Loßburger und Freudenstädter Sandstein

Hinweis: Bei Freudenstadt befinden sich entlang der Südwest-Randstörung des Freudenstädter Grabens – vor allem dort, wo der Untere und Mittlere Buntsandstein intensiv hydrothermal verkieselt sind und somit für Pflastersteine, Schotter und kleine Mauersteine geeignet sind – zahlreiche alte Sandsteinbrüche. Bänke, die weiter von der Randstörung entfernt sind, lieferten gute Werksteine für Brückenpfeiler und Tunnelbauwerke. Die größten Blöcke erreichten 6–8 m³ Größe. In der Mitte des 19. Jh. stieg die Nachfrage im Zusammenhang mit Eisenbahnbaumaßnahmen stark an. Eine Beschreibung der dort abgebauten Sandsteine ist bei Reyer (1927) zu finden. Zu seiner Zeit waren im großen Bruch bei Christophsaue (heute Ärztehaus im ehemaligen Kurmittelhaus) noch 70–80 Arbeiter beschäftigt. Seit dem zweiten Weltkrieg sind die Brüche stillgelegt. Im Rahmen der rohstoffgeologischen Kartierung wurden im Gebiet zwischen Freudenstadt-Lauterbad, Baiersbronn und Huzenbach eine Reihe von Sandsteinvorkommen im Niveau des Bausandsteins und Geröllsandsteins bearbeitet und bewertet, die ein Potenzial zur erneuten Werksteingewinnung aufweisen; sie werden ausführlich in der KMR50, Blatt L 7516 Freudenstadt, beschrieben (LGRB, 2006a).

Karbonatische oder kieselige Bindungen sind selten. Im Bereich Freudenstadt wurde der Plattensandstein anhand dreier fossiler Bodenhorizonte, der sog. Violetten Horizonte (VH2 bis VH4), in einen Unteren, Mittleren und Oberen Sandstein unterteilt (LGRB, 2003c). Mächtigere Bänke findet man hauptsächlich im oberen Drittel der Plattensandstein-Formation, der sog. Werksteinzone des Oberen Plattensandsteins. Die Abbaugebiete befinden sich südöstlich von Freudenstadt nahe der Ortschaften Dietersweiler, Gemeinde Freudenstadt, und Lombach, Gemeinde Loßburg. Aus dem letztgenannten Gebiet stammen die im 19. und frühen 20. Jh. recht bekannten „Loßburger Platten“. Darunter verstand man regelmäßig spaltende Platten für Boden- und Wandverkleidungen, vielfach ver­wendet auch für Feldkreuze und Kruzifixe. Die meisten der einst zahlreichen, kleinen Steinbrüche sind heute ganz oder großteils verfüllt, meist forstlich rekultiviert und daher bei Begehungen kaum mehr erkennbar; nur alte topographische und geologische Karten belegen ihre Existenz. Heute sind noch fünf alte Steinbrüche nördlich der Lauter, südöstlich von FDS-Dietersweiler und zwei Steinbrüche westlich von Lombach (teilweise) zugänglich. Sie wurden überwiegend von der Fa. Gottlob Schuler betrieben (Näheres im Abschnitt: Gewinnung und Verarbeitung).

• 0,5 m Boden und Verwitterungsschicht
• 4 m mächtige, beigebraune und graue Mergelsteine mit dolomitischen Kalksteinbänken (Unterer Muschelkalk)
• 3,5–4 m mächtige Röttone
• 1–3 m mächtiger, vielfach aufspaltender, stark geklüfteter, dunkelroter Fein- bis Mittelsandstein, dickbankig, mit Schrägschichtung
• 0,3 m dunkelrote Ton- und Siltsteine
• 0,5–0,9 m mächtiger, dunkelviolettroter Fein- bis Mittelsandstein (Obere Werksteinbank)
• bis 0,2 m dünnplattige Silt- und Sandsteine
• 0,6 m mächtiger, bankiger, dunkelviolettroter Fein- bis Mittelsandstein (Mittlere Werksteinbank)
• 1,8 m mächtiger, dickbankiger, dunkelviolettroter Fein-bis Mittelsandstein (Untere bzw. Hauptwerksteinbank).
• Darunter Steinbruchsohle mit plattigem Sandstein

