Gestein des Jahres

2018: Steinkohle – Ein Archiv uralter Sumpfwälder

Einst das schwarze Gold, nun gilt sie als teuer, schmutzig, klimaschädlich. Und wenn die beiden letzten Zechen in Nordrhein-Westfalen mit Ablauf diesen Jahres schließen, hat die Steinkohle in Deutschland Stand heute endgültig ausgedient. Warum wird sie also als Gestein des Jahres geehrt? Weil die Steinkohle vor allem Nordrhein-Westfalen ihren Stempel für immer aufgedrückt hat. Und weil sie viel zu wertvoll ist, um sie einfach so zu verheizen! Steinkohle ist mehr als nur ein Energieträger!

Oberkarbon – das Zeitalter der Steinkohle

Sie ist als biogenes Sedimentgestein ein wichtiger Indikator für die Umweltbedingungen der Vergangenheit. So gibt die Kohle wichtige Informationen über das Klima, die Pflanzen- und Tierwelt sowie deren Lebensbedingungen preis. Wir finden in den mehr als 300 Millionen Jahre alten Schichten der Karbon-Zeit sehr gut erhaltene Fossilien von Pflanzen: Riesige Siegel- und Schuppenbäume, Schachtelhalmgewächse und Farne. Sie wuchsen in küstennahen Sumpfwäldern bei feucht-tropischem Klima. Aus deren Biomasse entstand in einem Prozess der Inkohlung zunächst Torf, dann Braunkohle und schließlich die Steinkohle. Ihre vielfältigen Varietäten zeigen sich in den Vorkommen des Ruhrgebietes, des Aachener und des Ibbenbürener Steinkohlenreviers.

Die Schichten des flözführenden Oberkarbons enthalten im Ruhrgebiet rund 300 Steinkohlenflöze. Davon sind 50 mächtiger als 1 m und waren damit abbauwürdig. Insgesamt macht der Anteil der Steinkohle nur ca. 2 – 3 % der oberkarbonischen Schichtenfolge aus. Denn immer wieder wurden die Sümpfe und Moore unter der Sedimentfracht der sich verlagernden Flüsse und der Meeresvorstöße begraben.

Die intensive Erforschung der Steinkohlenlagerstätten – wie im Ruhrgebiet – hat uns einen großen Fundus an geowissenschaftlichen Informationen aus den unterirdischen Grubenbauen, Bohrungen, Messungen und Analysen beschert. Mit diesem können wir die Herausforderungen der Nachbergbauzeit meistern: zum Beispiel die Auswirkungen des ansteigenden Grubenwassers verringern und die Vorräte an gewinnbarem Grubengas oder Flözgas berechnen. Zur umweltverträglichen Nutzung neuer Energieträger – wie auch der Erdwärme – bringt der GD seine Daten und sein Wissen seit Jahrzehnten ein. Und wer weiß, vielleicht erlebt die Steinkohle eines Tages eine Renaissance. Dann aber nicht, um sie zu verfeuern, sondern um sie als hochwertigen Werkstoff zu nutzen – Kohlefasern z. B. in Autos, Flugzeugen und Häusern.

Unter Leitung des Berufsverbands Deutscher Geowissenschaftler (BDG) wird das Gestein des Jahres ausgewählt. Die Gesteine sollen aufgrund ihrer geologischen Entstehung sowie ihrer wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Bedeutung in das öffentliche Bewusstsein rücken.

Diabas-Steinbruch am Iberg bei Winterberg-Siedlinghausen

2017: Diabas, das Allroundtalent – ob Straße, Acker oder Kunst

Flüsterasphalt kennt jeder. Dass Diabas darin für eine gute Haftung und geminderte Fahrgeräusche sorgt, ist kaum bekannt. Diabas ist darüber hinaus verwitterungs- und frostbeständig sowie druckfest. Splitt und Schotter aus Diabas werden nicht nur im Straßenbau eingesetzt, sondern auch im Hoch- und Wasserbau. Zu „Urgesteinsmehl“ gemahlen, verbessert er mit seinen hohen Gehalten an Kalzium und Magnesium den Garten- und Ackerboden. Weil er gut zu bearbeiten ist, schätzen ihn auch Bildhauer- und Steinmetze. Seine guten Eigenschaften wurden bereits in der Steinzeit genutzt, um Beile und Klingen herzustellen.

