Wissenswertes über den Plattenkalk
Jura Museum Eichstätt
Das Jura Museum Eichstätt, malerisch auf der Eichstätter Willibaldsburg gelegen, ist definitv einen Besuch wert. Die Sammlung gründet sich auf der Sammlung des Bischöfliches Seminars Eichstätt.
Museum Bergér - Eichstätt - Harthof
Das Museum Bergér zeigt Fossilien die allesamt in den Steinbrüchen der Familie Bergér gefunden wurden. Bei dem Rundgang durch die Bogenhallen auf Gut Harthof können diese wundervollen Exponate bewundert werden.
Dinosaurier-Museum Altmühltal
Das Dinosaurier-Museum Altmühltal als Erlebnispark lädt zum Mitmachen, Lernen und auch Staunen für die ganze Familie ein. Das Museum hat wechselnde Sonderausstellungen, bietet aber in der Dauerausstellung auch erstklassige Exponate wie den ältesten Archaeopteryx im Original.
Fossilien- und Steindruck Museum in Gunzenhausen
Das ehemalige Museum auf dem Maxberg, welches nach Gunzenhausen umgezogen ist besticht nicht nur durch die Fossilien, sondern auch durch die anderen Ausstellungsteile wie den Lithographischen Buchdruck und die wirtschaftliche Verwendung des Plattenkalks - auf jeden Fall sehenswert.
Bürgermeister Müller Museum Solnhofen
Das Bürgermeister Müller Museum Solnhofen begründet sich auf die Sammeltätigkeit des ehemaligen Solnhofener Bürgermeisters Müller. Natürlich bietet dieses Museum erstklassige Fossilien, neben vielen Aktionen wie z. B. Steinbruchbesichtigungen. Highlight sind natürlich die im Original ausgestellten Urvögel.
Im Mittelalter wurde der Solnhofener Plattenkalk im Fundgebiet zwar als Baumaterial verwendet, die Fossilien wurden allerdings als "Teufelswerk" abgetan, was sich beispielsweise in der Bezeichnung "Eichstätter Spinnensteine" widerspiegelt.
Mit dieser Umschreibung ist die freischwimmende Seelilie Saccocoma gemeint, die zum Teil sehr häufig auftritt. Die Ablagerungen wurden, dem strengen Glauben nach, der Sintflut zugeschrieben.
Eichstätter Spinnenstein - Aus Prof. Dr. Oskar Kuhn "Die Tierwelt des Solnhofener Schiefers
Eine erste Erwähnung finden die Fossilien 1546 in dem Werk "De natura fossilium" von Georgius Agricola.
Die Erkenntnis das es sich um Meeresablagerungen handeln muss wurde 1730 erstmals von J.J. Baier publik gemacht, der die Eichstätter Spinnensteine als Seesterne deutete.
Als die Paläontologie als Wissenschaft entstand haben sich viele Wissenschaftler mit den Fossilien des Solnhofener Plattenkalkes auseinandergesetzt. Allerdings haben die meisten sich nur mit den Fossilien, nicht aber mit der Rekonstruktion des damaligen Lebensraumes, beschäftig.
Dies änderte sich natürlich als die Paläontologen anfingen sich nicht nur für die Fossilien, sondern auch für den damit zusammenhängenden Lebensraum zu interessieren, und so wurde versucht diesen zu rekonstruieren. Wenn man sich die Landschaft in der das Plattenkalkvorkommen liegt ansieht wird klar das es sich um Lagunen gehandelt haben muss, denn man findet an den Rändern des Vorkommens Riffstotzen. Daher ist klar, dass der Lebensraum der Solnhofener Lagunen vom offenen Meer, der Tethys, mehr oder weniger abgetrennt gewesen sein muss. Eben dieses „mehr oder weniger“ führte dazu, das einige Wissenschaftler angenommen haben dass diese Wannen zeitweise trocken fielen, oder dass es sich um ein von Ebbe und Flut zeitweilig überschwemmtes Gebiet gehandelt haben muss. Andere wiederum waren davon überzeugt dass die Lagunen stetig von Wasser bedeckt waren.
