Als Naturstein bezeichnet man ganz allgemein alle Gesteine, wie man sie in der Natur vorfindet, sofern man sie als wirtschaftliches Gut betrachtet oder erwirbt. Naturstein als gesägtes oder behauenes Produkt wird als Naturwerkstein bezeichnet, undimensionierter Naturstein als Bruchstein bzw. Brecherprodukt[1][2] und als Feldstein.
Ein Berg aus Stein oder ein Fels in der Natur ist mit Naturstein sicherlich umgangssprachlich korrekt bezeichnet. Mineralogen und Geologen verwenden für Naturstein ausschließlich den Begriff Gestein; und sie definieren Gestein als ein „Gemenge von Mineralen“. Sofern Natursteine wirtschaftlich betrachtet oder bearbeitet werden, handelt es sich um Naturwerksteine oder um Bruchsteine. Die Regeln der Technik für die Bearbeitung von Naturwerkstein der Steinmetzen und Steinbildhauer, die Werksteine verarbeiten, sind unter anderen in Deutschland in der DIN 18332 niedergeschrieben. Der Begriff Naturwerkstein ist gewerksüblich. Die Naturwerkstein-DIN gilt nicht für den Straßenbau und Pflasterarbeiten aus Naturstein. Im sprachlichen Gegensatz zu den Naturwerksteinen stehen die vom Menschen hergestellten Steine, zum Beispiel Ziegelsteine. Man bezeichnet diese auch als künstliche Steine.
Die heutzutage vorwiegend in Europa verwendeten Naturwerksteine kommen meist aus Indien, China, Südafrika, Brasilien, Italien, Türkei, Spanien und Skandinavien. Das größte regionale Abbaugebiet liegt um Rustenburg in Südafrika, wo die Handelssorte Impala, ein Gabbro, abgebaut wird. Es gibt in Deutschland nahezu in allen Bundesländern regionale Gesteinsvorkommen; eines der bedeutendsten wirtschaftlich genutzten Vorkommen ist der „Jura-Marmor“, ein Kalkstein in der Umgebung von Eichstätt.
Die im Baugewerbe verwendeten Naturwerksteine entstammen meistens Steinbrüchen und werden selten in Deutschland aus Kiesgruben gewonnen. Teilweise werden sie auch an der Erdoberfläche als Lesesteine für Natursteinmauerwerke aufgesammelt.
Mit der über Jahrtausende praktizierten Nutzung von Natursteinen ist es üblich, die jeweilige Sorte nach dem Herkunftsort oder seiner Herkunftsregion zu benennen (z. B. Giallo numidicum). Bestimmte auffällige optische Eigenschaften führten auch zu bildhaften Synonymbezeichnungen, wie „Cipollino-Marmor“ (Zwiebel-Marmor) oder „Mandorla-Marmor“ (Mandel-Marmor für Knollenkalke). Diese Namen fanden ganz unabhängig von der geographischen Herkunft für Gesteine mit vergleichbaren Dekors Verwendung. Ähnlich verhält es sich bei manchen modernen petrografischen Bezeichnungen (z. B. Brekzie – gebrochenes Gestein).
Manchmal spielten bei der Namensverwendung auch historische Zusammenhänge eine Rolle (z. B. Giallo antico), die aber nicht immer einen eindeutigen Bezug zum Abbauort deutlich machen. In der Renaissance und im Barock lassen sich Namensbezeichnungen beobachten, die einen antiken Bezug haben, obwohl das damit bezeichnete Material nicht von dem Abbauort zur Zeit der Antike stammte.
Die Wahl der Handelsnamen von Natursteinen gehört ebenso zum kulturellen Reichtum der Menschheitsgeschichte wie die hinterlassenen Zeugnisse aus diesen Materialien selbst. Man kann es als Selbstverständlichkeit und Bereicherung betrachten, dass abbauende Betriebe und Verarbeiter mitunter einen klangvollen Namen für eine Gesteinssorte wählten, er sich manchmal über die Jahrhunderte an Sprachgewohnheiten anpasste oder sogar völlig veränderte. Die Namensvarianten bereits länger verwendeter Gesteine unterlagen immer sprachlichen, modischen, technischen, wirtschaftlichen oder politischen Einflüssen. Die Situation ist mit den Wandlungen von Familien- und Ortsnamen vergleichbar.
