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Grabfeld-Formation

Kartenausschnitt
Kartenausschnitt
Zu sehen ist eine graue Felswand, die sich horizontal durch unterschiedliche Grautöne gliedert. Die einzelnen Schichten sind durch gestrichelte Linien und Beschriftungen unterschieden. Am Fuß der Felswand steht eine Person mit Schutzhelm und Maßstab.
Aufgeschlossene Gipsgesteine der Grabfeld-Formation sowie der Erfurt-Formation an einer Steinbruchwand bei Bochingen

Untere Grabfeld-Formation

Den größten Anteil an sulfatführenden/verkarstungsfähigen Gesteinen nehmen in der Unteren Grabfeld-Formation die bis mehr als 20 m mächtigen Grundgipsschichten ein, deren Sulfatgesteine die größte nutzbare Sulfatlagerstätte in Süddeutschland darstellen. Die Grundgipsschichten bestehen im unteren Teil aus einer Wechselfolge aus massiven dolomitischen Sulfatbänken und mehreren kleinräumig auskeilenden Dolomitsteinbänken, dem Felsengips, sowie im mittleren bis höheren Abschnitt aus feingeschichteten Sulfat-Tonstein-Wechselfolgen, dem Plattengips (Geyer et al., 2011). In der Umgebung von Stuttgart erreichen die Grundgipsschichten z. B. einen Sulfatanteil von ca. 60 % (Rogowski, 2002). Im höheren Abschnitt der Unteren Grabfeld-Formation sind als verkarstungsanfällige Gesteine Sulfatknollen in dezimeter- bis metermächtigen Tonsteinbänken, einzelne geringmächtige Sulfatbänke (Bochingen-Horizont) sowie ein 3–4 m mächtiger Plattengips-Horizont, das Entringen-Sulfat ausgebildet (Geyer et al., 2011). In ausgelaugtem Zustand kann sich die Mächtigkeit der Grundgipsschichten auf rund 6–8 m reduzieren (Brunner, 1998).

Zu sehen ist eine unebene hellgraue Felswand, an der vertikale, spaltenförmige Vertiefungen zu erkennen sind.
Karstschlotten
Blick auf eine große, längliche Baugrube mit gelblichen und rötlichen Gesteinswänden. Auf dem ebenen Boden der Grube ist ein tropfenförmiger, bläulicher Bereich auffällig. Im Hintergrund grenzt die Rückseite eines Gebäudes an die Baugrube.
Plombierte Doline in der Baugrube des neuen Stuttgarter Hauptbahnhofs

In bebauten Gebieten können Auslaugungsvorgänge – vor allem in den Gesteinen der Grundgipsschichten sowie des Mittleren Gipshorizonts – erhebliche Probleme bereiten und zu Gebäudeschäden führen. Schäden in der Eltinger Altstadt (Leonberg, Lkr. Böblingen) oder in Stuttgart sind bekannte Beispiele hierfür. Auch mussten einzelne Gebäude bereits abgerissen werden (Ströbel & Wurm, 1994; Brunner, 1998).

Der mit der Gipsauslaugung einhergehende Volumenverlust wird meist nicht kontinuierlich ausgeglichen. Häufig entstehen Hohlräume, die von sulfatfreien überlagernden Schichten, wie beispielsweise den Dolomitsteinbänken im Bochingen-Horizont überbrückt sind. Wird deren Tragfähigkeit überschritten, können die Hohlräume spontan bis an die Geländeoberfläche hochbrechen und zu Erdfällen (Sackungsdolinen) führen (Ströbel & Wurm, 1994). Schaaf (1925) berichtet vom Versinken eines Ochsengespanns beim Einbruch eines 13 m tiefen Erdfalls in der Nähe von Gaildorf. Der an die Geländeoberfläche hochgebrochene Hohlraum wies ein typisch glockenförmiges, sich nach unten erweiterndes Profil auf.