Riffstotzen (Dohlenfelsen) bei Konstein
Betrachten wir die Argumentationen von Prof. Dr. Oskar Kuhn, welcher überzeugt war das die Lagunen zeitweilig trocken fielen. Er brachte ins Feld, das die meisten Fossilien auf der Unterseite der Platten (hangende Schicht) liegen. Dies erklärte er damit, das der Organismus ,eingebracht durch eine Überschwemmung, sich nicht auf der trockenen vorhandenen Oberfläche ablagerte, sondern sich in den frischen, nassen Schlamm der sich über dem Organismus ablagert einbettet. Allerdings kann er das Fehlen von Trockenrissen, welche zweifelsohne beim Trocknen des Schlammes hätten entstehen müssen, nicht erklären. Interessanterweise deutete er Aufsetzmarken von Landlebewesen als Todeskampfspuren, wohingegen Rollmarken vom Ammoniten während der Flut entstanden sein sollen.
K. Werner Barthel hingegen argumentierte das die Solnhofener Launen ständig von Wasser bedeckt gewesen sein mussten. Hauptargument war zum einen das völlige Fehlen von Laufspuren landbewohnender Lebewesen, die bei einem Trockenfallen zu erwarten währen, und zum anderen die Tatsache das Fossilien dieser Lebewesen nur äußerst selten finden lassen. Das Argument das die Fossilien meist auf der hangenden Schicht kleben konnte er entkräften indem er zeigte das sich auf im Wasser befindliche Schichten Oberflächenhäutchen aus Tonmineralien bilden, welche tote Organismen nicht kräftig an sich bindet. So konnte die sich über dem Organismus bildende Schicht das jetzige Fossil einbetten.
Barthel ging davon aus das die Solnhofener Lagune ein komplett lebensfeindlicher Raum war, nur an den begrenzenden Riffen herrschten lebensfreundlichere Vorraussetzungen.
Heute hat sich das Bild wie es von Barthel gezeichnet wurde nur insofern verändert, das wir davon ausgehen das die oberen sauerstoffreichen Wasserschichten der Solnhofener Lagune durchaus lebensfreundlich waren. Nur die unteren Wasserschichten waren lebensfeindlich, da in diesen Wasserschichten der Sauerstoff fehlte und der Salzgehalt stark erhöht war.
Die Schichten der Solnhofener Plattenkalke, entstanden in einer Zeit, als in Süddeutschland noch ein ganz anderes Klima herrschte. Das Ausgangsmaterial der heutigen Gesteine war ursprünglich ein Kalkschlamm, der sich am Boden der Lagunen, in sog. Wannen, schichtweise ablagerte. Über die Jahrmillionen hinweg „versteinerten“ diese Schichten durch Mineralgenese zu ihrem heutigen bekannten Aussehen.
Während des Oberen Jura vor ca. 150 Mio. Jahren, zur Zeit der Sedimentablagerung, lag das Gebiet um Solnhofen viel weiter südlich als heute. Mit einer geographischen Breite von 25 – 30°N entspräche dies heute der Lage der Kanarischen Inseln. Durch diese äquatornahe Position im subtropischen Klimagürtel der Erde, ist es auch nicht verwunderlich, dass die damaligen Wassertemperaturen um die 26°C lagen und damit vergleichbar mit Temperaturen heutiger tropischer Gewässer sind. Durch das Fehlen vereister Polkappen zu jener Zeit, ist zudem davon auszugehen, dass das Klima weltweit viel wärmer und ausgeglichener war und es somit auch keinen richtigen Jahreszeitenwechsel gab.
Diese Rahmenbedingungen ermöglichten für eine Vielzahl von Organismen ideale Lebensbedingungen. Jedoch trifft dies nicht zu 100% auf den Lebensraum der Solnhofener Lagune zu. Durch ihre geschützte Lage, die durch Riffstotzen von anderen Lagunen sowie größtenteils auch vom offenen Meer, der Tethys, getrennt war, wurde ein größerer Wasseraustausch verhindert. Dieser Umstand, sowie das heiße, semi-aride Klima, führten zu einer erhöhten Verdunstungsrate im Bereich der Plattenkalk-Wanne. Dieser Effekt hatte zur Folge, dass es innerhalb der Wassersäule zu einer sogenannten Stockwerksbildung kam. Somit bildete sich in den tieferen Bereichen der Wanne eine hypersaline und sauerstoffarme bis sauerstofffreie Zone. In der gut durchlüfteten und weniger salzhaltigen Oberflächenzone hingegen, fanden Organismen mit planktonischer und nektonischer (freischwimmender) Lebensweise beste Bedingungen vor.
