Kalkstein – Alleskönner unter den Gesteinen
In den Riffen der Ozeane, in der Schwäbischen Alb oder in den Kalkalpen: Kalkstein gehört zu den vielseitigsten Gesteinen – und zu den wertvollsten. Als Rohstoff oder als Baumaterial ist dieser Alleskönner unentbehrlich. Kalksteine bestehen zum großen Teil aus dem Mineral Calcit (CaCO3). In vielen Kalksteinen ist häufig auch der magnesiumhaltige Dolomit vorhanden. Dann wird von einem dolomitischen Kalkstein gesprochen.
Kalkstein ist auch das Gestein aus dem die Zugspitze, der höchste Gipfel Deutschlands, besteht. Der zur Wettersteinformation der mittleren Trias gehörende Riffkalk vereinigt imposante Morphologie in der Gipfelregion mit eindrucksvollen Karsterscheinungen in der Höllentalklamm und enthält außerdem interessante Sulfidvererzungen, die bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts abgebaut wurden.
Enstehung
Bei der Entstehung der meisten Kalksteine spielen Lebewesen eine entscheidende Rolle. So bauen beispielsweise Korallen das im Meerwasser vorhandene Kalzium zusammen mit Sauerstoff und Kohlenstoff direkt in ihr Skelett ein. Nach dem Absterben der Tiere bleibt nur das CaCO3-Gerüst erhalten und durch Verfestigungsprozesse wird daraus Kalkstein.
Nicht nur das mehrere tausend Kilometer lange Great-Barrier-Reef vor der Küste Australiens ist auf diese Weise stetig gewachsen, sondern auch viele Hunderte von Millionen Jahre alte Riffgürtel, deren Überreste heute noch in Deutschland zu bewundern sind – an Land. Denn viele unserer Landschaften sind durch Riffkalke geprägt. Das betrifft die in einem flachen Meer im Devon gebildeten Riffe des Rheinischen Schiefergebirges ebenso wie die Zechsteinriffe in Ostthüringen. In diesen Gegenden zeugen viele Steinbrüche von der großen Nachfrage nach dem begehrten Kalkstein.
Die größten Kalksteinvorkommen der Erde sind jedoch auf dem Grund von Ozeanen entstanden, wo sich mit der Zeit die kalkhaltigen Reste von abgestorbenen Algen, Muscheln, Schnecken und Seeigeln in mächtigen Sedimentschichten ansammelten und durch hohen Druck in Gestein umgewandelt wurden.
Doch längst nicht alle Kalksteine haben einen biologischen Ursprung. Kalkstein kann auch durch chemische Prozesse aus dem Wasser ausgefällt werden. Dabei entstehen Quellkalke, Kalk-Tuffe, Travertine und Sinter. Auch sie können sich zu hohen Kalkbecken, Terrassen oder Steinernen Rinnen entwickeln. In diesen Quellsedimenten ist oft auch Aragonit vorhanden, eine andere kristallographische Modifikation des Kalziumkarbonats.
Verwendung
Kalksteine bilden nicht nur die Grundlage für Naturwunder wie die Kalksinterfelsen von Pamukkale in der Türkei, die Solnhofener Plattenkalke in Bayern oder die Kreidefelsen der Insel Rügen, sondern sie sind auch von unschätzbarer Bedeutung für die Industrie. Denn der Rohstoff ist nicht nur reichlich vorhanden, sondern auch vielseitig verwendbar.
Jeder Einwohner der Bundesrepublik Deutschland verbraucht – eine Lebensdauer von 70 Jahren angenommen – etwa 100 Tonnen Kalk- und Mergelsteine. In erster Linie ist Kalkstein ein Baurohstoff und wird zu Zement und Branntkalk verarbeitet. Denn Kalkstein verändert durch Erhitzen seine chemische Zusammensetzung. Bei Temperaturen zwischen 900 und 1.200°C wird der Kalkstein (CaCO3) in gasförmiges Kohlendioxid (CO2) und Calciumoxid (CaO = Branntkalk) zerlegt.
Vor allem in der Eisen- und Stahlindustrie werden große Mengen Kalkstein gebraucht, denn ohne ungebrannten Kalkstein würde aus dem Eisenerz kein Roheisen und ohne Branntkalk aus dem Roheisen kein Stahl. Aber auch als Dünger für Pflanzen und Tiere wird Kalkstein benötigt.
Auch in der Architektur hat Kalkstein wichtige Dienste geleistet. So sind beispielsweise der Kaiserdom in Königslutter, der Dom von Halberstadt, das Pergamonmuseum in Berlin sowie eine Vielzahl von Dorfkirchen in Mittel- und Süddeutschland zu großen Teilen aus Kalksteinen errichtet worden. Poröse Kalksteine können zudem als geologische Speicher für Erdöl und Erdgas fungieren. Und die vielfältigen Karstphänomene in den Kalksteinfolgen haben interessante und attraktive Tropfsteinhöhlen geschaffen. Somit gilt der Kalkstein als Alleskönner unter den Gesteinen.