Naturwerksteine – Vorkommen und...

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38 Nationalatlas Bundesrepublik Deutschland – Relief, Boden und Wasser Naturwerksteine – Vorkommen und Verwendung Johannes H. Schroeder Unabhängig von Zeitalter, Region oder Kulturkreis hat der Mensch Steine immer genutzt. In der Vor- und Frühge- schichte dienten Höhlen im Gestein als Wohnung, somit zum Schutz vor Witterung, allerlei Getier und feindli- chen Artgenossen. Sobald die techni- schen Möglichkeiten entwickelt wa- ren, wurde der Stein gewonnen und – zunächst ohne, dann mit Bearbeitung – zum Bau von Behausungen, Befestigun- gen, Verkehrswegen (Straßen, Brü- cken) und Kultstätten verwendet; auch Kunstwerke wurden und werden aus Stein geschaffen. Der Dauerhaftigkeit dieses Materials sind viele Zeugnisse längst versunkener Kulturen in aller Welt wie auch unterschiedlicher histo- rischer Epochen in Deutschland zu ver- danken. Herkunft Die Steine reflektieren nach Art und Alter die regionalen geologischen Ver- hältnisse ( Beitrag Asch/Lahner/Zitz- mann, S. 32). Früher wurden für Bauten die in unmittelbarer Nähe gewonnenen Gesteine genutzt. So findet man in Goslar (Harz, Nr. 9), Mayen (Eifel, Nr. 53) oder Lehesten (Thüringen, Nr. 34; Bild 1) häufig die schwarzen Schiefer des Devons, im Schwarzwald die Gra- nite des Karbons (Nr. 99; Bild 2), in Freiburg und Heidelberg die roten Buntsandsteine der Trias (Nr. 66; Bild 3), in Dresden die beigefarbenen Elbsandsteine der Kreide (Nr. 22; Bild 4) sowie in und um Köln die vul- kanischen Gesteine aus dem Quartär von Eifel und Siebengebirge (Nr. 50, 51, 52; Bilder 7, 8, 9). In den ausge- dehnten, von eiszeitlichem Lockermate- rial bedeckten Bereichen Norddeutsch- lands nutzte man die von Eismassen aus Skandinavien und dem Ostseeraum her- antransportierten Findlinge ( Bilder 5, 6), auch Feldsteine genannt. Wenn die heimischen Gesteine den Ansprüchen nicht genügten, holte man geeignete, gewünschte oder moderne Naturwerk- steine aus anderen Regionen. Damit spiegeln die Steine die jeweilige Ge- schichte der Verkehrswege zu Wasser und zu Land sowie der Verkehrsmittel vom Ochsenkarren zur Eisenbahn, vom Lastkahn auf einem Fluss oder Kanal bis zum Ozeandampfer wider wie auch die jeweilige Geschichte des Handels, der (wirtschafts-)politischen Grenzen und Allianzen, der Macht und der Moden sowie der Abbau- und Verarbeitungs- techniken. An der Wende zum 20. Jh. gab es in Deutschland rund 5700 Steinbrüche, an dessen Ende nur noch 160 ( ). Der Import – heute aus aller Welt – hat da- gegen ständig zugenommen, vor allem weil andernorts die Arbeitskräfte billi- Steine und Naturwerksteine Steine, die zum Zwecke technischer Verwertung oder wirtschaftlicher Nutzung gewon- nen werden, nennt man Natursteine. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich nur mit den Natursteinen, aus denen Quader und Platten zu Bauzwecken gewonnen werden, den Na- turwerksteinen. Brechprodukte wie Schotter dagegen, Kunststeine wie Terrazzo aus Bruchstücken von Naturstein in einer zementartigen Grundmasse oder auch Rohstoffe, die selbst als Baumaterial (Sand, Kies) oder zur Herstellung von Baumaterial genutzt wer- den, wie Kalk für Zement oder Ton für Ziegel, werden hier nicht berücksichtigt ( Beitrag Lahner/Lorenz, S. 48). Bergstadt Lehesten, Zentrum des Thüringer Schiefers (Nr. 34) Die Staumauer der Schwarzenbachtalsper- re im Nord-Schwarzwald – Raumünzacher Granit (Nr. 99) Das Heidelberger Schloss aus Buntsand- steinen der Region (Nr. 66 u.a.) Der Dresdner Zwinger aus Elbsandstein (Nr. 22)

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38Nationalatlas Bundesrepublik Deutschland – Relief, Boden und Wasser

