Moderne Rohstoffe für die Ziegelindustrie Teil 5: Grauwacke aus dem Hightech-Steinbruch Seljestokken

1 Geologischer Rahmen und Standort

Norwegen gehört zu den wichtigsten Produzenten von Naturstein in Europa. Die Branche ist stark spezialisiert und exportorientiert. Wichtige Steinbruch-Regionen liegen im Westen und Süden von Norwegen (»1). Hier werden vor allem Gneise und Granite sowie metamorph überprägte Grauwacken gefördert. Große Steinbrüche haben freien Zugang zum Meer und verfügen über die Möglichkeit der direkten Schiffsverladung ohne Vorfrachtkosten. So auch der Steinbruch Seljestokken nördlich von Bergen.

Der Steinbruch wird von der DC Industrial NV-SA / Group De Cloedt mit fahrerlosen Dumps-Trucks betrieben. Die Trucks pendeln autonom zwischen Abbauwand und Vorbrecher. Die Steuerung übernimmt wahlweise der Baggerfahrer oder der Operator im Bürocontainer. Eine bahnbrechende Transporttechnik mit hoher Leistung und geringen Kosten (»2 & »3).

Geotektonisch ist die norwegische Küstenregion durch das kaledonische Gebirge geprägt, das als tektonische Großeinheit an den Baltischen Kraton angeschweißt ist. Insgesamt ein hoch komplexer Gebirgsbildungsprozess vom Ordovizium bis zum Devon mit Hauptphase im Silur vor 450 Millionen Jahren. Durch Kollision der Urkontinente Avalonia, Laurentia und Baltika hat sich der Großkontinent Laurussia gebildet (»4a, 4b). In der Kollisionszone entstand ein gewaltiges Hochgebirge, das im Laufe von hunderten Millionen Jahren jedoch wieder weitgehend abgetragen wurde. Übrig blieb das skandinavische Rumpfgebirge mit kristallinem Sockel. Den letzten Schliff bekam die Landschaft durch die quartären Eiszeiten. Mächtige Gletscher haben bis zu 200 Kilometer lange Trogtäler und Fjorde in den Untergrund geschnitten (»5).

2 Mineralogisch-chemische Zusammensetzung

Grauwacke ist ein klastisches Sedimentgestein mit Hauptgemengteilen an Phyllosilikaten, Quarz, Feldspäten und Gesteinsbruchstücken. Bei den Phyllosilikaten/Tonmineralen dominieren dioktaedrische und/oder trioktaedrische Glimmer vor Chlorit. Untergeordnet können Karbonate in Form von Calcit und Dolomit auftreten. Grauwacken werden auch als unreine oder schlecht sortierte Sandsteine bezeichnet. Sie repräsentieren typische Flyschsedimente und entstehen bei der Orogenese aus submarinen Trübeströmen.

Der Gesteinsmehl Seljestokken deckt Korngrößen vom Tonkorn- bis zum Mittelsandbereich ab. Das Korngrößenmaxima liegt im Mittelkorn von d = 0,002 – 0,06 mm. Der Feinstkornanteil d < 0,002 mm beträgt 8 MA % (»6). Mineralogisch wird das Gesteinsmehl Seljestokken typischerweise von Phyllosilikaten, Quarz und Feldpäten dominiert, wobei der Phyllosilikatgehalt bei 38 MA % liegt. Aufgrund der diagenetischen und frühmetamorphen Überprägung fehlen Kaolinit und innerkristallin quellfähige Phasen vollständig (»Tabelle 1).

Chemisch dominieren Silizium und Aluminium deutlich vor allen übrigen Elementen. Deutliche Gehalte an alkalischen und erdalkalischen Flussmitteln werden vor allem über die Glimmer und Feldspäte eingetragen. Eisen tritt nicht als separate Mineralphase auf, sondern ist mit 5,27 MA % im Kristallgitter der Tonminerale eingebaut. Störende Elemente wie Schwefel und organische Substanz sind minimal und liegen im Bereich der RFA-Nachweisgrenze (»Tabelle 2).

3 Keramtechnologische Charakteristik

Das Gesteinsmehl Seljestokken ist als besonders energie- und ressourceneffizienter Magerungsstoff zu klassifizieren (»Tabelle 3). Aufgrund der optimalen Korngröße muss das Material nicht energieintensiv zerkleinert, sondern nur homogen mit den übrigen Massekomponenten gemischt werden. Das Material ist prädestiniert, traditionelle Schiefertone zu substituieren und auf diese Weise den Verbrauch an Primärrohstoffen zu senken.

Als feinteiliger Zusatzstoff ist das Material universell in der Ziegelindustrie einsetzbar. Das Material ist im Temperaturintervall von 900 – 1.050 Grad C durch ein sehr breites und stabiles Sinterintervall mit hoher Porosität gekennzeichnet. Das verbessert die Entgasung von Massen mit hohem Anteil an organischem Kohlenstoff. Bei höheren Brenntemperaturen schlagartiges Dichtbrennen. Die Brennfarben variieren in Abhängigkeit von der Brenntemperatur von hellgelb bis dunkelbraun (»7).

4 Mengenverfügbarkeit und Schlussbemerkungen

Der Steinbruch Seljestokken verfügt über große geologische Reserven an Grauwacke und Abbaugenehmigungen über Jahrzehnte. Ebenso über freien Zugang zum Meer und einen eigenen Schiffsanleger ohne Vorfrachtkosten (»8).

Danksagung und Bildnachweis: Für die freundliche Unterstützung und die Stellung von Bildmaterial (Fotos 1, 2, 3, 5) danken wir dem Geschäftsführer Njål Gjermundshau von der Firma STEER AS in Oslo/Norwegen.