Ein umgewandelter Basalt

Der kristalline, meist kleinkörnige Diabas, auch Grünstein genannt, ist ein altes basaltisches Ergussgestein aus dem Erdaltertum. Er entstand durch den Ausbruch untermeerischer Vulkane. Aus bis zu 150 km Tiefe stieg er als dünnflüssiges Magma auf Spalten zur Erdoberfläche auf. Im marinen Milieu wurden die dunklen Minerale umgewandelt, z. B. Augit in Chlorit oder Hornblende und Feldspäte in Epidot. So erhielt der ehemals schwarze Basalt seine graugrünliche Farbe. Aufgrund dieser Umwandlung wird er in der modernen Nomenklatur auch als Metabasalt bezeichnet:

Im östlichen Sauerland kommt das Gestein in zwei Varianten mit unterschiedlichem Alter vor: Aus dem Mitteldevon stammt ein 385 Mio. Jahre alter Diabas. Die Lava wurde meist effusiv, also fließend, zusammen mit Tuff am damaligen Meeresboden abgelagert. Vor 345 Mio. Jahren, im Unterkarbon, drang flüssiges Magma in Schichtfugen der zuvor abgelagerten Sedimentgesteine ein. Dies ist der besonders harte Intrusivdiabas.

In mehreren Steinbruchbetrieben bei Brilon, Meschede und Winterberg wird Diabas gewonnen und verarbeitet. Der Premium-Wanderweg Rothaarsteig, der von Brilon nach Dillenburg führt, berührt einige Vorkommen wie die Felsklippen eines Effusivdiabases am Poppenberg bei Brilon und einen Steinbruch in einem Intrusivdiabas am Clemensberg bei Winterberg.

Ockergelb gefärbter Sand der Haltern-Formation (Oberkreide),
verbreitet von Dorsten bis Coesfeld

2016: Sand – der Unterschätzte?

Wie Sand am Meer, ein allbekanntes Sprichwort. Auch NRW ist reich an Sand: Meeressande aus früheren Erdzeitaltern und noch viel mehr Sande, die von Rhein, Weser und anderen großen Flüssen unseres Landes transportiert und auf großen Flächen mit teilweise hoher Mächtigkeit abgelagert worden sind. Ein Gestein, das zur Entstehung und Ablagerung mehrere Millionen Jahre benötigt hat.

Sand ist ein begehrter Rohstoff. Er steckt fast überall drin: in Bauwerken, Handys, Computern... – aus unserem täglichen Leben nicht wegzudenken. Doch Sand ist nicht gleich Sand. Wüstensand zum Beispiel ist zum Bauen ungeeignet.

Seit dem Jahr 2007 zeichnen die Deutsche Gesellschaft für Geowissenschaften und der Berufsverband Deutscher Geowissenschaftler das „Gestein des Jahres“ aus. Dieses Jahr ist es der „Sand“. Damit reiht sich der so scheinbar allgegenwärtige Sand in die Riege deutlich seltener auftretender, ebenfalls ausgezeichneter Gesteine wie Kaolin, Tuff und Phonolith ein. Warum also gerade der Sand?

Wie Sand am Meer – Stimmt das?

Die Jury begründet ihre Entscheidung mit der großen wirtschaftlichen Bedeutung des Sandes als Rohstoff. Sand bestimmt unseren Alltag, obwohl von kaum jemand beachtet. Allein in Deutschland bestand im Jahr 2014 ein Bedarf von 240 Millionen Tonnen an Bausanden und -kiesen, so der Bundesverband Mineralische Rohstoffe. Über die Hälfte davon entfällt auf Öffentliche Auftraggeber. Beton, das meist genutzte Baumaterial überhaupt, besteht zu zwei Dritteln aus Sand und Kies. Für den Bau eines größeren Gebäudes – ein Verwaltungsgebäude, ein Krankenhaus oder eine Schule – werden durchschnittlich 3 000 Tonnen Sand und Kies benötigt. Für einen Kilometer Autobahn 30 000 Tonnen, für ein Privathaus mittlerer Größe ca. 200 Tonnen.

