20 GEOLOGIE ANSICHT DES ANDESIT-STEINBRUCHS der Cronenberger Steinindustrie bei Mammendorf (Sachsen-Anhalt). Foto: Pescher-Gruppe Andesit – Gestein des Jahres 2020 / 2021 Einheimischer Naturstein mit Zukunft und großer wirtschaftlicher Bedeutung Der Andesit wurde vom Bund deutscher Geowissenschaftler (BDG) in Zusammenarbeit mit einschlägigen Wirtschaftsverbänden und Institutionen als Gestein des Jahres 2020/2021 ausgewählt. In Deutschland gibt es zahlreiche Andesitvorkommen, die aktuell in 19 Gewinnungsstätten gewonnen und zu vielfältigen Produkten wie Edelsplitten, Splitten, Schottern, Wasserbausteinen und Gleisschottern verarbeitet werden. Die durchschnittliche Jahresproduktion aller deutschen Werke beträgt ca. 10,7 Mio. t. Andesit leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Versorgung des Marktes mit Brechprodukten für die Bauindustrie und verwandte Wirtschaftszweige. Die Bezeichnung „Andesit“ wurde 1835 von dem Geologen Leopold von Buch aufbauend auf eigenen Untersuchungen der süditalienischen Vulkane und Beschreibungen Alexander von Humboldts in den südamerikanischen Anden vergeben. Es handelt sich um ein vulkanisches Festgestein, das durch Abkühlung aus einer glutflüssigen Gesteinsschmelze entstanden ist. Zur Abgrenzung gegenüber anderen vulkanischen Gesteinen wie dem Basalt werden in wissenschaftlicher Hinsicht Kriterien wie der Anteil dunkler Minerale und der Siliziumgehalt („Kieselsäuregehalt“) sowie der Gehalt anderer chemischer Elemente herangezogen. In der Vergangenheit wurden zahlreiche Vorkommen von Andesit, besonders auch in SW-Deutschland, mit regionalen Bezeichnungen wie Kuselit (nach der Kreisstadt Kusel in der Pfalz), Melaphyr, Porphyrit, Orthophyr und Mikro-Diorit versehen. Diese finden sich auch heute noch gelegentlich als Handelsnamen. In wissenschaftlicher Hinsicht reicht die variierende Bandbreite der Gesteine vom basaltischen Andesit über den Andesit, Latit-Andesit bis zum Trachyandesit. Diese Gesteine werden aus praktischen Gründen hier unter dem Namen „Andesit“ zusammengefasst. Vorkommen von Andesit in Deutschland Deutsche Vorkommen mit Gewinnungstätigkeit gibt es im Thüringer Wald (Thüringen), dem Flechtinger Höhenrücken (Sachsen-Anhalt), der vorerzgebirgischen Senke (Sachsen) und vor allem im Saar-Nahe-Becken (Rheinland-Pfalz und Saarland). Die Entstehung der Andesite ist in Deutschland im Permokarbon zu sehen, einem Zeitraum, der +/- etwa 300 Mio. Jahre zurückliegt. Die Andesite sind teilweise als intrusive Stöcke, teilweise als konkordante oder diskordante Gänge sowie als extrusive Laven ausgebildet. Insbesondere die effusiven Vorkommen werden häufig von Tuffeinschaltungen begleitet. Die nutzbare Mächtigkeit der Andesite reicht im Einzelfall von wenigen 10er-Metern bis zu über 200 m, während die Gesamtmächtigkeit der Vulkanite einschließlich ihrer als Abraum zu klassifizierenden Zwischenlagen annähernd 1000 m erreichen kann. Verwitterte und als Abraum einzustufende oberflächennahe Bereiche der Vorkommen können Mächtigkeiten bis deutlich über zehn, ja 20 m aufweisen [4, 5, 6]. Das Beispiel einer typischen oberflächennahen Kugelverwitterung zeigt sich im Bild auf Seite 22 links oben aus dem Saar-Nahe-Gebiet. Gesteinsausbildung und Mineralbestand Bei den Andesiten handelt es sich um graue, grün-graue, rötliche und schwärzliche Gesteine mit meist porphyrischem Gefüge. In einer manchmal dichten, überwiegend jedoch fein- bis mittelkörnigen Grundmasse sind größere Einsprenglinge von bestimmten Mineralen vorhanden. GESTEINS Perspektiven 5 | 2020
