Buntsandstein-Odenwald und -Spessart

Die im Osten angrenzenden Hochflächen auf Oberem Buntsandstein werden als Hinterer Odenwald bezeichnet. Sie nehmen den größten Raum im baden-württembergischen Odenwald ein. Mit dem Einsetzen des Unteren Muschelkalks erfolgt der Übergang zur östlich angrenzenden Bodengroßlandschaft des Baulands. Nordöstlich von Mosbach verläuft diese Grenze ungefähr entlang des Elztals. Weiter nördlich sind an der Landschaftsgrenze die Städte Buchen, Walldürn, Hardheim und Külsheim aufgereiht. Die Verflachungen und Talweitungen mit Quellaustritten im Übergang von den Röttonen (Oberer Buntsandstein) zum Unteren Muschelkalk boten sich dort in der Vergangenheit als günstiger Siedlungsraum an. Die Waldlandschaft des Hinteren Odenwalds ist von größeren Rodungsinseln durchsetzt, in denen u. a. die Gemeinden Mudau, Waldbrunn und Limbach liegen. Die Hochlagen am Westrand der Buntsandsteinplatten bei Waldbrunn und Mudau-Schloßau liegen meist bei 500–550 m NN. Dieser Teil des Hinteren Odenwalds wird auch als Winterhauch bezeichnet. Nach Südosten erfolgt eine deutliche Abdachung, sodass sich die Buntsandsteinflächen im Übergang zum Bauland meist in Höhenlagen um 400 m NN befinden. Eine geologische Besonderheit bei Waldbrunn stellt der aus Vulkangestein bestehende Katzenbuckel dar, der mit 668 m NN eine weithin sichtbare Bergkuppe bildet und den höchsten Berg des Odenwalds darstellt.

Durch den Hinteren Odenwald verläuft eine Wasserscheide, von der einerseits über Erfa und Mud zum Main und auf der anderen Seite über die Elz zum Neckar entwässert wird. Ein kleines Gebiet bei Bödigheim ist über die Seckach an die Jagst angeschlossen.

Das ans Maintal grenzende, zwischen Hardheim, Külsheim, Wertheim und Freudenberg gelegene Buntsandsteingebiet gehört geographisch zum Sandstein-Spessart, wird aber landläufig oft noch dem Odenwald zugerechnet. Es handelt sich um ein zwischen Erfa und unterer Tauber gelegenes Hügelland, das meist Höhenlagen zwischen 300 und 400 m NN aufweist. Der Landschaftscharakter des engen Maintals zwischen Wertheim und Freudenberg mit seinen z. T. terrassierten, steilen Buntsandsteinhängen setzt sich auch am Unterlauf der Tauber fort. Auch kleinere Nebentäler des Mains östlich von Wertheim werden noch der BGL Buntsandstein-Odenwald und ‑Spessart zugerechnet. An der Buntsandstein/Muschelkalk-Grenze erfolgt der Übergang zum Tauberland.

Der Mittlere Buntsandstein lässt sich im Main-Tauber-Gebiet und im Odenwald ungefähr nördlich von Mudau in Volpriehausen-, Detfurth-, Hardegsen- und Solling-Formation gliedern. Es handelt sich dabei um wiederholte Abfolgen von Grobsandsteinen mit örtlich wechselnder Geröllführung und Wechselfolgen aus Sandsteinbänken und Schluff-/Tonstein-Zwischenlagen. Im oberen Bereich tritt der meist kieselig gebundene, mittel- bis grobkörnige wechselnd geröllführende Felssandstein auf, der unter der Traufkante der Buntsandstein-Schichtstufe Felswände und Blockhalden bildet.