Naturwerksteine – Vorkommen und VerwendungJohannes H. Schroeder

Unabhängig von Zeitalter, Region oderKulturkreis hat der Mensch Steineimmer genutzt. In der Vor- und Frühge-schichte dienten Höhlen im � Gesteinals Wohnung, somit zum Schutz vorWitterung, allerlei Getier und feindli-chen Artgenossen. Sobald die techni-schen Möglichkeiten entwickelt wa-ren, wurde der Stein gewonnen und –zunächst ohne, dann mit Bearbeitung –zum Bau von Behausungen, Befestigun-gen, Verkehrswegen (Straßen, Brü-cken) und Kultstätten verwendet; auchKunstwerke wurden und werden ausStein geschaffen. Der Dauerhaftigkeitdieses Materials sind viele Zeugnisselängst versunkener Kulturen in allerWelt wie auch unterschiedlicher histo-rischer Epochen in Deutschland zu ver-danken.

HerkunftDie Steine reflektieren nach Art undAlter die regionalen geologischen Ver-hältnisse (�� Beitrag Asch/Lahner/Zitz-mann, S. 32). Früher wurden für Bautendie in unmittelbarer Nähe gewonnenenGesteine genutzt. So findet man � inGoslar (Harz, Nr. 9), Mayen (Eifel, Nr.53) oder Lehesten (Thüringen, Nr. 34;����� Bild 1) häufig die schwarzen Schieferdes � Devons, im Schwarzwald die Gra-nite des Karbons (Nr. 99; ����� Bild 2), inFreiburg und Heidelberg die rotenBuntsandsteine der � Trias (Nr. 66;����� Bild 3), in Dresden die beigefarbenenElbsandsteine der � Kreide (Nr. 22;����� Bild 4) sowie in und um Köln die vul-kanischen Gesteine aus dem Quartärvon Eifel und Siebengebirge (Nr. 50,51, 52; � Bilder 7, 8, 9). In den ausge-dehnten, von eiszeitlichem Lockermate-rial bedeckten Bereichen Norddeutsch-lands nutzte man die von Eismassen ausSkandinavien und dem Ostseeraum her-antransportierten Findlinge (����� Bilder 5,6), auch Feldsteine genannt. Wenn dieheimischen Gesteine den Ansprüchennicht genügten, holte man geeignete,gewünschte oder moderne Naturwerk-steine aus anderen Regionen. Damitspiegeln die Steine die jeweilige Ge-schichte der Verkehrswege zu Wasserund zu Land sowie der Verkehrsmittelvom Ochsenkarren zur Eisenbahn, vomLastkahn auf einem Fluss oder Kanal biszum Ozeandampfer wider wie auch diejeweilige Geschichte des Handels, der(wirtschafts-)politischen Grenzen undAllianzen, der Macht und der Modensowie der Abbau- und Verarbeitungs-techniken.

An der Wende zum 20. Jh. gab es inDeutschland rund 5700 Steinbrüche, andessen Ende nur noch 160 (� �). DerImport – heute aus aller Welt – hat da-gegen ständig zugenommen, vor allemweil andernorts die Arbeitskräfte billi-

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Steine und Naturwerksteine

Steine, die zum Zwecke technischer Verwertung oder wirtschaftlicher Nutzung gewon-nen werden, nennt man Natursteine. Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich nur mit denNatursteinen, aus denen Quader und Platten zu Bauzwecken gewonnen werden, den Na-turwerksteinen. Brechprodukte wie Schotter dagegen, Kunststeine wie Terrazzo ausBruchstücken von Naturstein in einer zementartigen Grundmasse oder auch Rohstoffe,die selbst als Baumaterial (Sand, Kies) oder zur Herstellung von Baumaterial genutzt wer-den, wie Kalk für Zement oder Ton für Ziegel, werden hier nicht berücksichtigt(�� Beitrag Lahner/Lorenz, S. 48).

� Bergstadt Lehesten, Zentrum desThüringer Schiefers (Nr. 34)� Die Staumauer der Schwarzenbachtalsper-re im Nord-Schwarzwald – RaumünzacherGranit (Nr. 99)� Das Heidelberger Schloss aus Buntsand-steinen der Region (Nr. 66 u.a.)� Der Dresdner Zwinger aus Elbsandstein(Nr. 22)

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39Naturwerksteine – Vorkommen und Verwendung

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40Nationalatlas Bundesrepublik Deutschland – Relief, Boden und Wasser

ger sind und Transportkosten nur nocheine untergeordnete Rolle spielen.