Von Zeit zu Zeit transportierten Monsunwinde aus Süd- bis Südosten frisches Meerwasser aus der Tethys über die Riffplattform und durchmischten somit die Wassersäule innerhalb der Plattenkalk-Wanne. Das aufgewirbelte anoxische Bodenwasser führte zum Tod vieler Lebewesen aus der oberen Zone, die zusammen mit verfrachteten Bodenbewohnern benachbarter Riffareale absanken und schnell durch den herab rieselnden Kalkschlamm eingebettet wurden. Durch Starkregenereignisse wurden zudem noch Pflanzenreste sowie Tierleichen von nicht allzu weit entfernten Festländern oder Inseln eingeschwemmt. Fliegende Insekten, Flugsaurier und wohl auch die Urvögel wurden während solchen Schlechtwetterperioden aus ihren eigentlichen Lebensraum über die Lagunen hinaus aufs offene Gewässer geweht, wo sie schließlich ertranken und ebenfalls am Wannenboden abgelagert wurden.
Somit vereinen die Solnhofener Plattenkalke eine einzigartige Grabgemeinschaft von Fossilien aus verschiedenen Arealen rings um die Lagune. Die rasche Einbettung im feinem Kalkschlamm und das fehlen jedwedem Bodenlebens ermöglichten die phantastische Fossilerhaltung.
Geologie (Lithologie und Stratigraphie)
Lithologie
Unter Lithologie versteht man das Aussehen und die Zusammensetzung eines bestimmten Gesteins. Im Falle der Solnhofener Plattenkalke entspricht dies einem sehr hellen und feinem Kalkgestein, das in unterschiedlichen Mächtigkeiten schichtweise abgelagert wurde. Die Schichtdicke kann von wenigen Millimetern bis mehrere Dezimetern betragen. Prinzipiell spricht man in den typischen Plattenkalken von Flinzen und Fäulen. Diese Begriffe wurden aus dem Jargon der Steinbrucharbeiter in die Wissenschaft übernommen und sind heute somit offiziell anerkannt.
In den Solnhofener Schichten bezeichnet man Ablagerungen mit mind. 1,0 cm und bis zu 30,0 cm Plattenstärke, als Flinz. Diese sehr harten und feinstkörnigen Plattenkalke besitzen einen sehr hohen Kalkgehalt (96-98% Kalziumkarbonat, CaCo3) und eignen sich dadurch bestens für die industrielle Nutzung. Weiche und feinstgeschichtete mergelige Lagen mit einem Kalkgehalt von 85-91% Kalziumkarbonat, die in Wechsellagerung mit den Flinzen auftreten, werden als Fäulen bezeichnet. „Krumme Lagen“ (Schichten mit Gleit- und Faltstrukturen), die hin und wieder in den Plattenkalk-Profilen auftreten, bilden wichtige Leithorizonte. Diese entstanden durch Abgleiten halbverfestigter Seesedimente vom Wannenrand, die womöglich durch Seebeben ausgelöst wurden.
Stratigraphie
Um die Solnhofener Schichten in die geologische Zeitskala (Stratigraphie) einzugliedern, bedient sich die Geologie physikalischer Methoden, wie die der absoluten Altersdatierung. Hier wird mit Hilfe von Gesteinsanalysen und Isotopen das genaue Alter der Sedimente bestimmt. Somit beläuft sich das absolute Alter der Plattenkalke auf 150 Mio. Jahre. In der stratigraphischen Tabelle ist dies die Zeit des Tithoniums, Solnhofen-Formation (Oberjura). Um eine noch genauere Datierung zu erreichen, haben Paläontologen zusätzlich die Biostratigraphie eingeführt. Diese relative Altersmethode basiert auf der Verwendung von Leitfossilien, die bestimmte Kriterien erfüllen müssen. Neben den eindeutigen Bestimmungsmerkmalen, einer hohen Individuenzahl, der weiten und schnellen geographischen Verbreitung, müssen diese Fossilienart auch eine kurze Lebensdauer (max. 1 Mio. Jahre) besitzen. Das Leitfossil für die Solnhofener Plattenkalke ist der Ammonit Hybonoticeras hybonotum (OPPEL 1863), siehe Abbildung rechts.