In dem ans Neckartal grenzenden Odenwald im Südwesten erfolgt der Übergang in die Grobsandfazies der Vogesensandstein-Formation, die sich im Schwarzwald fortsetzt und überwiegend aus grobkörnigem, geröllführendem und oft verkieseltem Sandstein besteht (Geröllsandstein-Subformation). Auf Bergrücken, schmalen Plateaus sowie an Hängen im Zentralen Sandsteinodenwald und im Neckartal haben sie eine große Verbreitung. Auf Grund ihrer hohen Widerständigkeit treten die verkieselten Sandsteine der Geröllsandstein-Subformation stufenbildend in Erscheinung. Sie liefern auch überwiegend das Material für die an den Hängen auftretenden Blockströme und treten örtlich als Felsbildungen zu Tage. Die darüber liegenden mittel- bis grobkörnigen, kieselig gebundenen Sandsteine der Kristallsandstein-Subformation besitzen nur eine geringe Mächtigkeit.

In Aufschlüssen an der Grenze zum Oberen Buntsandstein lässt sich der Karneol-Dolomit-Horizont (VH2) erkennen, ein violett bis bläulicher, örtlich weißer, meist feinkörniger Sandstein (z. T. auch Schluff- und Tonstein) mit Dolomit- und Karneolknollen. Es handelt sich dabei um eine Paläobodenbildung aus der Buntsandsteinzeit. Im Main-Tauber-Gebiet folgen darüber noch geringmächtige, zum Mittleren Buntsandstein gehörende, fein- bis mittelkörnige, glimmerhaltige Sandsteine (Thüringer Chirotheriensandstein, Solling-Formation).

Kleine Vorkommen von Karbonat- und Mergelgestein des Unteren Muschelkalks entlang einer Störungslinie südlich von Wertheim-Nassig sowie örtlich am Südrand des Kleinen Odenwalds bei Wiesenbach wurden der BGL Buntsandstein-Odenwald und Spessart zugeordnet. An der Bergstraße südöstlich von Heidelberg-Rohrbach macht sich der Untere und Mittlere Muschelkalk durch Erdfälle und Dolinen bemerkbar (Engesser & Leiber, 1991). Als Ausgangsmaterial für die Bodenbildung tritt der Muschelkalk aufgrund der Lössbedeckung dort nur an wenigen Stellen in Erscheinung.

Nach neueren radioisotopischen Datierungen haben die Vulkanite in dem über 900 m breiten Vulkanschlot des Katzenbuckels bei Waldbrunn ein kreidezeitliches Alter. Es handelt sich um subvulkanisch entstandene ultrabasische Magmatite und Tuffbrekzien (Katzenbuckel-Magmatite, Ultrabasit, Shonkinit). Sedimenteinschlüsse von Gestein aus dem unteren Mitteljura lassen am Ende der Kreidezeit auf eine noch ca. 600 m mächtige Deckgebirgsüberdeckung zur Zeit der Eruption schließen, die im Laufe des Tertiärs größtenteils abgetragen wurde.

Ausgehend von einer alttertiären Flachlandschaft erhielt das Gebiet mit dem fortschreitenden Einsinken des Oberrheingrabens und der kräftigen Heraushebung der Grabenränder im Pliozän allmählich seine heutige Gestalt. Neckar und Main, die im Untermiozän noch relativ kleine Rheinnebenflüsse waren, mussten sich in das aufsteigende Gebirge einschneiden. Dies gelang ihnen v. a. deshalb, weil sie durch rückschreitende Erosion im Laufe des Jungtertiärs große Teile des Donau-Flusssystems anzapfen und umlenken konnten, wodurch sich die Abflussmenge stark erhöhte (Villinger, 1998; Simon, 2010; Eberle et al., 2017). Am Ende des Tertiärs waren die Lage der Muschelkalk-Schichtstufe am Rand des Odenwalds und der Verlauf der Durchbruchstäler von Neckar und Main weitgehend festgelegt.