Im nördlichen Bruchteil bei Dietersweiler ist unter 4 m Boden, Hangschutt, Tonstein und geringmächtigen Sandsteinbänken eine rund 3 m mächtige Werksteinzone aufgeschlossen (s. Abbildung Stbr. Freudenstadt-Dietersweiler); eine Bank ist über 1 m mächtig, die anderen Bereiche spalten in dm-dicke Platten. Im Süden des Steinbruchs ist unter 3 m Abraum eine fast 5 m mächtige, aus dicken Platten aufgebaute Werksteinzone aufgeschlossen; erst an der Basis treten mächtigere Bänke auf. Im älteren, weiter westlich gelegenen Bruch der Fa. Schuler (RG 7516‑103) waren unter 6,5 m mächtigem, mergelig-tonigem Abraum 3,5 m mächtige, oben plattige, unten dickbankige Feinsandsteine erschlossen. Die 1–2 m mächtige, z. T. kieselige Hauptbank wurde auch als „Kernfels“ bezeichnet (Schreiner, LGRB-Archiv 1950).

Im früheren Stbr. Schuler bei Sulzbach (s. Profil) trafen die Bohrungen eine bis 10 m mächtige Schicht von Plattensandstein an. Im oberen, ca. 3,5 m mächtigen Abschnitt handelt es sich um feingeschichtete, in Platten aufspaltende Sandsteine. Darunter tritt eine über 3 m mächtige, dickbankige Werksteinzone auf, die wiederum von Sandsteinen in „Plattenfazies“ unterlagert wird. Es handelt sich um einen kräftig violettroten, feinkörnigen Sandstein, hart und kompakt, ohne deutliche Schichtung mit tonig-ferritischer Bindung; im untersten Abschnitt ist er teilweise karbonatisch gebunden. Die Profile zeigen beispielhaft, dass die plattig–dünnbankige Fazies deutlich gegenüber den dickeren Werksteinbänken vorherrscht.

Petrographisch handelt es sich um einen feldspatführenden Quarzsandstein. Eckige bis leicht angerundete Körner aus 0,1–0,2 mm großen Quarzkörnern und wenigen, teilweise zersetzten Feldspäten, liegen in dichter Packung vor. Körner und Hellglimmerplättchen sind eingeregelt, die Glimmer lagenweise angereichert. Nach einer Analyse von Lukas (1990b) bestehen die im Mittel 0,1 mm großen Körner zu 68 % aus Quarz, 9 % Alkalifeldspat, 2 % Muskovit (Hellglimmer) und 21 % Gesteinsbruchstücken (Verwachsungen der genannten Minerale). Lagenweise treten Karbonatkörner auf. Zu den Akzessorien gehören Schwerminerale, Biotit und Kaolinit. Die chemischen Analysen zeigen (s. Tabelle), dass Freudenstädter und Loßburger Sandstein bis auf den Tongehalt (charakterisiert durch die Al₂O₃- und K₂O-Gehalte) keine signifikanten Unterschiede zu den anderen Schwarzwälder Plattensandsteinen aufweisen. Im unmittelbaren Vergleich mit dem Seedorfer Sandstein oder den im Allgemeinen gröberen Sandsteinen aus dem Mittleren Buntsandstein fällt die leicht violette Tönung des Freudenstädter bzw. Loßburger Sandsteins besonders auf.

Tabelle: Chemische Zusammensetzung des Plattensandsteins aus Freudenstadt-Dietersweiler und aus Loßburg, Steinbrüche der Fa. Schuler. Die Proben F‑M‑FDS 1 bis 3 stammen von Material, das an das Freiburger Münster geliefert worden war. Die Proben Ro7516/EP1 und EP2 sind aus den Abbauwänden von 1987 entnommen (LGRB-Rohstoffsammlung; RFA-Analytik). Angaben in M.‑%. Glühv. = Glühverlust (überwiegend CO₂ und H₂O)

Dünnschliffanalysen an den auch geochemisch untersuchten Sandsteinen (Ro7516/EP1 und EP2) zeigen: Die Schichtung wird durch die Einregelung der länglichen Mineralkomponenten nachgezeichnet; wenige kurze Hellglimmer-Leisten sind meist regellos verteilt. Die deutliche Porosität ist gleichmäßig, Kalzit ist in Zwickel und offene Poren eingewachsen, Feldspat ist häufig. Die Tonminerale (darunter vermutlich auch Kaolinit und Chlorit) besetzen Zwickel und ehemalige Hohlräume, bilden z. T. Strähnen. Zusammenhängende Quarz-Areale mit suturierten Kontakten sind selten zu finden, da sie häufig durch Poren und Tonminerale unterbrochen werden. Die sichtbaren Poren sind im Mittel nur 0,04 mm groß (zum Vergleich: Mittlerer Buntsandstein vom Typus Lahr oder Schweinstal im Pfälzerwald: 0,1–0,2 mm). Dies erklärt, warum der Lösungstransport im Plattensandstein, z. B. bei starker Sonneneinstrahlung oder bei Frost, langsamer vor sich geht als in anderen Buntsandsteintypen.