Beschreibung der Schichten in Solnofen
Die klassischen Solnhofener Schichten wurden nach Schätzungen während eines Zeitraumes von ca. 500.000 Jahren abgelagert. Dieser Zeitraum ist, geologisch betrachtet, recht kurz - auch wenn es uns als Menschen sehr lange vorkommen mag.
Über den Solnhofener Schichten liegen die Rennertshofener und Usseltalschichten, gefolgt von einzeln vorkommenden Kreidezeitlichen Sanden und Tone. Diese sind meist erodiert so dass diese nur vereinzelt vorkommen.
Darüber befinden sich Schichten aus dem Tertiär (eingeschwemmte Süsswassermolasse) sowie die sog. Bunte Brekzie, auch als Ries-Gries bezeichnet. Diese Schichten stammen vom Impakt des Ries Meteoriten vor ca. 15,2 Millionen Jahren.
Die Solnhofener Schichten selber werden nach oben hin von der so genannten Hangenden Krummen Lage abgeschlossen. Dies sind gleitgefaltete Schichten. Die oberen und unteren Solnhofener Schichten werden durch die Trennende Krumme Lage getrennt. Nach unten hin mehrt sich der fäulenreiche Plattenkalk und wird abgeschlossen durch den Übergang zu Bankigen Kalken.
Generell kann man im Solnhofener Plattenkalk zwei verschiedene Arten von Schiefer unterscheiden, nämlich die so genannten Flinze und die Fäulen. Während die Flinze zum Teil sehr hart sind und aus ca. 97% Calciumkarbonat (kohlensaurer Kalk, CaCo3) bestehen können die Fäulen ziemlich weich sein. Diese haben nur einen ca. 80% Anteil Calciumkarbonat. Daneben finden sich Tonmineralien, Quarz, Magnesium und andere Mineralien in geringen Protzentsatz.
Von wirtschaftlichem Interesse sind nur die Flinze, da diese aufgrund der Härte weiterverarbeitet werden, wohingegen die Fäulen schnell verwittern und meist maschinell abgetragen auf Halde lagern oder der Betonverarbeitung zugeführt werden. Die in den Fäulen vorkommenden Fossilien gehen dabei meist verloren.
Schichtprofil; © Tischlinger in Frickhinger
Unter den Solnhofener Schichten finden sich die Röglinger Bankkalke, gefolgt von ca. 60 Metern tafelbankige Kalke und Dolomite, die sogenannte Schwammrasen-Fazies. Nur in der Gegend um Dollnstein werden diese von ca. 20 Meter mächtigen hellen Bankkalken überlagert.
Unter der Schwammrasenfazies liegt der Treuchtlinger Marmor, welcher abgebaut und als Fensterbänke, Treppen und Fließen Verwendung findet. Schön zu sehen ist der Übergang von Schwammrasen zu Treuchtlinger Marmor an der Burg Pappenheim (Burggarten).
Unter den Schichten des Treuchtlinger Marmors finden sich Mergelkalke, unterbrochen vom so genannten Werkkalk. Abschließend zu diesen Schichten ist eine Glaukonitbank zu finden.
Wirtschaftliche Verwendung des Solnhofener Schiefers
Die nachweisliche Verwendung des Solnhofener Schiefers reicht zurück bis in die Römerzeit. So wurde z.B. in den Weissenburger Thermen (Bild links) dieser Schiefer als Boden und Wandbelag benutzt, heute noch sichtbar in der ausgegrabenen Anlage.
Im Mittelalter wurde das Schiefergestein in der Region als billiges Baumaterial genutzt, hervorzuheben ist die Benutzung des Schiefers als Material zur Herstellung von Dachziegel. Die so genannten Legschieferdächer (siehe Bild unten), die früher in der Region sehr häufig anzutreffen waren sieht man allerdings heute nur noch ganz selten, und wenn dann meist an alten Ställen, Scheunen oder Häusern.