Neckartal bei Eberbach mit alten Flussschlingen und Umlaufbergen – Bodenkarte

Mit dem Neckar schnitten sich auch die Zuflüsse in das aufsteigende Gebirge ein. Die zugehörigen Täler besitzen einen engen Talquerschnitt und steile Hänge. Ihre vorherrschende Nord-Süd-Richtung ist auf parallel zum Rheingraben streichende tektonische Störungen zurückzuführen. Bei näherer Betrachtung sind die steilen Hänge im Zentralen Sandstein-Odenwald oft nicht gestreckt, sondern in Abhängigkeit der Widerständigkeit der ausstreichenden Sandsteinschichten durch kleine Hangstufen gegliedert (Geiger, 1973). Stellenweise, wie an der Wolfsschlucht bei Zwingenberg oder in der Margaretenschlucht bei Neckargerach, gehen flache Hängetäler in steile Schluchten über, aus denen die Bäche direkt in den Neckar münden.

Bei den das Maintal zwischen Wertheim und Freudenberg begleitenden pleistozänen Flussablagerungen, die in verschiedenen Niveaus ca. 10–20 m über dem Fluss liegen, handelt es sich überwiegend um Reste von Talverschüttungssedimenten aus dem älteren Pleistozän, in die sich der Fluss später wieder eingetieft hat. Die schmale Niederterrasse des Mains liegt meist in den Siedlungsbereichen.

Als weitere pleistozäne, im Periglazialklima gebildete Ablagerungen sind die weiter unten (Ausgangsmaterial der Bodenbildung) beschriebenen Fließerden, Hangschuttdecken und Blockströme zu nennen. An der Bergstraße, im Übergang zu Kraichgau und Tauberland sowie im Neckartal wurde würmzeitlicher Löss sedimentiert. Die Lössablagerungen im übrigen Gebiet waren nur sehr geringmächtig, sind aber für die Bodenentwicklung und die Bodeneigenschaften von wesentlicher Bedeutung. Der Löss ist dort überall durchverwittert und entkalkt und wird als Lösslehm bezeichnet. Zudem wurde er meist solifluidal umgelagert und mit Buntsandsteinmaterial vermischt.

Das jüngste pleistozäne Deckschichtenglied ist die Decklage. Es handelt sich dabei um ein durch Solifluktion oder Solimixtion entstandenes Gemisch aus aufgearbeitetem Liegendmaterial und einer mehr oder weniger deutlichen, schluffig-feinsandigen, äolischen Komponente. Die Decklage unterscheidet sich in ihrer Korngrößenzusammensetzung von den liegenden Fließerden. Sie ist weniger dicht gelagert und örtlich durch eine Steinlage von diesen getrennt. Aufgrund des Gehalts an vulkanischen Laacher-See-Tuff-Mineralen kann die Decklage in die Jüngere Tundrenzeit datiert werden. Charakteristisch ist ihre Mächtigkeit von 30–60 cm. Im Gegensatz zu den altbesiedelten benachbarten Gäulandschaften, wo die Decklage oft im Laufe der Zeit erodiert wurde, ist sie im Buntsandstein-Odenwald noch fast überall vorhanden – auch wenn sie in landwirtschaftlich genutzten Gebieten oft in verkürzter Form vorliegt.

Unter der Decklage folgt häufig eine aus liegendem oder hangaufwärts anstehendem Gesteinsmaterial bestehende Solifluktionsdecke, die frei ist von äolischen Bestandteilen und als Basislage bezeichnet wird. Die Mächtigkeit der z. T. mehrschichtigen Basislage ist stark vom Relief abhängig. In Scheitellagen und an Hangkanten fehlt sie ganz oder ist nur geringmächtig, während sie an Unterhängen mehrere Meter mächtig und oft mehrgliedrig sein kann. Meist handelt es sich um rötliche, steinige lehmig-sandige bis sandig-tonige Substrate, wobei der Ton aus den Tonstein-Zwischenlagen der Buntsandsteinschichten stammt. Basislagen mit den höchsten Tongehalten sind auf Oberem Buntsandstein, insbesondere im Ausstrichbereich der Röttone verbreitet.