Ein dicht besiedeltes Wohngebiet in Stuttgart-Bad Cannstatt ist seit Jahrzehnten als Erdfallgebiet bekannt. Ein eindrucksvoller Erdfall entstand dort im Frühjahr 2000 auf dem Spielplatz eines Kindergartens. Dieses Bruchereignis war Anlass für eine umfangreiche Untersuchungskampagne zur Erkundung der Verkarstung im Untergrund im Umfeld des Wohngebiets. Unweit des Erdfalls vom Frühjahr 2000 wurde dabei ein ca. 600 m3 großer Hohlraum in rund 35–40 m Tiefe entdeckt (Rogowski, 2002; Rogowski & Schweikardt, 2006).

Auf landwirtschaftlich genutzten Flächen entstandene Erdfälle weisen häufig ein geringes Erhaltungspotenzial auf. Oft sind die Erdfälle bereits kurze Zeit später wieder verfüllt, bevor diese in der Ingenieurgeologischen Gefahrenhinweiskarte von Baden-Württemberg dokumentiert werden konnten.

Literatur

  • Brunner, H. (1986). Erläuterungen zu Blatt 7320 Böblingen. – Erl. Geol. Kt. Baden-Württ. 1 : 25 000, 128 S., 4 Beil., Stuttgart (Geologisches Landesamt Baden-Württemberg).
  • Brunner, H. (1998). Erläuterungen zu Blatt Stuttgart und Umgebung. – 6. Aufl., Geologische Karte von Baden-Württemberg 1 : 50 000, 298 S., Freiburg i. Br. (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau Baden-Württemberg).
  • Carlé, W. (1980). Erläuterungen zu Blatt 6826 Crailsheim. – Erl. Geol. Kt. Baden-Württ. 1 : 25 000, 138 S., 1 Taf., 3 Beil., Stuttgart (Geologisches Landesamt Baden-Württemberg). [Nachdruck 1991]
  • Geyer, M., Nitsch, E. & Simon, T. (2011). Geologie von Baden-Württemberg. 5. Aufl., 627 S., Stuttgart (Schweizerbart).
  • Rogowski, E. (2002). Zur Problematik des Gipskarstes in einem Wohngebiet in Stuttgart. – Schad, H. (Hrsg.). Tagungsband 3. Kolloquium Bauen in Boden und Fels, Esslingen vom 22. – 23. Januar 2002, S. 213–219, Ostfildern (Technische Akademie Esslingen).
  • Rogowski, E. & Schweikardt, S. (2006). Zur Standsicherheit von Gipsauslaugungshohlräumen unter Berücksichtigung geologisch-geotechnischer Einflussgrößen. – Schad, H. (Hrsg.). Tagungsband 5. Kolloquium Bauen in Boden und Fels, Esslingen vom 24. – 25. Januar 2006, S. 475–482, Ostfildern (Technische Akademie Esslingen).
  • Rogowski, E., Bauer, E. & Wiedenmann, J. (2017). Der Baugrund von Stuttgart - Erläuterungstext und digitale Baugrundgeologische Karten. 157 S., Freiburg i. Br. (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau; Landeshauptstadt Stuttgart).
  • Schaaf, G. (1925). Hohenloher Moore mit besonderer Berücksichtigung des Kupfermoores. – Beilage zum Jahresheft des Vereins für Vaterländische Naturkunde in Württemberg, 80, 58 S., Stuttgart.
  • Ströbel, W. & Wurm, F. (1977). Erläuterungen zu Blatt 7220 Stuttgart-Südwest. – Erl. Geol. Kt. Baden-Württ. 1 : 25 000, 191 S., 3 Taf., 6 Beil., Stuttgart (Geologisches Landesamt Baden-Württemberg). [Nachdruck 1994]
  • Vollrath, A. (1977). Erläuterungen zu Blatt 6824 Schwäbisch Hall. – Erl. Geol. Kt. Baden-Württ. 1 : 25 000, 199 S., 5 Beil., Stuttgart (Geologisches Landesamt Baden-Württemberg). [Nachdruck 1993]
  • Wagenplast, P. (2005). Ingenieurgeologische Gefahren in Baden-Württemberg. – LGRB-Informationen, 16, S. 1–79.
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