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Naturwerksteine

Verbreitungsgebiete: Schichtstufenland, Vorbergzone entlang des westlichen Schwarzwaldrands, Molassebecken, Kaiserstuhl, Schwarzwald, Odenwald

Erdgeschichtliche Einstufung: Karbon, Perm, Trias, Tertiär, Quartär

(Hinweis: Die Rohstoffkartierung liegt noch nicht landesweit vor. Der Bearbeitungsstand der Kartierung lässt sich in der Karte über das Symbol „Themenebenen“ links oben einblenden.)

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Definition

Ein Naturwerkstein ist ein natürliches Gestein, aus dem nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten Rohblöcke in den erforderlichen Mengen und Dimensionen gewonnen werden können, welche hinsichtlich Bearbeitbarkeit, Festigkeit, Verwitterungsbeständigkeit und visueller bzw. architektonischer Attraktivität alle Voraussetzungen mitbringen, um in oder an einem Bauwerk langfristig und wiederholt Verwendung finden zu können (Werner et al., 2013). Naturwerksteine sind eine Untergruppe der großen Gruppe der Natursteine; sie sind zu unterscheiden von den Natursteinen für den Verkehrswegebau, für Baustoffe und als Betonzuschlag, die in gebrochener Form, z. B. als Splitt- und Schotterkörnungen, Brechsande sowie Mehle für den Verkehrswegebau, für vielfältige Baustoffe und für Betonzuschlag, oder in unbearbeiteter Form, z. B. als Blöcke für den Hang- und Uferverbau zum Einsatz kommen. Mit der Bezeichnung Naturstein wird deutlich gemacht, dass dieses Material gegenüber dem nach Industrienormen massenhaft und einheitlich herstellbaren Kunststein wie Terrazzo, Betonstein oder künstlichen Kalksandstein abzugrenzen ist.

Übersichtsgrafik zur Gewinnung von Naturwerksteinen: Oben wird die Gewinnung von Rohblöcken durch Spalten oder Sägen gezeigt, unten die Gewinnung durch Sprengung.

Schematische Gegenüberstellung einer Naturwerksteinlagerstätte und eines ausschließlich zur Gewinnung von Körnungen für den Verkehrswegebau geeigneten Gesteinskörpers. (A) Drei Lager von weitständig geklüftetem Sandstein mit hoher Verbandsfestigkeit: Es lassen sich große würfelförmige Rohblöcke auf mehreren Abbausohlen durch Spalten oder Sägen gewinnen; der überlagernde Abraum kann die Mächtigkeit der Werksteinlager erreichen oder sogar deutlich überschreiten. (B) Vorkommen von unregelmäßig geklüfteten Bankkalksteinen: Ihre Gewinnung erfolgt auf 20–30 m hohen Strossen unter Verwendung von hochbrisanten Sprengstoffen; die Mächtigkeit des Abraums sollte aus wirtschaftlichen Gründen möglichst deutlich geringer sein als die der nutzbaren Schichten.

Lagerstättenkörper

Blick in einen Steinbruch aus gelblich-beigem Gestein mit teilweise rötlichen und hellen Lagen. Der Steinbruch besteht aus meheren Stufen. Im Hintergrund sind kahle Bäume zu sehen.
Beispiel für eine sedimentäre Werksteinlagerstätte: Schilfsandstein