GEOLOGIE 21 TAGEBAU JETTENBACH (Pfalz) der Basalt AG. Foto: Häfner 2020 HAUFWERK VON ANDESIT im Steinbruch der Juchem-Gruppe am Niederberg bei Pfeffelbach/Pfalz. Foto: Häfner 2013 Primär sind an der Zusammensetzung der Andesite Feldspat (Plagioklas), Olivin, Pyroxen, Amphibol und Quarz beteiligt. Die Andesite haben jedoch nach ihrer Entstehung mineralogische Umwandlungsvorgänge erfahren. Damit verbunden sind Neubildungen von z. B. Calcit, Dolomit, Chlorit, Baryt und Quarzvarietäten wie Bergkristall, Amethyst, Calcedon / Achat („Mandelsteine“). Die Achatfunde im Raum Idar-Oberstein (Rheinland- Pfalz) waren bereits im 15. Jahrhundert Grundlage eines untertägigen Bergbaus und einer Edelsteinindustrie, die bis heute existiert, wenngleich die Achatförderung seit Langem zum Erliegen gekommen ist und nur noch bergbauhistorische Bedeutung hat. Historische Gewinnung und Marktentwicklung Der unter heutigen Planungsbedingungen in dieser Geschwindigkeit nicht mehr vorstellbare Ausbau des deutschen Eisenbahnnetzes in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts begünstigte die rasche Entwicklung von Natursteinbetrieben und führte zu einer erheblichen Vergrößerung der jeweiligen Absatzgebiete. Dazu kam, dass der Andesit u. a. als Gleisschotter Verwendung fand und so die Entwicklung des neuen Transportmittels mit vorantrieb. Beispielhaft sei der Betrieb Rammelsbach in der Pfalz erwähnt, der sich heute im Besitz der Basalt AG befindet. Die reguläre Förderung begann 1868 und bereits in diesen Jahren spielte, neben der Produktion von Gleisschotter und Packlagen für den Straßenbau, die Pflasterherstellung eine wichtige Rolle. Abnehmer fanden sich nicht nur in Deutschland (u. a. Berlin, Köln, München), sondern auch im Ausland. Frankreich mit dem Großraum Paris und die Niederlande, aber auch Luxemburg, Belgien und die Schweiz waren wichtige Kunden [3]. Vor Beginn der Mechanisierung, die um 1900 einsetzte, erreichte der Steinbruch mit 900 Beschäftigten, darunter 200 Frauen als Schotterschlägerinnen, die höchste Zahl an Mitarbeitern [3]. In der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts war Rammelsbach der größte Steinbruch Deutschlands mit einer Förderung von 350.000 t im Jahre 1940 (Bau des Westwalls im 2. Weltkrieg). Aktuelle Gewinnungssituation in Deutschland In Deutschland gibt es zurzeit 23 genehmigte bzw. zugelassene Betriebe mit abbauwürdigen Vorkommen von Andesit. Die Genehmigungen wurden mehrheitlich nach Bergrecht erteilt, was in den westlichen Bundesländern allerdings erst das Ergebnis einer Entwicklung der letzten 20 bis 30 Jahre ist. In drei Betrieben stehen die Andesitvorkommen in räumlichem Zusammenhang mit Vorkommen von Rhyolith, Granodiorit und Gneis. In vier Betrieben ruht derzeit die Gewinnung von Andesit. Der jährliche Absatz von Produkten bewegt sich für alle deutschen Betriebe im Bereich von 10,7 Mio. t. Statistisch gesehen liegt die durchschnittliche Förderung damit bei rund 560.000 t/Betrieb (Spanne von etwa 0,2 bis >> 1 Mio. t). Das Lösen des Gesteins geschieht fast ausschließlich durch Sprengarbeit, nur in zwei Fällen durch Reißen mit dem Bagger. Gewinnung und Aufbereitung übernehmen im Durchschnitt 15 Beschäftigte pro Betrieb, wobei zu berücksichtigen ist, dass das Bohren und Sprengen in vielen Fällen von Dienstleistern erledigt wird. Zur Aufbereitung werden in fast 90 % der Unternehmen stationäre Anlagen mit mehreren Nachbrechstufen eingesetzt. Auswahl typischer Kennwerte deutscher Andesite nach [1, 2, 4, 5, 6, 7, 8] und Herstellerangaben (ohne Anspruch auf Repräsentativität) Eigenschaften Kennwerte-Bereich Rohdichte [t/m³] 2,45 – 2,8 Wasseraufnahme [M.-%] 0,69 – 3 Druckfestigkeit [MPa] 120 – 300 Schlagzertrümmerungswert SZ [M.-%] 11 – 23 Los-Angeles-Wert [M.-%] 14 – 19 PSV 50 – 63 Frostempfindlichkeitsklasse F 1 – F2 SiO 2 -Gehalt [M.-%] 43 – 62 Al 2 O 3 -Gehalt [M.-%] 13 – 17 Fe 2 O 3 +-FeO-Gehalt [M.-%] 5 – 15 5 | 2020 GESTEINS Perspektiven