Es gehört heute zu den sprachlichen Selbstverständlichkeiten, dass für einzelne Natursteinsorten weltweit verschiedene Namen in Verwendung sind. Bereits die schwierige Sprechbarkeit regionaler Bezeichnungen lassen Modifikationen sinnvoll erscheinen und werden in diesem Sinne eingesetzt. Oft ist von Europa aus nur schwer klärbar, warum verschiedene Namen in Anwendung sind (Sortendifferenzierung im Steinbruch, Sortendifferenzierung benachbarter Steinbruchsareale, regionale sprachliche Eigenheiten).
In Einzelfällen wird mit der Namensvergabe versucht, ein Vertriebsmonopol aufzubauen. Das äußert sich dahingehend, dass bei Angebotsaufforderungen nur eine ganz bestimmte Natursteinsorte anzubieten ist, über die nur ein Lieferant verfügt. Alternative Sorten dürfen nicht ins Angebotsverfahren aufgenommen werden, weil dann ein Ausschluss vom Bieterwettbewerb droht. Dadurch werden alternative Anbieter und alternative Gesteinssorten von Mitkonkurrenten ausgeschlossen. Einige Lieferanten von Natursteinsorten bedienen sich in obigem Sinne des Markengesetzes. Dabei kommt es zu der Erscheinung, dass beispielsweise die Verwendung des Namens der Natursteinsorte Ajax, einem griechischer Marmor, nur bestimmten Lieferanten erlaubt ist und eine diesbezügliche Verwendung oder Angebot durch andere Lieferanten einen wettbewerbsrechtlichen Verstoß darstellt.
Die Wahl des Handelsnamens für Naturwerksteine erscheint oft willkürlich und ins Benehmen der Hersteller oder Lieferanten gestellt. So gibt es zahlreiche irreführende Handelsnamen wie beispielsweise den Handelsnamen Belgisch-Granit, der kein Granit, sondern ein Kalkstein ist, oder einen Naturstein Caribian Blue, der nicht in der Karibik, sondern in Skandinavien gebrochen wird. In manchen Fällen sind die Gründe für die Namenswahl nachvollziehbar.
Nach Inkrafttreten der europäischen Normen EN 12670: Naturstein – Terminologie und EN 12440: Naturstein – Kriterien für die Bezeichnung ist neben dem Handelsnamen, der wie bisher willkürlich durch den Hersteller vergeben werden kann, auch die genaue wissenschaftliche Gesteinsbezeichnung, genannt petrographische Familie anzugeben. Des Weiteren sind die typische Gesteinsfarbe sowie die Ortsangabe des Gebietes oder des Steinbruchs so genau wie möglich und mindestens die Stadt oder Gemeinde, das Gebiet oder Land, in dem der Steinbruch liegt, anzugeben. Anzugeben ist ferner in Ausschreibungen, die Gesteinsbearbeitung, natürliche Eigenschaften, der petrographischer Name und das geologische Zeitalter. Damit dürfte die künftige Verwendung von bekannten Handelsnamen für ähnliche Naturwerksteine aus völlig anderen Regionen und mit abweichenden Qualitäten erheblich erschwert sein.
Es wird mit der EN 12670 beabsichtigt, sachliche und verlässliche Informationen für eine bestimmte Gesteinssorte zu erlangen. Ob sich kulturell verwurzelte und regional gerechtfertigte Namensformen über die Köpfe von Eigentümern, Verarbeitern und Kulturregionen hinweg beeinflussen lassen, wird der zu beobachtenden allgemeinen Akzeptanz anheimgestellt bleiben.