Gesteinskörper mit Werksteineignung nach o. g. Definition treten in fast allen geologischen Formationen des Landes auf, machen in diesen aber jeweils nur wenige Prozent oder Promille der Gesteinsmasse aus, weil zu ihrer Entstehung besonders gleichmäßige Bildungsbedingungen erforderlich waren. Werksteinlagerstätten sind sowohl sedimentärer, magmatischer, metamorpher als auch hydrothermaler Entstehung und weisen daher sowohl schichtige, linsige, massige bis gangartige Formen auf. Für die Gewinnung hochwertiger, haltbarer Werksteine sind seit jeher besonders die Sandsteine und Kalksteine des mesozoischen Schichtstufenlands und der Vorbergzone entlang des westlichen Schwarzwaldrands von Bedeutung; viele historische Bauwerke sind auch aus tertiärzeitlichen Molassesandsteinen, Kalksandsteinen und Süßwasserkalksteinen errichtet worden. Im Kaiserstuhl wurden besonders hydrothermal verfestigte Lapillituffe verbaut. Im Grundgebirge von Schwarzwald und Odenwald sind werksteinfähige Metamorphite, Plutonite und rotliegendzeitliche Vulkanite verbreitet, die aber erst ab dem 19. Jh. als Werksteine, vor allem aber als Massenrohstoffe für den Verkehrswegebau Bedeutung erlangten. Zu nennen sind besonders die Schwarzwälder Granite und die Quarzporphyre aus dem Odenwald und dem Nordschwarzwald.

Gesteine

Detailaufnahme einer polierten Steinplatte. Das Gestein hat große, orange-rosane Kristalle, hellgraue Kristalle, weißliche Kristalle und schwarze, kleine Kristalle. Der Bildausschnitt hat eine Breite von 12 cm.
Bühlertal-Granit in der Varietät Gertelbach als polierte Platte

Listet man die Naturwerksteine des Landes nach ihren bekannten Bezeichnungen in alphabetischer Reihenfolge auf, so ergibt sich nachfolgende Aufstellung (in Klammern: erdgeschichtliche Einstufung): Angulatensandstein (Unterjura); Arietenkalk (Unterjura); Böttinger Marmor (Jungtertiär); Buntsandstein (Untertrias), darunter die Varietäten Neckartäler Hartsandstein, Roter Mainsandstein, Pfinztäler Sandstein, Lossburger Sandstein, Seedorfer Sandstein, Lahrer Sandstein usw.; Cannstatter Travertin (Pleistozän); Dogger-Eisensandstein (Mitteljura); Gauinger, Sonderbucher und Riedlinger Travertin (Jungtertiär); Hauptrogenstein (Mitteljura); Kaiserstühler Tuffstein, Phonolith und Karbonatit (Jungtertiär); Kalktuff (Quartär); Kieselsandstein (Mittelkeuper); Leisberg-Porphyr (Perm); Lettenkeuper-Sandstein (Unterkeuper); Molassesandstein (Jungtertiär); Muschelkalk (Mitteltrias), darunter die Varietäten Crailsheimer Muschelkalk und Krensheimer Quaderkalk; Pfaffenweiler Kalksandstein (Alttertiär); Plattenkalksteine von Kolbingen, Renquishausen und Steinweiler (Oberjura); Posidonienschiefer (Fleins) von Holzmaden (Unterjura); Randengrobkalk (Jungtertiär); Rhätsandstein (Oberkeuper); Riedöschinger Travertin (Jungtertiär); Schilfsandstein (Mittelkeuper), darunter die Varietäten Weiler Sandstein, Mühlbacher Sandstein, Niederhofener Sandstein, Pfaffenhofener und Güglinger Sandstein, Maulbronner Sandstein, Freudentaler Sandstein, Heilbronner Sandstein, Renfrizhauser und Wendelsheimer Sandstein; Schwarzwälder Granite (Karbon), darunter die Varietäten Bühlertal-Granit (Gertelbach- oder Rotenberg-Granit), Raumünzach- bzw. Forbach-Granit, Oberkirch-Granit (Kappelrodeck- und Achertal-Granit), Seebach-Granit, Triberg- und Elztal-Granit, Malsburg-Granit, Albtal-Granit und St. Blasien-Granit; Stubensandstein (Mittelkeuper), darunter Heilbronner, Schlaitdorfer und Pliezhauser Stubensandstein; Weißjura-Kalksteine inkl. Brenztal-Trümmerkalk und Korallenkalk (Oberjura/Weißer Jura).