Wegen der ausgeprägten Materialhomogenität sind deutliche Schichtungsgefüge wie Parallel- und Schrägschichtung meist erst in angewitterten Bruchwänden bzw. Blöcken gut zu erkennen; im angeschlagenen Handstück geben die eingeregelten Hellglimmer aber klare Hinweise auf die Lage der Schichtung. Rippel- und Belastungsmarken sind in tonigen Einschaltungen deutlich. Die Bankungsstärke der Sandsteinlager liegt überwiegend im Bereich einiger Dezimeter. Im alten Steinbruch Schuler bei Dietersweiler (RG 7516‑2) ist die Werksteinzone mit ca. 3 m Mächtigkeit aufgeschlossen; die Bankstärke liegt dort meist bei 10–30 cm, gelegentlich erreicht sie 60 cm. Überlagert wird die Werksteinzone von 4–5 m roten Tonsteinen mit dünnen Sandsteinbänken (Abraum). Die weitständigen, meist senkrechten und fast orthogonalen Kluftscharen zerteilen das söhlige bis leicht nach SW geneigte Sandsteinlager in Blöcke bis ca. 2 m³. Hauptkluftrichtungen sind: 35–45/90° und 115/86° (Streichrichtungen also NW–SO und NNO–SSW). Bei Loßburg-Sulzbach, im alten Steinbruch von Gottlob Schuler (RG 7516‑1), fallen die Schichten mit 4° nach SW ein.

Gesteinsphysikalische Prüfwerte der Plattensandsteine im Gebiet Freudenstadt-Loßburg:

¹⁾ Plattensandstein aus dem Steinbruch Freudenstadt-Dietersweiler (RG 7516‑2) der Fa. Schuler nach Prüfbericht der MPA Stuttgart 1973

²⁾ Plattensandstein aus dem Steinbruch Freudenstadt-Dietersweiler (Stbr. Heilige Wiese, RG 7516‑100) der Fa. Schuler nach Kaufmann (2005)

³⁾ Plattensandstein aus dem Steinbruch Loßburg-Lombach (Stbr. Heilige Wiese, RG 7516‑1) der Fa. Schuler nach Prüfbericht der MPA Karlsruhe 1975

⁴⁾ Plattensandstein aus dem Steinbruch Loßburg-Lombach (Stbr. Heilige Wiese, RG 7516‑1 und 7516‑101) der Fa. Schuler nach Lukas (1990b) und LGRB-Bericht A. Schreiner (1950)

⁵⁾ Die DIN 52 100 (Ausgabe 7.39) gibt für Quarzsandsteine Richtwerte an. Sättigungsgrad/s-Wert nach DIN 52 104 und 106 (Ausgabe 11/72)

Seit einigen Jahren ist der Plattensandstein, besonders der aus Freudenstadt, hinsichtlich seiner Eignung für großformatige und Wetter-exponierte Werkstücke, die im Zusammenhang mit der Renovierung von historischen Bauwerken angefertigt wurden, in die Diskussion geraten. Erheblich sind die Schäden am Freiburger Münster besonders am Freudenstädter Plattensandstein, der im Zeitraum 1959–1980 in großem Umfang eingesetzt wurde. Wegen der meist geringen Schichtstärke der Rohblöcke (überwiegend 30–50 cm) wurden auch hier großformatige Werkstücke aus diesem besonders von den Bildhauern geschätzten Feinsandstein „auf Spalt“ gestellt. Am Hauptturm des Freiburger Münsters wurden Sandsteinmaßwerke aus Plattensandstein daher meist so eingebaut, dass die Schichtung mit 80–90° aufgestellt wurde. Unter der Einwirkung der Witterung in exponierter Position und der Schwerkraft können sich bei glimmerreichen, tonig-ferritisch gebundenen Sandsteinen mit kleinen Poren und geringer Permeabilität schon innerhalb einiger Jahrzehnte Risse entwickeln, sofern sie starken Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen ausgesetzt sind. Die Rissbildung beginnt entlang der kaum erkennbaren Schichtfugen. Von diesen feinen Rissen aus entwickeln sich breitere und vielfach verzweigte Risse und Spalten – teilweise offensichtlich innerhalb weniger Jahre, wie aus den Befahrungsberichten abzuleiten ist. Die eingehende Untersuchung der geschädigten Gesteine bei den Sanierungsarbeiten am Hauptturm des Freiburger Münsters in den Jahren 2009 und 2010 zeigte, dass Plattensandsteine vor allem aus Freudenstadt-Dietersweiler, Loßburg-Lombach, aber auch aus Freiamt-Allmendsberg dort geschädigt sind, wo sie auf Spalt stehen, sich in besonders witterungsexponierter Position am Bauwerk befinden (Süd- und Westseiten oder im durchbrochenen, filigranen Turmhelm) und keine oder geringe Einbindung ins Bauwerk aufweisen. Das ist z. B. bei Spitzen und Bögen an Vierpass-Maßwerken, Krabben an Fialen und an ­herausragenden Teilen von Figuren der Fall. Besonders betroffen sind die West- und Südseiten des Hauptturms, was auf den Einfluss von starken Temperaturschwankungen hinweist.

