Kieselsandstein

Bezeichnung: Der Name „Kieselsandstein“ wurde von Hehl (1825) eingeführt; allerdings hatte er den Keuper noch als Buntsandstein angesehen (Mitt. E. Nitsch). Diese lithostratigraphische Bezeichnung leitet sich von den Vorkommen in der Stuttgarter Gegend und im Schönbuch ab, wo die Sandsteinbänke häufig ein kieseliges Bindemittel haben (Etzold & Schweizer, 2005). Alberti (1834, S. 147, S. 198) bezeichnete die Einheit als „kieseligen Sandstein“ und ordnete sie eindeutig dem Keuper zu.

Entstehung: Das Liefergebiet der Sandsteine und Ton-/Mergelsteine der Kieselsandstein- und auch der Stubensandstein-Formation war das im Osten und Südosten gelegene Vindelizische Festland. Es bestand aus Grundgebirgsgesteinen. Ab dem oberen Mittelkeuper erfuhr es eine Heraushebung und war Abtragungsgebiet (Brenner, 1979). Der grobkörnige, feldspatreiche Verwitterungsschutt wurde bei zunehmend humiderem Klima über nur zeitweise Wasser führende Schwemmfächer nach Westen ins Becken verfrachtet (Brenner, 1979; Kern & Aigner, 1997). Die sich anschließende Schwemmebene ging beckenwärts nach Westen in einen ausgedehnten, kontinentalen abflusslosen Endsee (Playa) über, der heutige Dimensionen vielfach überstieg. Viele Profile der Kieselsandstein-Formation zeigen zwei Sandsteinhorizonte, den Unteren und Oberen Kieselsandstein. Beide werden durch mehrere Meter mächtige Tonsteine, die Kieselsandsteinletten, voneinander getrennt (Brenner, 1973). Die Rinnensandsteine des Unteren Kieselsandsteins wurden in einem verflochtenen Flusssystem mit nur zeitweiliger Wasserführung abgelagert (Kern & Aigner, 1997). Die Rinnen verlagerten sich rasch und erodierten dabei die Tonsteine in den Überflutungsbereichen zwischen den Rinnen oft vollständig. Hierdurch entstanden teilweise bis 10 m mächtige, ineinander verschachtelte Sandsteinkomplexe. Die Sandsteine des Oberen Kieselsandsteins wurden dagegen verstärkt in einem mäandrierenden Flusssystem mit isolierten Rinnen akkumuliert. Die Sand- und Tonsteine besitzen daher stark schwankende Mächtigkeiten und sind miteinander verzahnt.

Für den Unteren und Oberen Kieselsandstein lassen sich in O–W-Richtung für die Entstehung von Werksteinlagern folgende wichtige Entwicklungen feststellen (Kern & Aigner, 1997):

• Abnahme der Korngröße
• Abnahme der Rinnenverschachtelung und damit einhergehende Abnahme der Mächtigkeit der Rinnensandsteinkörper
• Zunahme von isolierten Rinnen/Sandsteinkörpern
• Zunahme von geringmächtigen Schichtflutablagerungen (0,5–1 m mächtige Durchbruchrinnen und bis 0,5 m mächtige Durchbruchfächer)
• Zunahme von Ton- und Schluffsteinen
• Zunahme der Verkieselung

Werksteinfähige Sandsteinlager sind demnach vornehmlich an die verschachtelten Rinnensandsteine der Schwemmfächer und der Schwemm­ebene gebunden; Weinig (1984, in: Weinig et al., 1984) bestätigt dies ausdrücklich für das Coburger Revier. Die Schichtflutablagerungen sind mit Ausnahme vereinzelter geringmächtiger Bänke nicht werksteinhöffig.

Insbesondere im unteren Kieselsandstein überwiegen teilweise kiesige Grobsandsteine (Wiedemann, 1966). Sie führen viele aus dem Liegenden und/oder aus den Überflutungsbereichen aufgearbeitete Ton- und Mergelsteingerölle, die beim Herauswittern unterschied­lich große Hohlräume („Blasen“) entstehen lassen. Dies führte in Bayern zu der Bezeichnung „Blasensandstein“ (Thürach, 1889). Die Sandsteine des Oberen Kieselsandsteins sind oft etwas feinkörniger. Das Bindemittel ist karbonatisch, tonig oder kieselig, wechselt bereits im Aufschluss vertikal und lateral schnell und ist daher nicht vorhersagbar. Regional neh­men nach Südosten, mit Annäherung an das Vindelizische Festland, mürbe und tonig gebundene Sandsteine zu, gleichzeitig werden die Sandsteine in diese Richtung grobkörnig und auch stark geröllführend (Vollrath, 1928). Kieselige Sandsteine sind dagegen verstärkt im Verzahnungs­bereich mit den Endsee-Ablagerungen (Raum Stutt­­gart, Schönbuch; Etzold & Schweizer, 2005) zu be­obachten. Die Bildung in un­ter­schied­lich dimensio­nierten Rinnen (10er bis meh­rere 100er Meter Breite) bedingt schnell schwanken­de Bankmächtigkeiten, und werksteinfähige Bänke können auf kurzer Entfernung auskeilen. Die Sandsteine zeigen oft eine deutliche und lebhafte Schräg­schich­tung. Trockenriss­aus­füllun­gen an der Unterseite der Schichtflächen, Grabspuren und auch Steinsalzpseudomorphosen sind zu beobachten (Aldinger, 1965). Nahe der Geländeoberfläche sind die Sandsteine oftmals zu Sand zerfallen.

Die Sandsteine wurden in Baden-Württemberg früher nur für einfache Einsatzwecke im örtlichen Bereich verwendet. Hierfür war die Kenntnis gesteinstechnischer Daten verzichtbar, so dass hierzu Angaben fehlen. Für den in Bayern noch heute genutzten Coburger Sandstein (Oberer Kieselsandstein) liegen technische Gesteinsdaten vor (Weinig in: Weinig et al., 1984).

Verwendung: Die Sandsteine der Kieselsandstein-Formation wurden früher bei genügender Zementation als anspruchsloser Baustein oder als Schotter und Vorlagestein genutzt. Zur Werksteingewinnung sind vor allem die kieselig gebundenen Sandsteine geeignet. Aufgrund der stark schwankenden Mächtigkeitsverhältnisse (s. o.) sind werksteinfähige Horizonte innerhalb der Kieselsandstein-Formation recht selten (Bräuhäuser, 1912). Bei fortgeschrittener Entfestigung wurden die Mürbsandsteine zu Sand aufbereitet (Quenstedt, 1869a, 1880a). In der Karte sind die in der Rohstoffgewinnungsstellendatenbank des LGRB erfassten 70 früheren Abbaustellen im Kieselsandstein, unterschieden nach Sand- und Natur(werk)steingewinnung, dargestellt. Danach liegen die meisten Werksteinbrüche im Gebiet zwischen Backnang und Schwäbisch Hall, also im Bereich der ehemaligen Schwemmebene. Quenstedt weist für die Gebiete Schwäbisch Gmünd und Schwäbisch Hall ausdrücklich auf die Nutzung der basalen Bänke des Unteren Kieselsandsteins, die sog. Wasserfallbänke, als Baustein hin. Diese Bänke sind i. d. R. als typischer Blasensandstein entwickelt. Auch die Tannenburg östlich Bühlertann wurde aus Blasensandstein erbaut; die Sandsteine sind direkt östlich im Gewann „Schlossbau“ gewonnen worden.