Natursteine lassen sich nach ihrer Erscheinungsform zunächst einteilen in
Lockergesteine sind keine Naturwerksteine.
Naturwerksteine lassen sich nach technischen Verarbeitungskriterien in
Diese Einteilung ist für Praxis in den Steinmetzwerkstätten, in der die Werksteine manuell bearbeitet, maschinell gesägt oder geschliffen werden, zur Einschätzung mechanischer Beanspruchungen geeignet. Aus dieser Einteilung können Steinfachleute insbesondere ihren Werkzeugeinsatz bestimmen. Letztendliche Aussagen über die Gebrauchseigenschaften bzw. späteren Einbau- und Verwendungsmöglichkeiten hängen, ganz allgemein gesprochen, von den zu erwartenden chemischen Angriffen oder von den Umweltfaktoren, denen Natursteine ausgesetzt sind, ab. Beispielsweise kann das Weichgestein Dolomit säurebeständiger sein, als das Hartgestein Basanit. Auch die Wasseraufnahme und das Verwitterungsverhalten kann aus der Unterscheidung letztendlich nicht abgeleitet werden. Zur Beurteilung von geeigneten Naturwerksteinen vor einem Einbau gehören profunde gesteinskundliche Kenntnisse. Ferner ist zu beachten: Naturwerksteine unterliegen Eignungsprüfungen deutscher bzw. europäischer Normen (siehe weiter unten), insbesondere dann, wenn sie in den Handel gebracht werden.
Natursteine lassen sich nach naturwissenschaftlichen Kriterien, entsprechend ihrer Entstehung (Genese), in drei Gesteinsklassen unterteilen.
In den Naturwissenschaften wird ausschließlich der Begriff Gestein verwendet. Diese Kategorie kann nicht auf Naturwerksteine übertragen werden, da z. B. Salzgestein wissenschaftlich als Gestein klassifiziert wird. Ein Einbau von Salzgestein hätte im Bauwesen aus vielfachen Gründen fatale Folgen und es wird daher nicht im Bereich der Technik verwendet. Ähnliches gilt für weitere Gesteine nach wissenschaftlicher Kategorisierung wie beispielsweise Kreide, Kieselgur, Anhydrit, Naturgips usw.
Natursteine werden sowohl in der Industrie (Zementherstellung, Schotter, Granulate), im Gartenbau, Innenausbau (Fassadenverkleidungen, Küchenarbeitsplatten, Waschtische, Treppen, Bodenbelag, Fensterbänke, Werkstein im Allgemeinen), in der Grabmal-Herstellung, für Außenfassaden und bei Restaurierungen als auch in der Steinbildhauerei (Denkmäler, Skulpturen) sowie als Natursteinmauerwerk verwendet. Wird der Naturstein als Gesteinskörnung benutzt, so nennt man diese Produkte Betonwerkstein.
Natursteine werden in Steinbrüchen abgebaut und anschließend in steinverarbeitenden Betrieben aufs Maß gesägt und hinsichtlich der Oberflächen bearbeitet.
Unebenheiten, Farbunterschiede und Einschlüsse sind bei Natursteinen nicht zu verhindern und machen den Reiz eines Natursteines aus.
Die möglichen Gestaltungen der Steinoberflächen von Naturwerksteinen sind abhängig von einer Reihe von Faktoren, wie beispielsweise der Gesteinsfamilie, der Dicke des Material, von Beschaffenheit der einzelnen Minerale im Gestein, Kundenwunsch usw. Naturwerkstein hat eine hohe Bandbreite an Farben und Oberflächengestaltungen, die von keinem Kunstmaterial erreicht werden. Natursteine mit gleicher oder ähnlicher Optik können sehr unterschiedliche technische Eigenschaften haben. Ein billiger Granit kann fast die gleiche Optik wie ein hochwertiger Granit haben. Eine häufige gehandelte Marmorsorte aus Carrara, wie zum Beispiel Carrara C, kann „rosten“, ein anderer Carrara C nicht, trotz gleichen Aussehens und gleicher Verlegung tritt die gelbliche Verfärbung nicht ein. Auch die technischen Daten fallen sehr unterschiedlich aus, vor allen Dingen in den Punkten Wasseraufnahme und Festigkeit. Allein die Optik sagt nicht aus, inwieweit sich ein Stein für einen bestimmten Zweck eignet. Die verschiedenen Empfindlichkeiten und Risiken sind aus dem Aussehen nicht zu erkennen.
