Natursteine: Die Zeugen der Erdgeschichte

Natursteine an Schwimmteichanlagen. Foto: swimming-teich.com

13.08.2015 - Die ersten Naturbäder waren meistens bei Ebbe abgetrennte Bereiche an den Steinküsten, die sich im Sommer gut dafür eigneten sich von der Jagd zu entspannen. Vor allen Dingen für Kinder war das Bad im offenen Meer hochgefährlich. Auch im Inland gab es in den Karstgebieten natürliche Schwimm- und Planschgelegenheiten, wenn auch nicht immer mit dem romantischen Wasserfall.

Vorläufer der römischen Thermen (von griech. θερμός thermos = warm) waren die griechischen Wannenbäder, "balneum" genannt, von dem sich das Wort "Bad" ableitet. Die erste eigentliche Wellnesstherme baute Marcus Vipsanius Agrippa, der als Statthalter von Gallien zu Reichtum gekommen war. Er ließ die nach ihm benannten Agrippa-Thermen bauen, die neben den Freuden des Wassers auch anderweitige Erholung anbot, wenn auch nicht immer jugendfrei. Er wird von Historikern als "Vater des Wellness" angesehen. In seinem Testament ließ Agrippa übrigens festlegen, dass die von im gebauten Thermen auch nach seinem Tod von römischen Bürgern kostenlos benutzt werden konnten. Neben den öffentlichen Thermen, die durch den Staat oder Spenden von reichen Römern finanziert wurden, gab es damals auch schon private Thermen, für die Eintrittsgeld verlangt wurde.

Natursteine in Thermen waren schon immer Standard

Die Verwendung von Natursteinen in den Thermen oder Schwimmbädern, die oft dadurch entstanden sind, um das Thermalwasser abzukühlen, ist Standard gewesen. Fußbodenheizungen in den Nassbereichen sind keine Erfindung der Neuzeit. Allerdings hatten die Steinmetze in damaliger Zeit weniger Schwierigkeiten. Man baute bekannte Steinsorten aus dem Umfeld mit entsprechender Erfahrung ein. Die Toleranz gegenüber den Gebrauchsspuren waren wesentlich höher.

Die Barbaren (Goten) zerstörten um 500 n.Chr. die lebenswichtigen Äquadukte und Wasserleitungen. Nach der Plünderung Roms waren die Barbaren jedoch nicht in der Lage, die Thermen zu reparieren - die Technik war schlicht zu kompliziert. In Byzanz lebte die Tradition hingegen weiter und wurde von den Arabern übernommen, von denen wir wiederum das grundlegende Wissen im 20. Jahrhundert erlernten.

Eine Pflicht für exklusive Bäder

Bäder im Mittelalter waren bis auf ganz wenige Ausnahmen Wannenbäder mit Holzbottichen. Mit der Pest verschwanden auch diese von der Kirche oft gebrandmarkten letzten Reste der Reinlichkeit. Erst im 18. Jahrhundert lebte das Kurbad in England wieder auf. Die Idee des Kurbads wurde dann im 19. Jahrhundert mit der Gründung der Kurorte an der mecklenburgischen Küste und in Böhmen aufgenommen und sozusagen wiederentdeckt. Naturstein war für diese exklusiven Bäder eine Pflicht. Wie in der Antike wurde der Hauptanteil aus Steinen aus der Umgebung genommen. Für die repräsentativen Bereiche kam oft Marmor oder Kalkstein zum Einsatz, der für sehr viel Geld importiert wurde. Vor der Eisenbahnzeit war natürlich der Transport dieser sehr schweren Ware das größte Problem.

Heute sind Naturstein und Keramik die Standardmaterialien in Nassbereichen. Die keramischen Werkstoffe sind relativ überschaubar, was die Materialeigenschaften angeht. Bei Naturstein ist es leider nicht immer so einfach. Mehr als 3000 verschiedene Gesteinssorten mit ihren typischen Eigenheiten sind in Europa erhältlich. Die für eine Auswahl notwendigen Erfahrungswerte sind selten, da von vielen auch die Wasseraufbereitung unterschätzt wird. Einer der Hauptfaktoren für die Verwendung in Schwimmteichen.