Dünnschliffanalysen am geschädigten Material (Auswertung M. Martin, LGRB, Proben FM‑FDS 1 bis 3, vgl. technische Daten s. o.) zeigten, dass die Werksteine aus Loßburg und Freudenstadt ein deutlich entwickeltes Trennflächengefüge wegen langer und zahlreicher Hellglimmer-Strähnen bei insgesamt viel Tonsubstanz aufweisen, z. T. liegen Tonanwachssäume an Korngrenzen vor, welche die Verzahnung der Quarzkörner verhindern. Viel Tonsubstanz und etwas Kalzit dürften aus dem Zerfall von Feldspatkörnern stammen, viele Poren und Risse verlaufen etwa pa­rallel zur Schichtung, reichlich Hämatit ist fleckig verteilt. Die Sandsteine zeigen zudem eine hohe Porosität, über die Wasser in das tonmineralreiche Gefüge eindringen kann.

Die Sandsteinplatten und ‑bänke wurden um 1950 von Hand gebrochen, mittels Hebekran auf Lastwagen verladen und ins nahe Werk bei Loßburg-Sulzbach geschafft, in der es eine Gattersäge, zwei Carborun­dumscheiben und zwei Schleifmaschinen gab. Anfang der 1980er Jahre erfolgte die Gewinnung durch engständiges Bohren und Keilen sowie mit Abheben mittels Hydraulikbagger. In dieser Zeit waren drei Gattersägen sowie vier Kreissägen in Betrieb. Das Schleifen der gesägten Platten erfolgte noch mit Hand (LGRB-Archiv). Nach dem Stbr. nahe Sulzbach (RG 7516‑101, s. Übersichtskarte) wurde in den 1970er Jahren, in Folge eines Erkundungsprogramms (Eissele, 1973), der weiter nordöstlich gelegene, in selber geologischer Position befindliche Steinbruch RG 7516‑1 angelegt und ebenfalls von der Fa. Gottlob Schuler Natursteinwerk betrieben. In den Genehmigungsunterlagen wird er als Stbr. Loßburg-Lombach Gewann Sulzbach bezeichnet, vielfach trägt er auch den Namen Stbr. Heilige Wiesen oder Heiligwiesen nach der Gewannbezeichnung oberhalb des Sulzbachs. Schon 1985 wurde dieser Steinbruch, in dem 3 m mächtige, dickbankige Sandsteine unter 2 m plattigen Sandsteinen gewonnen wurden, stillgelegt. Danach wurden von der Baufirma Seeger aus Loßburg im Rahmen der Rekultivierungsmaßnahmen noch Blöcke mittels Bohren und Keilen gewonnen. Ende 2003 waren die Arbeiten abgeschlossen. Heute ist das alte Bruchgelände völlig aufgefüllt und rekultiviert (Ackerland), nur noch eine Steinhauerhütte und kleine Haldenreste erinnern an den Steinbruch. Die Gebäude des ehemaligen Natursteinwerks nordnordöstlich von Sulzbach, Wiesenhofweg 136, werden heute von einem Glasereibetrieb genutzt.