Kalkhaltige Natursteine (Kalkstein und Marmor), Gneise, Tonschiefer sind säureempfindlich und bedürfen einer anderen Pflege und Reinigung als andere Natursteine, wenn sie als Bodenbelag verbaut werden. Granit und Basalt sind sehr harte, feste und oft dichte Natursteine. Sie werden häufig im Außenbereich verwendet, wo eine hohe Beanspruchung besteht. Kalksteine und Marmore sind weniger hart und werden meistens im Innenbereich eingesetzt oder dienen der Erstellung von Skulpturen. Ihre ästhetischen Wirkungen sind dabei ausschlaggebend. Trotzdem findet man in vielen europäischen Ländern ausreichend Beispiele für jegliche Verwendung aller Gesteinssorten. Die Frage der Eignung für einen bestimmten Zweck ist auch ein Aspekt des persönlichen Blickwinkels. Alle Materialien zeigen durch die Nutzung ihre typischen Alterungsspuren.
Bis auf ganz wenige Ausnahmen (z. B. Ölschiefer) gehören die Natursteine zur Brandklasse A. Lediglich in öffentlichen Bauten sind freitragende Treppen in Naturstein untersagt.
Ein großer Vorteil des Natursteins gegenüber anderen Materialien ist, dass bei der Gewinnung und Verarbeitung von Naturwerkstein ein wesentlich geringerer Energieaufwand als bei anderen Materialien (z. B. keramische Fliesen) erforderlich wird. Des Weiteren ist Naturstein unproblematisch hinsichtlich Entsorgungen, da er keine Schadstoffe enthält.
In einer Nachhaltigkeitsstudie der Ökobilanzen von Fassadenkonstruktionen mit Naturstein und Glas, die der Deutsche Naturwerksteinverband (DNV) in Auftrag gegeben hatte, ist nachgewiesen worden, dass Naturstein vorteilhafter ist.[3]
Römisches Mauerwerk vom Hadrianswall in England
Plastik aus Prokonnesischem Marmor
Die Gewinnung von Naturwerksteinen in Steinbrüchen erfolgt heute im Wesentlichen mittels Seilsägen und Schrämen und nur noch in Ausnahmefällen mit explosiven Sprengstoffen. Seilsägen und Schrämen sägen Lösefugen ins Gestein. Sind die Steinblöcke zu groß oder zu unförmig, können sie mit Steinspaltwerkzeugen oder mit Seilsägen auf die entsprechende Größe formatiert werden. Die Rohblöcke werden innerhalb des Steinbruchs entweder mit Gittermastkranen oder heute vor allem mit Radladern transportiert. Der Abtransport zu den steinverarbeitenden Betrieben erfolgt mit LKW.
In den steinverarbeitenden Betrieben werden die Rohblöcke von Gattersägen in Platten, je nach gewünschter Dicke, meist 2, 3 oder 4 cm aufgesägt. Anschließend werden die gesägten Platten in automatisierten Fertigungsstraßen geschliffen bzw. poliert. Nach diesem Arbeitsgang werden die Platten von Steinsägen in der Breite und in den Längen auf die entsprechende Größe gebracht. Ein Sonderweg ist Herstellung von Natursteinfliesen in 10 mm Stärke, die mit speziellen Sägemaschinen, wie z. B. Mehrblatt-Steinkreissägen oder mit Sägen, die mehrere Sägeblätter mit unterschiedlichen Sägeblatt-Durchmessern antreiben.