Die "dünne Schicht": Naturstein patiniert

Der Begriff "Patina" kommt aus der italienischen Sprache und bedeutet "dünne Schicht". Meistens wird mit dem Begriff Patina eine Veränderung der Oberfläche und der Optik durch natürliche oder auch künstliche Alterung gemeint. In der Restaurierung zählen diese Alterungserscheinungen meistens zur "Originalsubstanz", da sie zur Objektgeschichte gehören. Dazu gehört schlichtweg die Farbveränderung durch die Füllung der Poren zum Beispiel mit Staub, Körperfett (abgestorbene Hautzellen). Grundaussage ist immer, dass sich der Naturstein im Laufe der Nutzungszeit grundsätzlich in seiner Optik verändert. Eine Reinigung kann diesen Umstand nur verzögern, aber nicht verhindern. Die natürliche Verwitterung hängt neben der einzelnen Sorte auch von den Umgebungsbedingungen ab.

Allen Natursteinen gemeinsam ist die Empfindlichkeit gegenüber Salz. Gegenüber Salzwasser ist kaum ein Naturstein auf Dauer ohne starke Gebrauchsspuren nutzbar. Unter Wasser ist es unkritisch, da kein Kristallisationsdruck entstehen kann. Der am stärksten betroffene Bereich ich die Wasserlinie. Selbst in Schwimmteichen ist es möglich, das enthaltene Salzkristalle Spuren an dieser Linie hinterlassen.

Granit ist das härteste und beste Gestein

Diese Aussage ist eindeutig falsch. Um das zu erklären, muss man die Entstehungsgeschichte ein bisschen kennen: Der Granit entsteht in großen Tiefen und über eine sehr lange Abkühlzeit. Durch Bewegungen der Erdkruste können sich die Krustenplatten übereinander schieben. Dabei wird Magma eingeschlossen. Je nach Zusammensetzung entstehen die unterschiedlichen Tiefengesteine, unter anderem auch Granit. Bei Goethe ist bereits zum Granit nachzulesen: "Feldspat, Quarz und Glimmer, die drei vergess' ich nimmer". Das ist aber nur die halbe Wahrheit. Eigentlich gehört dazu: ".... die drei allein sind nimmer".

Zu den relativ stabilen Hauptmineralien kommen immer mehr oder weniger "Beigaben" hinzu, wie die Erzmineralien. Fast immer sind es verschiedene Eisenerze, die zwischen den Kristallen eingelagert sind. Deren chemische Stabilität ändert sich mit dem Einfluss von Zeit und Wasserchemikalien deutlich. Säure und Laugen zerstören in der Regel im konventionellen Schwimmbädern nicht die strukturelle Integrität des Granits (er bröselt nicht weg), aber es kann durchaus zu sehr störenden Farbveränderungen kommen, wenn die Erze chemisch aufgebrochen werden. In einem Schwimmteich stellt sich diese Frage nicht.

Hochstabile graue Granite aus Skandinavien, wie "Kuru grey", "Bohus grey" und "Bohus silver" sind in diesem Farbbereich die absolut geeignetsten Materialien, neben "Pedras salgadas" aus Portugal. Negativ fallen fast gleichaussehende Gesteine auf, wie etwa "China cristall", "Bianco cristall", "Padang hell" oder "Silvestre claro".
 
Von gelben, dunklen und schwarzen Graniten

Die warmtonigen gelben Granite entstehen durch natürliche Verwitterung von meist grauen Gesteinen. Es sind die obersten, teilweise bereits bröseligen Schichten, die abgebaut werden. Trotz der ansprechenden Farbe sind sie die ungeeignetsten Granite für Schwimmbadbereiche. Allein durch Feuchtewechsel können sie schnell rot bis rotbraun werden. Falls jemand diesen Farbbereich wünscht, sollte eher auf andere Materialien, wie zum Beispiel gelbe Travertine oder Quarzite ausgewichen werden.

Schwarze Granite gehören geologisch zu den Märchenwesen, da es sie nicht gibt. Dunkle Granitverwandte, wie die Granodiorite haben meistens sehr gutmütige Eigenschaften. Topmaterial wäre ein Lanhelin aus Frankreich oder im Low-Budget Bereich der "Padang dunkel" aus China. Sie sind nicht immer gleichmäßig, und sollten bemustert werden. Schwarze Natursteine sind meistens Basalte oder Gabbros. Deren chemische Beständigkeit ist in der Regel ausreichend. Relativ gleichmäßig dunkelgraues Material kommt aus Deutschland. "Hohenfelser Zähbasaltlava" aus der Eifel ist trotz der Porigkeit frostfest und wird seit Jahrhunderten verwendet.