Mächtigkeiten

Geologische Mächtigkeiten: Stark wechselnd, meist einige Meter bis Zehnermeter, bei Graniten viele hundert Meter.

Gewinnung und Verwendung

Nahaufnahme eines Grabdenkmals. In das hellbeige Gestein ist in der Bildmitte ein Kreuz in einem Kreis eingearbeitet.
Grabdenkmal aus Südschwarzwälder Diatexit

Gewinnung: Zur Gewinnung von Werksteinblöcken dürfen nur Techniken angewendet werden, die einen schonenden Abbau erlauben. Die wichtigsten Methoden sind:

1) Händisches Brechen (z. B. mit Brechstangen, Spitz- und Kreuzhacken) und maschinelles Reißen (Reißbagger) entlang von bestehenden natürlichen Trennflächen
2) Spalten (manuell oder hydraulisch) unter Nutzung natürlicher Trennflächen im Gestein, wie Klüfte
3) Reihenbohren mit anschließendem schonendem Sprengen („drückendes Sprengen“)
4) Trennbohren, ein engständiges Bohren, mit anschließendem händischem oder hydraulischem Spalten
5) Schlitzen, wobei in kerbendes Schlitzen (Schroten oder Schrämen), schleifendes Schlitzen mit der Seilsäge und spanendes Schlitzen mit der Kettenschrämmaschine unterschieden wird.

Verwendung: Die Verwendungsvielfalt für Naturwerksteine ist nahezu grenzenlos. Generell werden als Haupteinsatzbereiche für Naturwerksteine unterschieden: (A) Massivbauten und Mauerwerk, (B) Grabmale und Denkmale ohne bildhauerischen Einsatz, (C) figürliche Arbeiten und Plastiken, (D) senkrecht angeordnete Platten für Fassaden und sonstige Wandverkleidungen, (E) waagerecht angeordnete Platten für Bodenbeläge, Pflaster und Treppen im Gartenbau, (F) Platten für die Innenarchitektur, (G) technische Steinkörper wie Säurebottiche und Ausgussanlagen, (H) Kleinkunst und Kunstgewerbe, (I) Restaurierung historischer Gebäude und Steinmetzarbeiten.