Wo die Mittellagen mächtig werden, keine Beimengung von Buntsandsteinmaterial mehr aufweisen und somit keinerlei Hinweise auf solifluidale Umlagerung zeigen, sind sie nicht mehr von in situ verwittertem Löss zu unterscheiden und wurden bei der Kartierung somit als Lösslehm angesprochen. Großflächig sind Lösslehmdecken am Ostrand des Hinteren Odenwalds, im Main-Tauber-Gebiet und im Kleinen Odenwald verbreitet. Bei dem karbonatfreien Substrat handelt es sich im Hinteren Odenwald überwiegend um durchverwitterten Würmlöss, der eine deutliche Lokalkomponente enthält und oft durch Staunässe stark überprägt ist (Wittmann, 2000, S. 132 ff.). Bei mächtigen Lösslehmen in den tieferen Lagen des Kleinen Odenwalds und im Neckartal spielen sicher auch präwürmzeitliche Ablagerungen eine Rolle. Ab ca. 1,5–2 dm u. Fl. wurde dort örtlich in Hangfußlagen kalkhaltiger Schwemmlöss erbohrt. Bei Wiesenbach, am Südrand des Kleinen Odenwalds werden die Löss- und Lösslehmdecken z. T. bereits von Verwitterungsmaterial des Unteren Muschelkalks unterlagert.

Auch im Main-Tauber-Gebiet finden sich Böden mit Rohlöss im tieferen Unterboden. Meist liegen sie an schwach geneigten ostexponierten Riedeln und Hängen oder auf Terrassen im Taubertal. Wegen der größeren Entfernung vom Oberrheingraben besitzt der Löss dort eine feinere Körnung, enthält eine deutliche lokale Komponente und ist karbonatärmer als der im Westen an der Bergstraße abgelagerte Löss (Rösner, 1990).

Das Verbreitungsgebiet der Basislage beschränkt sich v. a. auf die sehr schwach bis stark geneigten Lagen. An den meist vom Mittleren Buntsandstein gebildeten steilen Talhängen folgen unter der Decklage i. d. R. stark bis extrem steinige und blockführende Schuttdecken, die als Hangschutt bezeichnet wurden. Neben der Solifluktion waren bei dessen Entstehung vermutlich auch gravitative Massenverlagerungen und Abschwemmprozesse beteiligt. Der Hangschutt ist in oberen Hangabschnitten geringmächtig und nimmt zum Hangfuß hin oder auf Hangverflachungen an Mächtigkeit zu. Nach Geiger (1973) kann er dort bereichsweise bis zu 25 m mächtig werden.

Eine weitere Periglazialbildung sind die für den Odenwald typischen, z. B. am Königstuhl auftretenden Blockströme („Felsenmeere“) (Geiger, 1973; 1974; Graul, 1977). Es handelt sich dabei um hangabwärts gerichtete längliche Ansammlungen von grobem Gesteinsschutt, an dessen Bildung verschiedene Prozesse im periglazialen Milieu beteiligt waren. Der durch Frostsprengung und gravitative Massenverlagerung entstandene Blockschutt, meist aus verkieseltem Sandstein der Geröllsandstein-Subformation, wurde durch Solifluktion hangabwärts verlagert. Zwischen den Blöcken vorhandenes Feinmaterial wurde ausgespült. Nach Geiger (1974) haben sich die Blockströme im Odenwald bevorzugt an nord- bis nordostexponierten Steilhängen gebildet. Im Gegensatz zu den Blockströmen versteht man heute unter „Blockmeeren“ Residualansammlungen von Gesteinsblöcken, die keine wesentliche Eigenbewegung aufweisen (AG Geologie, 2018). Wo am Hangschutt Material aus dem Oberen Buntsandstein beteiligt ist, treten im Norden des Gebiets örtlich Blockansammlungen aus Rötquarzit auf. In Siedlungsnähe wurden die an der Oberfläche liegenden Sandsteinblöcke früher häufig als Baumaterial entnommen.