Bildung und UmbildungAus dem Kreislauf der Gesteine � er-schließt sich ihre Bildung. Er beginnt inTiefen von einigen 10.000 Metern miteiner Gesteinsschmelze von breiigerKonsistenz, dem Magma. Steigt dasMagma in Bereiche mit geringeremDruck und niedrigerer Temperatur, er-starrt es. Dabei werden je nach seinerZusammensetzung und Abkühlungsge-schwindigkeit verschiedene � Mineralein jeweils gesetzmäßiger Abfolge ausge-schieden; so entsteht eine Vielfalt vonGesteinen mit charakteristischen Zu-sammensetzungen und � Gefügen. AlsErstarrungsgesteine (� magmatische Ge-steine) bilden sich in der Tiefe Tiefen-gesteine (� Plutonite), z.B. Granit(� Bilder 1, 2, 5, 6), in aufwärts führen-den Gängen Ganggesteine, z.B. Granit-porphyr (Nr. 17; ����� Bilder 11, 13) oderan der Oberfläche Ergussgesteine (Vul-kanite), z.B. Basalt (� Bilder 7, 8, 12).Tiefen- und Ganggesteine gelangen in-folge von Hebung und Abtragung über-lagernder Gesteine an die Erdoberflä-che. Dort verwittern sie, d.h. sie werdenphysikalisch, chemisch oder biologischin ihre Bestandteile zerlegt. Bruchstü-cke bzw. Partikel unterschiedlicher Grö-ße werden von Wind, Wasser oder Eisaufgenommen, transportiert undandernorts als Lockermaterial (Sedi-ment), z.B. Sand, abgelagert. Gelösteswird in Form von Ionen im Wassertransportiert, daraus direkt z.B. als Salzausgefällt oder � biogen in Schalen wir-belloser Organismen wie Muscheln ge-bunden und als Kalksand abgelagert.Das Lockermaterial wird durch physika-lische und chemische Prozesse verfestigtzu Ablagerungsgestein (Sedimentge-stein), z.B. Sandstein (� Bilder 3, 4)oder Kalkstein (� Bild 14). Dieses kannspäter verwittern und erneut in denKreislauf eingehen.

Jedes Gestein kann mehrere tausendMeter tief versenkt werden; mit zuneh-mender Tiefe werden je nach Druck undTemperatur die Minerale und/oder dasGefüge verändert. Es entsteht ein Um-wandlungsgestein (Metamorphit), z.B.Schiefer (Nr. 45, 53; � Bild 1) oder

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Gefüge – Gestalt/Geometrie und räumli-che Anordnung unterschiedlicher Kom-ponenten im Gestein

Gestein (volkstümlich: Stein) – natürli-cher, inhomogener, aus Mineralen,Bruchstücken von Mineralen oder Ge-steinen bzw. mineralischen Organismen-resten aufgebauter Festkörper, charakte-risiert durch Mineral-Zusammensetzungund Gefüge

Mineral – natürlicher, strukturell che-misch und physikalisch homogener, meistanorganisch-chemischer Bestandteil derErdkruste

Porosität – Hohlraumanteil am Gestein;Hohlräume zwischen oder in den Ge-steinskomponenten

Gneis. Auch dieses kann mit der Zeitwieder an die Oberfläche kommen underneut in den Kreislauf eingehen.

Alle diese Prozesse laufen in der Erd-geschichte ständig ab. Daher gibt es inDeutschland z.B. Sand- und Kalksteineunterschiedlichen Alters.

ExplorationVor ihrer Gewinnung steht die Suchenach � geogenen Rohstoffen. InDeutschland sind die wesentlichen Na-turwerksteinvorkommen bekannt; ange-sichts der Auflassung von Steinbrüchensind weitere Erkundungen hier nicht er-forderlich. Bei Wiederöffnung alter

� Der Markgrafenstein, der Rest eines vom Eis aus Skandinavien gebrachten Findlings ausGranit in den Rauenschen Bergen bei Fürstenwalde in Brandenburg� Große Schale im Berliner Lustgarten (Durchmesser 6,60 m), 1828-1831 aus Granit vomMarkgrafenstein gefertigt� Basaltlavabruch bei Mendig in der Eifel (Nr. 51) mit typischen polygonalen Säulen� Mauer an der Rheinpromenade von Düsseldorf aus Basaltsäulen� Abteikirche Maria Laach – Fassaden mit Vulkaniten (hell: Tuff (Nr. 52), dunkel: Laven (Nr.51)) und Dächer mit Moselschiefer (Nr. 53)

Steinbrüche oder Weiterführung vor-handener ist eine Voruntersuchung inBezug auf Lagerungsverhältnisse undVorräte u.a. mit geophysikalischen Me-thoden, wie sie früher noch nicht be-kannt waren, notwendig. Zudem müssendie Materialeigenschaften nach heutegültigen Normen überprüft werden. Bei-de Untersuchungen können das kauf-männische Risiko der Gewinnung mini-mieren.