Werden Rohblöcke aus Hartgesteine in Tranchen (ab 8 cm dicke Steinplatten) zum Zwecke der Grabmalfertigung aufgeteilt, werden Blockkreissägen eingesetzt, die kreisrunde Sägeblätter mit einem Durchmesser bis zu 3 bis 4 m antreiben. Die Blockkreissägen haben den Vorteil gegenüber den Gattersägen, dass sie bessere Ebenheitswerte sägen. Dies hat den Vorteil, dass einzelne nachfolgende Arbeitsgänge bis zur Politur, die sonst notwendig werden, übersprungen werden können.
Bodenbelagsverbände und Plattenformate:
Es gibt mehr als 300 Verbände für Bodenbeläge aus Naturwerkstein:
Nachfolgende Plattenformate sind für Bodenbeläge standardisiert:
Formate für handelsübliche Stein-Rohblö >3,20–3,60 m (Länge), 1,60–2,00 m (Höhe), 1,20–1,60 m (Breite)
Formate für Treppen sind individuell:
Formate für Küchenarbeitsplatten:
Automobilarmaturen:
Alle anderen Formate können individuell angefertigt werden.
Steinoberflächen werden nach optischen und funktionellen Gesichtspunkten nachgefragt und hergestellt. Nachfolgend sind einige Steinoberflächen, die entweder handwerklich oder maschinell bzw. mit Gerätschaften hergestellt wurden, vorgestellt.
Gespitzte Steinoberfläche aus Sandstein
Punktgespitzte Steinoberfläche (Beuchaer Granitporphyr),(Muster ca. 25 × 15 cm)
Gebeilte Steinoberfläche aus Obernkirchener Sandstein, Muster ca. 25 × 15 cm
Beflammte Steinoberfläche (Ruhrsandstein), (Muster ca. 24 × 14 cm)
Deutschland
Österreich
Schweiz
Europa
Die Naturwerksteine haben ähnlich wie die aus ihnen errichteten Bauwerke und Denkmale eine eigene Abbau- und Nutzungsgeschichte.[4] Einige Institutionen informieren über die Geschichte und die Technologien des Natursteinabbaus. Sie finden sich vorzugsweise in Regionen mit bedeutenden Traditionen der Werksteingewinnung. In Europa gibt es dafür mehrere Orte, wie in Havixbeck das Baumberger Sandsteinmuseum, in Häslich die Schauanlage und Museum der Granitindustrie, das Grünsandsteinmuseum von Soest, das Lahnmarmormuseum in Villmar, das Steinmuseum Solothurn, in Bellignies das Musée du Marbre et de la Pierre Bleue (Museum des Marmors und Blausteins), in den schwedischen Ortschaften Hunnebostrand und Vånevik jeweils ein Stenhuggarmuseum (Steinhauermuseum), das Museo di Storia Naturale dell’Accademia dei Fisiocritici (Museum der Naturgeschichte) in Siena sowie das Museo del Marmo (Museum des Marmors) in Botticino Mattina.
Eine international wirkende Organisationen, die sich aus wissenschaftlicher Sicht mit dem antiken Natursteinabbau und seinen Anwendungen befasst, ist die ASMOSIA. Weiterhin sind auf diesem Sektor zahlreiche Universitäten forschend tätig.
Weltweit sind nur wenige Naturwerksteinsammlungen öffentlich zugänglich. Dazu gehören die Kollektionen des Naturhistorische Museums in Wien, des Deutschen Natursteinarchivs und der Smithsonian Institution. Die heutige Bau- und Dekorationsgesteinssammlung des Naturhistorischen Museums von Wien entstand 1878 mit einer Schenkung und wurde durch Felix Karrer weiter aufgebaut. Um 1890 umfasste sie bereits 7000 Muster.[5] Sie alle zählen zu den größten ihrer Art. Neben zahlreichen weiteren institutionellen Sammlungen gibt es auch private Kollektionen mit besonderen Sammlungsschwerpunkten. Oft widmen sich kleinere Sammlungen speziellen und regionalen Themen.[6][7]
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