Im Stbr. 0,4 km südöstlich von Dietersweiler (RG 7516‑103), westlich des heutigen Stbr. RG 7516‑2, waren in den 1950er Jahren ständig 5 Mann mit dem Abbau und dem groben Zurichten der Steine beschäftigt. Mit einem Hebekran wurden große Blöcke auf LKW geladen. Deren Weiterverarbeitung erfolgte im Werk Lombach. Außerdem wurde von der Fa. Gottlob Schuler im unmittelbar östlich davon gelegenen Stbr. RG 7516‑2, im Gewann Eppeneck gelegen, abgebaut. Dieser Bruch wurde 1972 wieder verstärkt betrieben, soll aber bereits mehrere Jahrhunderte alt sein. Im Jahr 1970 entstand das Werk in Dietersweiler, Schwarzwaldstr. 50, wo die Werksteine weiterverarbeitet wurden. Die Steine 1. Wahl wurden für Neubau und Sanierung, Gartengestaltungen und Grabmale verwendet, die 2. Wahl als sog. Flussbausteine. Um 2004 konnten nach den LGRB-Betriebsakten aufgrund der veränderten Lagerstättenverhältnisse noch etwa 10 % des gewonnenen Materials für die Weiterverarbeitung im eigenen Steinmetzbetrieb genutzt werden, der überwiegende Teil ging in den Garten- und Landschaftsbau sowie zur Hang- und Uferbefestigung. Ab dem Jahr 2009 war der Bruch bei Dietersweiler nur zeitweise in Betrieb, seit 2017 ist er stillgelegt. Das Natursteinwerk Schuler in Dietersweiler verarbeitet vornehmlich Fremdmaterial.

(1) Westlich Lombach, Vorkommen L 7516‑18 (am Stbr. Heilige Wiesen, RG 7516‑1): Das kleine Vorkommen westlich von Loßburg umfasst den oberen Teil der Plattensandstein-Formation und besteht aus 3–4 m mächtigen, mittel- bis dickbankigen Feinsandsteinen. Im ehemaligen Steinbruch RG 7516‑1 ist auf einer Fläche von mindestens 0,2 ha Gestein abgebaut worden, ebenso wurden im ca. 400 m weiter südwestlich gelegenen renaturierten Steinbruch RG 7516‑101 Sandsteine gewonnen. Im dazwischenliegenden Bereich von ca. 350 m Länge wird ein Restvorkommen bauwürdiger Sandsteine vermutet. Mit der Bohrung BO7516/69 wurden zwischen 5,9 und 11,1 m Tiefe harte Feinsandsteine nachgewiesen.

(2) Gewann Eppeneck, Vorkommen L 7516‑19 (am Stbr. Dietersweiler RG 7516‑2): Das Vorkommen umfasst den oberen Teil der Plattensandstein-Formation und besteht aus durchschnittlich 3–4 m mächtigen, mittel- bis dickbankigen Feinsandsteinen. Wegen des seit drei Jahrhunderten währenden Abbaus, mangelnder Dokumentation und fehlender Aufschlüsse ist jedoch nicht klar, in welchen Bereichen noch abbauwürdige Naturwerksteine erwartet werden können. In einer Bohrung 100 m südlich der heutigen (Stand 2013) Steinbruchgrenze sind schon keine brauchbaren Werksteine mehr angetroffen worden. Auf der gegenüberliegenden Talseite liegt der Stbr. RG 7516‑102 (s. Übersichtskarte) mit günstigen Bankmächtigkeiten. Die Abraummächtigkeit steigt hier allerdings bei einer Erweiterung nach Norden oder Osten rasch an.

(3) Südlich Wittendorf, Vorkommen L 7516‑20: Das Vorkommen ist charakterisiert durch dunkelrote, dickbankige, feinkörnige und glimmerhaltige Sandsteine im oberen Teil der Plattensandstein-Formation. Die nutzbare Mächtigkeit beträgt etwa 4–5 m, weitere bis zu 3 m mächtige Bänke sind aufgrund von Bohrergebnissen zu erwarten. An der südlichen Abbauwand des Stbr. Wittendorf (RG 7517‑300) sind die überlagernden feinplattigen Sandsteine und Röttone z. T. schon ausgeräumt und somit ein Restvorkommen von ca. 8000 m³ mit relativ geringem Abraum vorhanden.

(4) Südwestlich Unteriflingen, Vorkommen L 7516‑21: Das Vorkommen umfasst den oberen Teil der Plattensandstein-Formation und besteht aus mittel- bis dickbankigen, feinkörnigen Sandsteinen mit 2–3 m Mächtigkeit. Vor einem Abbau muss das Vorkommen detailliert erkundet werden.