  • Detailaufnahme einer polierten Steinplatte. Das Gestein hat große, orange-rosane Kristalle, hellgraue Kristalle, weißliche Kristalle und schwarze, kleine Kristalle. Der Bildausschnitt hat eine Breite von 12 cm.
  • Nahaufnahme eines Grabdenkmals. In das hellbeige Gestein ist in der Bildmitte ein Kreuz in einem Kreis eingearbeitet.
  • Blick in einen Steinbruch aus gelblich-beigem Gestein mit teilweise rötlichen und hellen Lagen. Der Steinbruch besteht aus meheren Stufen. Im Hintergrund sind kahle Bäume zu sehen.
  • Blick von erhöhtem Standort auf die rötlichen Mauern von Schloss Heidelberg. Die Türme links und rechts außen sowie ein Anbau sind für Sanierungsarbeiten eingerüstet.
  • Gesteinsplatte aus sehr grobem Gestein mit vielen Hohlräumen, welche an einen Schwamm erinnern. Das Gestein ist beige bis bräunlich.
  • Nahaufnahme eines mittelkörnigen, hell- bis mittelroten Feinsandsteins. Das Gestein weist Schichten aus hellerem und dunklerem Material auf. Über das gesamte Gestein sind kleine, braune Punkte gesprenkelt.
  • Mittelgraue, sehr feinkörnige Gesteinsplatte mit mehreren, unterschiedlichen goldfarbenen Ammoniten. Am rechten Bildrand liegt eine Münze als Maßstab.
  • Das Bild zeigt mehrere, hinter- und übereinanderliegende, schräggestellte hellgraue Kalksteinplatten. Links liegt ein Hammer auf den Platten als Maßstab.
  • Blick auf eine Abbauwand in einem Steinbruch. Das anstehende Gestein weist im unteren Bereich horizontale Schichtlagerung auf und ist mittelgrau, der obere Bereich ist dunkelgrau und massig. Vor der Wand steht ein Maßstab.
  • Kunstvoll gefertigtes Türschild mit Werkzeugen, Buchstaben und Jahreszahl darauf. Das Schild ist aus homogenem, beigen Kalkstein gefertigt.
  • Nahaufnahme eines hellbeigen Kalksandsteins, in welchen Bruchstücke aus ebenfalls hellem Gestein eingeschlossen sind. Links oben liegt eine Münze als Maßstab.
  • In der Bildmitte befinden sich mehrere, große Blöcke aus beigem Kalkstein. Rechts daneben steht ein Mensch mit roter Jacke. Im Hintergrund ist Wald zu sehen. Es liegt ein bisschen Schnee.
  • Mehrere übereinander gestapelte Platten aus gelblich-beigem Gestein. Darüber liegt eine schräggestellte, weiße Platte mit einem roten Kuli darauf.
  • Im Vordergrund rechts ist eine Kalksteinwand in einem Steinbruch zu erkennen. Das Gestein ist hellgelb und steht dickbankig an. Über dem Aufschluss wachsen Büsche.
  • Auf einem Gitter liegen mehrere allseitig gesägte Blöcke aus dunkelgelbem Gestein.
  • Dünnschliffbild eines Gesteins mit großen, eckigen, hellen Mineralen in einer gelblich-grünlichen Matrix.
  • Nahaufnahme eines feinkörnigen, gelblich bis orangenen Sandsteins, welche in geschwungenen Schlieren, die von rechts oben nach links unten durchs Bild laufen, vorliegt. Rechts unten befindet sich ein Münze.
  • Detailaufnahme eines Gesteins mit je einem hellbeigen, rötlichen und grünlichen Bereich. Rechts unten befindet sich ein Maßstab.
  • Mauer aus dunkelroten, homogenen Sandsteinblöcken und helleren, gebänderten Sandsteinblöcken. Am linken Bildrand ist ein Teil eines Eisentors zu sehen.
  • Das Bild zeigt Mauerwerk aus dunkelrotem, geröllführendem Sandstein.
  • Nahaufnahme eines Gesteins, welches in den unteren zwei Dritteln des Bildes hellbeige ist und eine leichte Schichtung aufweist. Im oberen Drittel ist das Gestein dunkelrot. Rechts unten befindet sich eine Münze als Maßstab.
  • Nahaufnahme eines intensiv roten, geröllführenden Sandsteins. Das Gestein weist horizontal verlaufende Schichten aus hellrotem und dunkelrotem Gestein auf. Die Gerölle sind rundlich und meist hell.
  • Nahaufnahme eines Sandsteinbrockens mit vertikalen Streifen in hellem und dunklem Rot, Weiß, Gelb, Rosa und hellem Braun.

Literatur

  • Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau Baden-Württemberg (2013b). Rohstoffbericht Baden-Württemberg 2012/2013: Bedarf, Gewinnung und Sicherung von mineralischen Rohstoffen – Dritter Landesrohstoffbericht. – LGRB-Informationen, 27, S. 1–204.
  • Lorenz, W. & Gwosdz, W. (2003a). Bewertungskriterien für Industrieminerale, Steine und Erden, Teil 6: Naturwerksteine und Dachschiefer. – Geologisches Jahrbuch, Reihe H, 9, S. 3–70.
  • Werner, W., Wittenbrink, J., Bock, H. & Kimmig, B. (2013). Naturwerksteine aus Baden-Württemberg – Vorkommen, Beschaffenheit und Nutzung. 765 S., Freiburg i. Br. (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau).

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