Bunte und geaderte Gneise sowie Quarzite

Gneise sind die Recyclingmaterialien der Natur. Sande und andere Ablagerungen werden "nach unten" geschoben und durch Druck und Hitze wieder zusammengeschmolzen. Je nach Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien und dem Grad der Umwandlung (Metamorphose) können attraktive geeignete Schwimmbadsteine entstehen oder auch solche, die man gegebenenfalls nach drei Tagen am liebsten wieder entfernen möchte, weil sie sich verfärbt haben.

Auch dazu ein paar gute Materialien nach Farbe sortiert: Grün: "Verde Andeer" aus der Schweiz, der sogar spaltrau geliefert werden kann. Rot: "Vanga" aus Schweden. Lila bis violett: "Paradiso classico". Die meisten hellen Gneise, wie zum Beispiel "Kashmir white" und "Imperial white" aus Indien, sollten ebensowenig verwendet werden, wie die gelben Sorten.

Sandsteine, die durch äußere Einflüsse viel Druck bekommen haben, werden zu Quarziten umgewandelt. Je nach Art der Metamorphose kommen unterschiedlichste Eigenschaften zutage. Der grünlich, silbrig schimmernde "Alta Quarzit" und der etwas hellere "Flammet Quarzit" aus Norwegen gehören zu den absolut beständigsten Gesteinen, die im Handel erhältlich sind. Die gelblichen Quarzite aus Brasilien, die unter dem Handelsnamen "Albino yellow" verkauft werden sind qualitativ zwar schlechter als ihre skandinavischen Verwandten, aber für chemikalienfreie Schwimmbäder bestens geeignet.

Marmor, Kalkstein, Schiefer und Co.

Marmor war im römischen Reich der Inbegriff von Luxus, besonders wenn er aus Griechenland kam. Kalksteine, waren wesentlich verfügbarer und auch preiswerter. Kalksteine und Marmore benötigen Kunden, die mit Veränderungen leben können. Einen multiresistenten Naturstein gibt es in dieser Kategorie mit Garantie nicht. Der Hauptanteil der Verwendung liegt im Bereich der Schwimmteiche. Salzwasser hat bei diesen Materialien eine sehr hohe Zerstörungskraft. Das der pH-Wert des Wassers immer größer als 7 sein sollte muss jedem Anwender klar sein. Säuren zerstören das Bindemittel Kalk.

Anders als die im ersten Teil beschriebenen "Hartgesteine" sind die Kalksteine nicht in den unteren Erdschichten entstanden. Sie sind ein Resultat von Ablagerungen und Druckeinwirkung. Die meist warmen Farbtöne sind für mediterranes Feeling sehr beliebt. Die Entstehungsgeschichten dieser Natursteine sind vielfältig. Man unterscheidet drei Hauptgruppen.

1. Biogene Kalksteine: Die Bezeichnung biogener Kalkstein bedeutet, dass ein dieser Gruppe zugeordnetes Gestein überwiegend oder vollkommen aus Schalenresten etwa von Muscheln, Brachiopoden und anderen Calcit- oder Aragonit-abscheidenden Tieren besteht oder aus den Wohnbauten von Korallen und anderen riffbildenden Lebewesen. Schillkalk (umgangssprachlich als Muschelkalk bezeichnet) ist im Sprachgebrauch wohl der bekannteste biogene Kalk.

Allein von der Wortbildung her ist allen klar, dass es sich hierbei um ein Gestein überwiegend biologischen Ursprungs handelt.  Die Eignung für Schwimmbäder ist pauschal nicht zu beantworten. Es hängt neben dem Anteil an Lehm auch von der Materialstärke und der Oberfläche ab. Der Muschelkalk "Blaubank" wäre in einer Stärke von vier Zentimetern für ein Jahr Nutzung geeignet, mehr überlebt er nicht. Mit gespitzter (sehr grob) Oberfläche in einer Dicke von 20 Zentimetern wäre er sehr wohl geeignet. Geht man von einer Mindestdicke von vier Zentimetern aus, so sind Muschelkalke (MK), wie etwa "Sellenberger MK", "Moser MK", Fossilienkalk, wie "Jura gelb" oder "Dittfurther Kalkstein" besonders mit antiker Oberfläche (gekollert, gesandstrahlt und gebürstet) für den Einsatz in Schwimmteichen durchaus geeignet.

2. Chemisch ausgefällte Kalksteine: Wasser hat die Eigenschaft Kalk zu lösen und auch wieder abzugeben. Das ist in jeder Tropfsteinhöhle zu sehen. Aber auch die römische Wasserleitung nach Köln auf der linken Rheinseite zeigt im Inneren dicke Ablagerungsschichten aus Kalkstein. Solche Kalksteine bezeichnet man als Sinterkalke. Nach der Römerzeit wurden die Ablagerungen der römischen Wasserleitung nach Köln sogar als Naturwerkstein genutzt. So bestehen die Säulen am Pallas der Wartburg bei Eisenach aus Sinterkalk der sich in der Eifelwasserleitung nach Köln gebildet hat.