Wo Hangtälchen oder Nebentäler in die Haupttäler einmünden, sind kleine Schwemmfächer entstanden. Auf ihnen ist Schwemmlehm oder grober Schwemmschutt das Ausgangsmaterial der Bodenbildung. Hat im Einzugsgebiet holozäne Bodenerosion stattgefunden, ist das pleistozäne Schwemmsediment von humosen holozänen Abschwemmmassen überlagert. Im Pleistozän verschwemmter, meist von jüngeren Sedimenten überdeckter Lösslehm tritt auch in Hohlformen und Hangfußlagen auf.

Pleistozäne Terrassensedimente sind kleinräumig entlang des Mains zwischen Wertheim-Bettingen und Freudenberg verbreitet. Die schwach geneigten Terrassenflächen liegen in verschiedenen Niveaus, meist 10–20 m über dem Fluss. Überwiegend handelt es sich um sandiges, in Oberflächennähe periglazial umgelagertes Material der cromerzeitlichen Talverschüttung. Aber auch im Neckartal und seinen Nebentälern finden sich auf Terrassenresten und in verlassenen Flussschlingen Böden aus pleistozänen Flussablagerungen bzw. aus Fließerden, in denen Kies, Geröll und Flusssand aufgearbeitet wurde. Bei Neckargerach und Zwingenberg sind auf schmalen Niederterrassenflächen sandig-tonige Hochflutsedimente verbreitet, die von einer geringmächtigen sandig-lehmigen Deckschicht überlagert werden. Im Elztal und im Trienzbachtal nordöstlich und westlich von Limbach-Laudenberg liegt auf schmalen Terrassenflächen ein lehmig-steiniges Hochflutsediment über Buntsandsteinschutt.

Bei Lösssedimenten am Hangfuß des Hollmuths, östlich der Elsenz bei Bammental, wurde von Barsch & Wimmer (1988) ein holozäner unterirdischer Materialtransport mit dem Zwischenabfluss festgestellt (Pseudokarst, Suffosion, Tunnelerosion). Als undurchlässige stauende Schicht im Untergrund wirkt dabei eine Schuttdecke mit eingeschwemmtem Feinmaterial. Solche Prozesse sind auch in anderen Hanglagen des Gebietes denkbar, in denen lösslehmreiche Deckschichten über undurchlässigen Basislagen oder dichtgelagerten Hangschuttdecken liegen. Ähnliche Fälle von unterirdischem Materialtransport und nachfolgenden Erdfällen werden an der Bergstraße von Eichler (1974) und auf Schuttkegeln in Odenwaldtälern von Hasemann (1928) beschrieben.

Von Fließgewässern weiter transportiertes Bodenmaterial wurde bei Überschwemmungen, die auch heute noch regelmäßig auftreten, in den Talsohlen als Auenlehm oder Auensand wieder abgelagert. Bei größeren, katastrophenartigen Hochwässern, wie etwa beim Jahrhunderthochwasser 1993, sind immer wieder auch Schäden in den in der Neckaraue gelegenen Siedlungsbereichen zu verzeichnen (Röckel, 1995). Die Substratzusammensetzung der Auensedimente hängt stark vom Einzugsgebiet ab. Während die Odenwaldbäche karbonatfreie Sedimente ablagerten, haben die größeren Gewässer (Neckar, Main, Tauber, Elsenz) karbonathaltiges Substrat in das Gebiet eingebracht.