Später wurden die Platten in alle Welt verschifft, hauptsächlich als Bodenbelag. So finden sich in Schloss- und Kirchenbauten häufig Solnhofener Platten als Fussböden. Auch wurde der Stein sehr oft für die künstlerische Verwendung als Reliefstein oder Gedenkplatten benutzt. Eine weitere wirtschaftliche Verwendung kam durch den Steindruck hinzu. Es war im Jahre 1798/99, als Alois Senefelder durch seine Erfindung der Lithographie (Steindruck) der Wirtschaft um den Solnhofener Schiefer als optimalen Druckstein einen enormen wirtschaftlichen Aufschwung ermöglichte.
Die Lithographie basiert auf der Grundlage das Fett und Wasser sich abstoßen. Ein Motiv, oder Text, wird dabei auf den geschliffenen Stein mit Fetttusche aufgebracht (natürlich spiegelverkehrt). Nun wird der restliche Stein mit Wasser eingestrichen, wobei das Wasser vom Stein aufgesogen wird, von der Fetttusche allerdings abgestoßen wird. Kommt nun die Fetthaltige Druckerschwärze auf den Stein, ist genau die gegensätzliche Reaktion der Fall. Von dem mit Fetttusche aufgebrachten Motiv wird diese angenommen, vom restlichen feuchten Stein allerdings abgestoßen.
Mit dieser Methode konnte man damals relativ günstig viele Schriften, oder aber auch Künstlerische Darstellungen vervielfältigen. Nach und nach wurde diese Methode perfektioniert, so dass sogar mehrfarbige Drucke möglich waren. Bild einer Druckpresse links.
Dies brachte, wie schon erwähnt, dem Steinabbau einen gewaltigen Aufschwung. Allerdings spielt die Lithographie heute keinerlei nennenswerte wirtschaftliche Rolle mehr, da andere Verfahren den Steindruck längst abgelöst haben. Künstlerisch wird aber die Lithographie auch heute noch genutzt.
Man begann den Solnhofener Stein als Fliesen, Fensterbänke und Bodenbeläge zu bewerben, wohl auch um die Einbussen der nicht mehr erträglichen Lithografiestein Gewinnung zu kompensieren. Heutzutage ist dies der Haupteinnahmezweig der in der Region ansässigen Natursteinfirmen. Natürlich wird neben dem Solnhofener Stein auch mit anderen Natursteinen gehandelt.
Platten zum Abtransport bereitgestellt
Neben diesem Wirtschaftszweig wird der Abraum des Plattenkalkes auch noch dem zweiten Wirtschaftzweig zugeführt - der Zementherstellung. Der Plattenkalt wird gebrannt und danach zu Baumaterialien wie eben Zement weiterverarbeitet.
Betonwerk auf dem Maxberg bei Solnhofen
Wenn man sich die Menge des abgebauten Materials ansieht wird einem klar dass Fossilien nur ein - wenn auch von der Forschung und den Sammlern erwünschtes - Nebenprodukt sind. Da diese relativ selten vorkommen wäre ein Steinbruchbetrieb, der nur auf Fossilien aus ist, natürlich nicht wirtschaftlich. Die Menge der gefundenen Fossilien mag einem groß vorkommen, aber dies ist nur zurückzuführen auf die industrielle Abbautätigkeit.
Fundorte von Plattenkalkfossilien
Neben dem klassischen Fundorten Solnhofen und Eichstätt gibt es noch eine ganze Reihe weiterer Fundorte wie zum Beispiel Zandt, Hienheim, Brunn, Painten und viele weitere. All diese Fundorte unterscheiden sich zum Teil erheblich. So kann man schon zwischen Solnhofen und Eichstätt Unterschiede in der vorkommenden Fossilfauna ausmachen. Auch das Alter und damit die Stratigraphische Einteilung ist natürlich unterschiedlich.
Daher muss man den Begriff "Solnhofener Plattenkalk", welcher ja im weiteren Sinn auch auf alle anderen Plattenkalkvorkommen der Region angewandt wird differenzieren. Aus diesem Grunde wird heute oftmals vom "Solnhofen der Regionen" gesprochen, wobei jeder Fundort bezüglich der Geologie und Rekonstruktion einzeln betrachtet werden muss.