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41Naturwerksteine – Vorkommen und Verwendung

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GewinnungNaturwerksteine werden in Steinbrü-chen gewonnen, zumeist übertage,besonders wertvolles Material (z.B.Schiefer, Nr. 45, 53) auch untertage.Soweit vorhanden werden bei der Ge-winnung Klüfte und Fugen genutzt. IhreRichtung und Dichte bestimmen Formund Größe der gewinnbaren Rohblöcke.Sind keine natürlichen Trennflächenvorhanden, muss man mittels Schräm-men, Sägen, Bohren und Sprengen oderBrennstrahlverfahren solche schaffen.Mit Brechwerkzeugen, verschiedenenKeilen oder Sprengstoff werden die Blö-cke einzeln aus ihrem Verband gelöst.Die Rohblöcke werden dann entwedernoch vor Ort oder in einem Werk wei-ter bearbeitet.

BearbeitungRohblöcke werden je nach Verwen-dungszweck formatisiert. Mit speziellenSpaltmaschinen werden Pflastersteinealler gängigen Größen produziert. Mitverschiedenen Sägen werden Quaderoder Platten hergestellt; diese werdendann je nach Anforderungen unter-schiedlich fein geschliffen oder poliert.Häufig werden die Oberflächen zur Ver-schönerung mit Steinmetzwerkzeugenweiter bearbeitet und mit entsprechen-den Mustern verziert; vielfältig ist auchdie Bearbeitung von Quaderkanten, diemit Stufen, Schrägen, Hohlkehlen,Vollkehlen oder Kombinationen davonversehen werden (� Bild 15). KomplexeProfile und Ornamente leiten über zurkünstlerischen Gestaltung der Quader.Relativ neu ist die Wasserstrahlsäge-technik: Mit einem Hochdruckstrahlwerden feine, ja filigrane Ornamentegefertigt, wobei die Strahldüse compu-tergesteuert wird – wie übrigensneuerdings viele traditionelle Säge- undSchleifmaschinen.

EigenschaftenDie Widerstandsfähigkeit gegenüberVerwitterung sowie die Festigkeiten ge-genüber mechanischer Belastung unddem gebrauchsbedingten Verschleiß,z.B. dem Abrieb, sind ausschlaggebendfür die Qualität eines Gesteinstyps. Die� Porosität ist entscheidend für Wasser-aufnahmefähigkeit und Frostempfind-lichkeit. Diese Eigenschaften limitierendie Einsatzmöglichkeiten.Beispielsweise eignen sich lösliche Ge-steine nur bedingt für den Außenbe-reich, solche mit geringer Festigkeitnicht als tragende Elemente oder solchemit geringer Abriebfestigkeit nicht alsBodenplatten. Fachmännisch ausge-wählte Naturwerksteine sind dauerhaf-ter Schmuck von Bauwerken (� � Bild10). Schäden infolge von Witterungs-und anthropogenen Einflüssen machenjedoch eine regelmäßige Pflege notwen-dig.�

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! Kaisertreppenhaus des Berliner Doms (u.a.Nr. 47 und Nr. 87, vgl. unten)" Der Bärenbrunnen aus sächsischemRochlitzer Porphyr (Nr. 26) am WerderschenMarkt (Berlin-Mitte)# Straßenpflaster, Pariser Platz in Berlin-Mitte (dunkler Basalt und heller Rogenstein(Nr. 16))$ Löbejüner Porphyr (Nr. 17) am Außenmi-nisterium (Berlin-Mitte)% Jurakalk (Nr. 88) auf einem Fußboden inder Staatsoper Unter den Linden in Berlin mitfossilen Schwämmen& Vom Steinmetz bearbeiteter Sandstein(z.B. Behrenstr. 39 in Berlin Mitte): DieFlächen der Quader sind bossiert, die Kantenmit einem Profil versehen.

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