Aus der Schule kennen viele noch den Versuch, in dem Kochsalz in Wasser aufgelöst wurde. Danach schüttet man die Lösung in ein Glas und hängt über die Mitte mit einem Löffel einen Bindfaden hinein. Lässt man das Glas lange genug stehen und das Wasser verdunstet, bekommt man wunderschöne Salzkristalle an einem Faden. Ähnlich funktioniert das auch bei Kalkstein. In Wasser kann Kalziumkarbonat gelöst werden, bis der Sättigungsgrad erreicht ist. Nimmt jetzt die Wassermenge zum Beispiel durch Verdunstung ab, so entsteht zunächst eine übersättigte Lösung.

Gelangen in diese an Kalziumkarbonat übersättigten Lösungen sogenannte Kondensationskeime - das können von Wellen aufgewirbelte Sandkörner sein aber auch Muschelreste oder ähnliches - so werden diese von "Kalklagen" umhüllt, bis sie so schwer sind, dass sie an den Meeresboden absinken. Durch Verfestigung entstehen aus solchen Sedimentablagerungen die Oolithkalke, wie etwa der "Mocca créme" aus Portugal.

Sind nur staubgroße Keime vorhanden oder bei noch stärkerer Übersättigung bilden sich sehr kleine Kristalle, die sich zunächst als Kalkschlamm am Meeresboden absetzen. Aus ihnen entstehen dann bei späterer Verdichtung und Verfestigung  die hochdichten Kalke, wie zum Beispiel „Daino perlato olympo“. Metalloxide vor allem von Eisen geben den Kalksteinen eine meist gelbliche bis bräunliche Färbung. Problematisch im Dauernassbereich wird es, wenn diese Kalkplatten überspült werden mit lehmhaltigen Schlamm. Dann entstehen zwar schöne feine Aderungen, die aber auf Dauer nicht wasserfest sind und sich im wahrsten Sinne des Wortes "verpulvern". Der Stein wird dann instabil und bekommt klaffende Risse. Auch hier spiet die Materialstärke eine große Rolle.

3. Sonderfall Travertin ungespachtelt: Der am häufigsten verwendete Kalkstein im Poolbereich ist der porige Travertin. Er entsteht an fließenden Gewässern. Die Löcher entstehen nicht durch die von Loriot bekannte Steinlaus, sondern durch chemische und biologische Prozesse. Das Wasser aus Quellen ist meist kalt. Je tiefer die Temperatur und je niedriger der pH-Wert (saure Quellen), desto besser kann Kalziumkarbonat im Wasser angereichert werden. Tritt das Quellwasser aus wird es durch die Umgebung wärmer nimmt die Aufnahmefähigkeit von Calcium ab und das Wasser versucht den Überschuss "loszuwerden".

Dabei entstehen die Kalkkrusten an den Stellen wo das Wasser zum Beispiel über eine Kante läuft und sich ein Unterdruck aufbaut (Kavitationseffekt). Auch an Pflanzen kann dies geschehen. Die Löcher entstehen einerseits durch überkrustete Pflanzen, die hinterher verrotten und durch rein mineralisch entstandene Zonen. Das erklärt auch, warum die meisten Poren linsenförmig sind.

Ungespachtelter Travertin  ist das ideale Material für Schwimmbäder, wenn der Kunde einen Kalkstein wünscht. Durch die langsame Entstehung an fließenden Gewässern sind die für Dauernassbereiche störenden Bestandteile, wie Fossilien, Kohle oder Lehm nicht oder kaum vorhanden. Dadurch ist auch die Frostbeständigkeit gegenüber anderen Kalken wesentlich höher.

Marmor im Schwimmbad

Marmor ist die Sammelbezeichnung für umgewandelte Gesteine, die aus Kalk- oder dolomithaltigen Materialien entstanden sind. Bei der Umwandlung gehen alle im Ursprungsmaterial vorhandenen Strukturen verloren. Ein Gestein, das zum Beispiel Fossilien enthält ist kein Marmor.