Deutliche Auswirkungen auf die Böden hatten die in historischer Zeit vielfältigen Nutzungen der Wälder etwa durch Streuentnahme, Waldweide und die im Odenwald früher übliche Hackwaldwirtschaft, bei der die Flächen, insbesondere auch die Hanglagen, im Wechsel als Niederwald und Acker genutzt wurden (Hausrath, 1903; Staatl. Forstamt Eberbach, 1999; Tichy 1958). Besonders im Raum Eberbach wurden die Niederwälder vielfach als Eichenschälwälder genutzt. Darüber hinaus führten auch Kahlschläge aufgrund des hohen Bedarfs an Bau- und Brennholz (u. a. für Bergbau, Köhlerei und Glashütten) zu Erosion, Umlagerungsbildungen und Nährstoffentzug. Erst seit der Einführung einer geregelten Forstwirtschaft im 19. Jh. erfolgten Wiederaufforstungen und ein schonenderer Umgang mit den Waldflächen. Nördlich von Waldbrunn wurden in jener Zeit, nicht zuletzt wegen der schlechten Böden, die zwei kleinen Weiler Ober- und Unterferdinandsdorf aufgegeben und das umliegende Gebiet aufgeforstet (Hasemann, 1930; Glaser, 2019). In vielen Bereichen hat man auch noch im 20. Jh. ehemals landwirtschaftlich genutzte ertragsarme Böden mit Nadelwald aufgeforstet.

Auf den Rodungsinseln im Hinteren Odenwald findet sich heute in den höheren Lagen ein Wechsel von Ackerland und Grünland. Der Dauergrünlandanteil geht auf den klimatisch und bodenkundlich günstigeren Flächen am Ost- und Südrand der Bodengroßlandschaft deutlich zurück. Der Ackerbau nimmt besonders auf den lösslehmbedeckten Buntsandsteinflächen südwestlich von Wertheim große Flächen ein. In den Talsohlen der Odenwaldtäler wiederum dominiert das Wiesengelände. Im engen Neckartal findet sich nur örtlich auf Terrassen oder in verlassenen Flussschlingen, wie bei Neckargerach-Guttenbach, genügend Raum für Ackerland.

Landnutzung in der Bodengroßlandschaft Buntsandstein-Odenwald und -Spessart (generalisierte ATKIS-Daten des LGL Baden-Württemberg)

Die jährliche Klimatische Wasserbilanz beträgt an der Bergstraße und im Neckartaltrichter +200 bis +400 mm, in den Odenwaldtälern und in den tieferen Lagen des Kleinen Odenwalds liegt sie bei +300 bis +500 mm. In den Hochlagen des Zentralen Sandsteinodenwalds und im hoch gelegenen Westen des Hinteren Odenwalds liegt sie bei +600 bis +800 mm und geht nach Nordosten allmählich auf +200 bis +400 mm im Main-Tauber-Gebiet zurück. In den trocken/warmen Bereichen entlang der unteren Tauber kann die jährliche Klimatische Wasserbilanz auch nur 0 bis +100 mm betragen.

Im Sommerhalbjahr liegt die Klimatische Wasserbilanz in den höheren Lagen zwischen Heidelberg und Mudau meist bei +100 bis +200 mm und im restlichen Odenwald bei 0 bis +100 mm. Im Osten der Bodengroßlandschaft, zwischen Hardheim und Wertheim, treten im Sommer negative Werte auf (-100 bis 0 mm). Dies bedeutet, dass es auf Böden mit geringer nutzbarer Feldkapazität für Pflanzen in der Hauptwachstumszeit zu Trockenstress kommen kann.

Die oben genannten Klimadaten sind den Datensätzen des Deutschen Wetterdienstes für den Zeitraum 1991–2020 entnommen:

• DWD Climate Data Center (CDC), Vieljähriges Mittel der Raster der Niederschlagshöhe für Deutschland 1991-2020, Version v1.0.
• DWD Climate Data Center (CDC), Vieljährige mittlere Raster der Lufttemperatur (2m) für Deutschland 1991-2020, Version v1.0.

Für die Angaben zur Klimatischen Wasserbilanz wurde die digitale Version des Wasser- und Bodenatlas Baden-Württemberg herangezogen (Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, 2012).