Unterschiedliche Korngrößen und -formen oder Beimengungen bestimmen seine Verwendungsmöglichkeiten. So wird Sand nicht nur in Häusern und Straßen verbaut. Er steckt in Glas, Kosmetik, Windkraftanlagen, Mikrochips und vielen anderen Gegenständen des Alltags. Hierfür werden hochwertige Quarzsande und -kiese mit speziellen Qualitätsanforderungen benötigt. Im Jahr 2014 lag der Bedarf an diesen sogenannten Industriesanden und -kiesen in Deutschland bei über 10 Millionen Tonnen.

Durch das weltweite Bevölkerungs- und Städtewachstum und der damit verbundenen Bautätigkeit besteht derzeit global eine steigende Nachfrage nach geeigneten Sanden. Dies führt bereits zu internationalen Konflikten. Der französische Regisseur Denis Delestrac drehte 2012 den Dokumentarfilm „Sand Wars“ (deutsche Fassung: „Sand – die neue Umweltzeitbombe“) über die Auswirkungen eines weltweiten Bausandmangels.

Vor diesem Hintergrund erscheinen z. B. die großflächigen mächtigen Sand- und Kiesablagerungen des Rheins, der Maas und der Weser sowie die hochreinen Halterner Quarzsandlagerstätten als geologischer Glücksfall. Nicht selten jedoch stehen heute die Sicherung und die Gewinnung von Sand – und Kies – im Focus emotional geführter Diskussionen mit dem Ziel, einen Abbau von Rohstoffen „unter allen Umständen“ zu verhindern. Vielmehr sollte jedoch eine nachhaltige und schonende Versorgung mit den Rohstoffen das Ziel sein. Die standortgebundenen Rohstoffvorkommen in Nordrhein-Westfalen müssen als „Bodenschatz“ erkannt werden. Diesen Schatz gilt es durch einen verantwortungsvollen Umgang auch für spätere Generationen zu sichern. Er ist vor einer unüberlegten Überplanung oder Überbauung zu bewahren. Es ist abzuwägen zwischen dem volkswirtschaftlichen Bedarf und den konkurrierenden Nutzungen sowie den Belangen des Grundwasser- und Naturschutzes. Dies ist eine staatliche Aufgabe der Landes- und Regionalplanung. Für diese verantwortungsvolle Aufgabe erstellt der GD NRW umfangreiche geowissenschaftliche Fachdaten in Form der aktuellen „Rohstoffkarte von NRW 1 : 50 000" und führt ein bundesweit einmaliges Abgrabungsmonitoring durch.

Ausgezeichnet wurde also kein „wertloser“ Sand, sondern ein unseren Wohlstand und unser modernes Leben maßgeblich prägender Bodenschatz.
Lernen wir ihn zu schätzen.

2015 – Gneis: Ein Fremdling aus dem hohen Norden

Der Gneis ist ein metamorphes Gestein mit wechselvoller Geschichte. Hoher Druck und hohe Temperaturen haben die ursprüngliche Struktur des Gesteins sehr stark verändert. Gneise enthalten verschiedene helle und dunkle Mineralkomponenten, die parallel zueinander angeordnet sind und damit charakteristische Streifenmuster erzeugen. Manchmal können diese Streifen auch Faltungen zeigen, wodurch Gneise eine sehr schöne Zeichnung erhalten. Sie haben häufig ein hohes Alter, das bis in die Frühzeit der Erde zurückreichen kann. Der über 4 Milliarden Jahre alte Acasta-Gneis aus Kanada ist das älteste bekannte Gestein der Erde.

In NRW gibt es eigentlich keine natürlich vorkommenden Gneise – mit einer Ausnahme: Während der Vereisung vor etwa 250 000 Jahren wurden sie mit dem Eis aus Skandinavien zu uns transportiert. Nach dem Abschmelzen sind sie nun zusammen mit anderen Exoten als große Findlingsblöcke oder auch in handlichen Formaten überall dort zu finden, wo einst das Eis war – vom nördlichen Niederrhein über das Münsterland bis nach Ostwestfalen. Darüber hinaus sind Gneise in vielen Häusern als Bodenfliesen, Fensterbänke oder Arbeitsplatten verarbeitet. Diese Werksteine sind aber allesamt importiert.

Ein Gneis-Findling aus dem Kreis Coesfeld