Für Bildhauer war der reinweiße Marmor aus Carrara immer die erste Wahl, weil er einerseits feinkörnig ist, andererseits nicht so hart, so dass keine Abplatzungen während der Bearbeitung entstanden sind. Der bekanntere, graugeaderte Carrara-Marmor ist im Dauernassbereichen mehr als tückisch. Oft sind feinstverteilte Kristalle aus Schwefelkies im Gestein enthalten. Durch Nässe brechen diese Kristalle auf und das Eisen geht sozusagen auf Wanderschaft. Die dann sichtbaren Rostflecken sind nur oberflächlich und kurzzeitig entfernbar. Sie tauchen immer wieder auf.

Rauriser Marmor

In Österreich wird neben vielen Hartgesteinen auch Marmor abgebaut. Im Rauriser Berghang finden sich verschiedene Gesteinslagen übereinander, darunter auch ein cremefarbener Silikatmarmor mit hervorragenden Eigenschaften für Wellnessbereiche. Der als "Rauriser weiß" und "Rauriser blau" im Handel erhältliche Marmor ist relativ dicht und abriebfest. Eine weitere Besonderheit ist seine gute Spaltbarkeit, was für eine ausgezeichnete Rutschsicherheit sorgt. Selbst Pflastersteine sind problemlos erhältlich. Nachteilig ist die begrenzte Abbaukapazität durch die Witterungsbedingungen, und die daraus manchmal resultierenden längeren Lieferzeiten Es gibt natürlich auch diverse andere Marmore, die zwischen den extremen Beispielen liegen und für Schwimmbäder geeignet sind.

Fazit: Marmore und Kalksteine auswählen für den Schwimmbadbereich benötigt Erfahrung und profundes Wissen über die einzelnen Materialien. Gemeinsam ist allen, dass sie im bei pH-Werten kleiner als 7 angegriffen werden und in einem Schwimmteich als Säurepuffer dienen.

Schiefer und schiefrige Gesteine

Die unter dem Namen Schiefer verkauften Steine sind eine sehr breit gefächerte Ansammlung von verschiedensten Gesteinsarten und Eignungen. Die einzige Gemeinsamkeit ist oft die schiefrige Oberfläche von der Spaltung. Darunter finden sich gutmütige Materialien, wie der metamorphe "Porto Schiefer" oder die aus unserer Erfahrung für Außen- oder Dauernassbereiche sehr kritischen "Brasilianischen Schiefer", die eigentlich Ablagerungsgesteine sind. Auch der bereits genannte "Alta Quarzit" wird des öfteren als Schiefer verkauft. Bei dieser Materialbezeichnung ist also besondere Vorsicht angesagt.

Sandsteine

Die letzte Materialgruppe ist für Schwimmbäder nur bei schmerzfreien Kunden anwendbar. Es mag durchaus Sandsteinsorten geben, die bei geringer chemischer Belastung für Schwimmteiche geeignet sind, aber aus Erfahrung sind es die meisten Sandsteine auf Dauer nicht.

Nutzertipp: Reinigung oder Pflege?

Ich behaupte: Reinigung ist die Entfernung von Schmutz, Pflege ist das bewusste Hinterlassen von Rückständen.

Jede Pflege, die um einen Pool aufgebracht wird, landet in der Regel irgendwann auch im Wasser und kann den natürlichen Prozess stören. Auch Reinigungsmittel sollten nicht in den Schwimmteich gespült werden. Das kann teilweise verheerende Folgen für die Mikrobiologie haben.

Kleine Reinigungsautomaten mit Walzenbürsten sind geeigneter als eine manuelle Reinigung mit Schrubber, Dreckverteileimer, da das Dreckwasser direkt abgesaugt wird. Schmutzfräsen oder Hochdruckreiniger haben negative Effekte auf die Vergrünung der Oberfläche und sollten auch durch Ihre Wirkung als "Fugentod" nicht verwendet werden.

Die mikrobielle Besiedlung hängt unter anderem von der Porösität des Steins, der Oberfläche, dem Verwitterungszustand, dem Gesteinsmaterial und nicht zu vergessen vom  Einbauort ab. Eine regelmäßige Reinigung ist ein guter Garant, die mikrobielle Besiedlung chemikalienfrei zu minimieren.

Natursteinexperte Herbert Fahrenkrog. Foto: privat

Herbert Fahrenkrog, Jahrgang 1960, ist seit 1987 in der Natursteinbranche tätig. 1999 übernahm er die Leitung der Serviceabteilung der Magna Naturstein GmbH. Er hält Seminare und verfasst Fachbücher, zuletzt "Naturstein im Alltag, Band 2", erschienen im Callwey Verlag, München.
www.magnastein.net

naturpools.de

Bildergalerien