschließend wird eine Kugel in ein Eisbad (0° C) getaucht und die Temperatur anfänglich alle 30 Sekunden und später in längeren Intervallen gemessen. (Abb.2).

Es ist deutlich zu erkennen, dass die plastische Beschaffenheit der Pelose ihre Wärmeleitungsfähigkeit bedingt, da eine Wärmeströmung praktisch ausgeschlossen ist. Mit abnehmender Wärmeleitungsgeschwindigkeit geht der Temperaturabfall langsamer vor sich, da der innere Wärmeausgleich länger dauert. Der höhere Wassergehalt der Pelose (Tab.3) erklärt damit das Wärmehaltungsvermögen, da Wasser das Wärmeleitungsvermögen mindert, während die Wärmekapazität erhöht wird.

Abb.2: Abkühlverlauf von 18° auf 0° der Pelose nach “Kugelmethode” bei 100%iger Wassersättigung (12)

Sedimentvolumen (auf 1g Trockenmasse bezogen)
• feuchte Pelose 12,58ml
• trockene Pelose 3,4 ml
Wasserkapazität (auf 1g Trockenmasse bezogen)
• 7,05g
Dichte (20°C)
• naturfeuchte Pelose: 1,0992 g/ml
• Trockenmasse Pelose: 2,2096 g/ml
Wärmekapazität (Kugelfallmethode)
• 836 sec/cm
Quellungsgrad
• 3,7

Tab.3: Physikalisch-chemische Untersuchung der Pelose. Die Untersuchungen wurden im Forschungsinstitut für Balneologie und Kurortwissenschaft Bad Elster durchgeführt.

Die Zusammensetzung der Pelose

Alle balneotherapeutisch genutzten Materialen besitzen zwar eine natürliche plastische Konsistenz, doch sind sie entsprechend ihrer Entstehung in Beschaffenheit und chemischer Zusammensetzung sehr unterschiedlich. Nach der lagerstättenkundlichen Untersuchung, der allgemeinen Kennzeichnung des Peloids, den mikroskopischen Prüfungen und der Untersuchung der physikalischen Eigenschaften schließt deshalb die schematische Untersuchung als letzte Phase die naturwissenschaftliche Charakterisierung eines Heilschlamms ab. Durch das Zusammenspiel der physikalischen Eigenschaften mit den chemischen Inhaltsstoffen ergeben sich schließlich maßgebende Erkenntnisse für den Einsatz und die Wirkfaktoren. Unter diesem Gesichtspunkt sollte deshalb auch der dickbreiigen Anwendung der Pelose mit ihren thermischen Besonderheiten und dem Angebot an organischen und anoranischen Inhaltsstoffen deutlich der Verzug gegenüber dünnflüssigen Bädern eingeräumt werden, da die Löslichkeit und die Massenkonzentration der einzelnen Inhaltsstoffe sowohl deren Resorption während der Anwendung als auch die Wirkungsmechnismen entscheidend beeinflusst. Nicht zuletzt ermöglichen Werte der chemischen Untersuchung eine medizinisch-chemische Beurteilung der Pelose (Tab.1). Aus den Daten der Pelose ergibt sich, dass Kalziumverbindungen insbesondere als schwerlösliche Karbonate und Silikate wesentliche Bestandteile der anorganischen Grundsubstanz darstellen. Der Sulfidschwefelgehalt ist gering, ebenso wie die anthrophogene Belastung durch Schwermetalle, da in keinem Fall die nach Trinkwasserverordnung gültigen Grenzwerte überschritten werden. Dadurch, dass Pelose teilweise aus Algen besteht, besitzt sie mit ihren gelartigen Membranen einen besonders quellfähigen kolloidalen Charakter, der durch die günstige Korngrößenverteilung eine weiche, angenehme Konsistenz vermittelt und sich in den vorteilhaften physikalischen Eigenschaften ausdrückt. Die antrophogenen Belastungsstoffe wurden aus der wässrigen Phase bestimmt, da sowohl die Haut als auch die Pelosepartikel von einem Wasserfilm überzogen sind und eine Belastung durch Schadstoffe nur aus der Wasserphase heraus erfolgen kann. (Tab.2)

Naturfrische Pelose (%) Trockenmasse Pelose (%)
Wasser (105°)83,3 l-
ph-Wert7,3 - 7,5-
Trockenrückstand16,69-
Glührückstand (800°) , gesamt9,4756,74
Feinasche (HCL-löslich)6,0436,19
Sand und Ton (HCL-unlöslich)3,4320,55
Glühverlust, gesamt7,1243,26
Kohlendioxid1,7510,50
Kristallwasser, organische und andere flüchtige Stoffe5,4732,76
Stickstoffverbindungen (als N2 berechnet) 0,171,04
Extraktbitumen (Fette, Wachse, Harze)0.140,86
Pektine und andere wasserlösliche Stoffe0,513.02
Zellulose, Hemizellulose und andere hydrolysierbare Stoffe3,8523,04
Huminsäuren0,452,71
Lignin-Humine und andere Begleitsubstanzen0,923,13
Anorganische Bestandteile
(als Oxide berechnet
Magnesiumoxid0,060,35
Kalziumoxid5,1931,10
Aluminiumoxid0,261,56
Eisen(III)oxid0,362,16
Manganoxid0,020,10
Schwefel(VI)oxid0,382,28
Silizium(IV)oxid3,1919,11
unbestimmte Anteile0,010,08
Sulfidschwefel6,41 mg/kg38,41 mg/kg

Tab.1: Chemische Untersuchung der Pelose (%) bezogen auf naturfrische Pelose und Trockenmasse. Die Untersuchungen wurden im Forschungsinstitut für Balneologie und Kurortwissenschaft Bad Elster durchgeführt.

Schwermetalle
Arsen0,010 (mg/l)Chrom< 0,001 (mg/l)
Blei0,011 (mg/l)Nickel< 0,001 (mg/l)
Kadmium< 0,0005 (mg/l)Quecksilber0,0008 (mg/l)

Tab.2: Schwermetallbelastung der Pelose. Die Untersuchungen wurden im Forschungsinstitut für Balneologie und Kurortwissenschaft Bad Elster durchgeführt.

* Quellenangabe: Alle Texte und Grafiken sind der Internationale Zeitschrift für Biomedizinische Forschung und Therapie, der Ausgabe mit dem Titel “Pelose – ein schwach basischer Heilschlamm zur Thermotherapie” von 1999 entnommen. Die vollständige Ausgabe steht Ihnen als PDF hier zur Verfügung.

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