Aus was bestehen die sandkörner der meisten wüsten

Pressemitteilung

Hannover, 06.08.2019

BGR untersucht Sand aus der Sahara und von der Arabischen Halbinsel: Zu fein – Wüstensand kein hochwertiger Baurohstoff

Die Welt ist reich an Sand – geologisch gesehen. Allerdings sind die verfügbaren Vorkommen nicht überall gleichermaßen als hochwertige Baurohstoffe geeignet. So importierte der Wüstenstaat Dubai für den Bau des Burj Khalifa – mit 828 Metern das höchste Gebäude der Welt – große Mengen an Bausand aus Australien. Andernorts führt der illegale Handel mit Sand zu großen Natur- und Umweltschäden. So verschwinden in Marokko und Indonesien ganze Strände und sogar Inseln.

Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), die im vergangenen Jahr eine Kurzstudie zur Verfügbarkeit und Marktlage von Bausanden in Deutschland („Sand – auch in Deutschland bald knapp?“) veröffentlicht hat, ist jetzt in einer Untersuchung der Frage nachgegangen, ob sich Wüstensande nicht möglicherweise doch als hochwertige Baurohstoffe eignen. Aufgrund der zu großen Rundung der einzelnen Körner galt Wüstensand bisher als ungeeignet – zumindest als Bestandteil zur Herstellung von hochwertigem Beton.

Für eine stichpunktartige wissenschaftliche Untersuchung analysierte die BGR im Labor zwölf unterschiedliche Sandproben aus der Sahara – mit 9 Millionen Quadratkilometern Fläche die größte Wüste der Welt – und von der Arabischen Halbinsel. Die Proben wurden der BGR vom Deutschen Sandmuseum in niedersächsischen Cramme (Landkreis Wolfenbüttel) zur Verfügung gestellt, das über 45.000 unterschiedliche Sandproben aus aller Welt in seinem Bestand hat. Die von der BGR aktuell untersuchten Wüstensande stammen aus Mauretanien, Marokko, Algerien, Tunesien, Libyen, Ägypten, Niger, Oman und verschiedenen Regionen der Vereinigten Arabischen Emirate (VAE).

„Die Sahara ist vor allem eine Stein-, Fels- oder Geröllwüste. Der Anteil von Sand liegt bei nur rund 20 %. Fels produziert bei Verwitterung immer wieder neuen scharfkantigen Sand, während völlig runde Sandkörner extrem selten und nur an wenigen Meeresküsten zu finden sind“, erklärt Dr. Harald Elsner, der die Untersuchung in der BGR koordinierte. Eine Feststellung, die eher für eine Eignung von Wüstensand als Baurohstoff sprechen würde.

Im Labor bestimmten die BGR-Experten die mineralogische Zusammensetzung der Sande sowie Form und Größe der einzelnen Körner. Danach bestehen die Wüstensande nicht nur aus hartem Quarz, sondern enthalten auch unbrauchbare Bestandteile wie Gips, Glimmer und verschiedenste Karbonate. Die Mineralkörner weisen meist eine gedrungene Form auf und sind etwas mehr abgerundet als deutsche Betonsande. Kugelige Sandkörner, die zum Bauen gar nicht geeignet sind, finden sich allerdings kaum.

Auffällig für die BGR-Experten war jedoch die geringe Korngröße der untersuchten Wüstensande. „Hochwertiger Bausand für Beton muss alle Korngrößenfraktionen zwischen 0,063 mm und 2 mm abdecken“, erklärt BGR-Sandexperte Elsner. Ein vom Bundesverband Mineralische Rohstoffe (MIRO) zu Vergleichszwecken zur Verfügung gestellter typischer Betonsand vom Niederrhein enthielt neben 49 % Feinsand auch 35 % Mittelsand, 14 % Grobsand sowie 2 % Feinkies. „Mit Ausnahme des analysierten libyschen Sandes besitzt der Wüstensand dagegen keinerlei Grobsandanteile und auch Mittelsand fehlt meist ganz. Nur Feinsand und zum Teil etwas Staubkorn, kleiner 0,063 mm, ist vorhanden“, so Elsner.

Der Wüstensand ist offenkundig zu fein. Elsner: „Der Wind in der Sahara bläst offensichtlich meist konstant, aber nicht sehr stark, was größtenteils nur zu Ablagerungen von Feinsand führt. Aus diesem Feinsand kann man hochfesten Beton, wie er für die Wolkenkratzer in Dubai benötigt wird, aber nicht herstellen.“

Weitere Informationen:
Korngrößenanalyse:
https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/GG_Mineral/Kolloidchem_Lab/Granulometrie/granulometrie_inhalt.html

Pressesprecher: Andreas Beuge, Tel.: 0511 643 2679 E-Mail: , Internet: http://www.bgr.bund.de

Es lohnt sich, genauer hinzusehen, wie hier auf Sandörner von einem Strand der Bermudas : Bild: www.sandgrains.comGary Greenberg

Wenn sich Michael Welland an die schönsten Stunden in seinem Leben als Geologe erinnert, dann stiehlt sich in seine Stimme das Echo eines kleinen Jungen, der von seiner Sandburg am Strand berichtet. Welland erzählt von einem Tag in Ägyptens großem Sandmeer, der "Weißen Wüste". Wie das Wispern des Wüstenwindes dort allmählich zu einem Brüllen anschwoll, wie der Himmel verschwand und dann nichts mehr da war als der mächtige, tosende Sand. "Dieser Sturm war ein Monster", sagt Welland. "Und ich hatte das Glück, ihm zu begegnen."

Welland, ehemaliger Universitätsdozent und heute Besitzer einer Beratungsfirma für Gesteinsfragen in London, ist nicht nur von allem begeistert, was mit Sand zu tun hat. Er hat auch Sinn für Poesie: "Der Moment, in dem das Tosen endet, ist unvergleichlich", sagt er. "Die ganze Welt wird dann neu geboren, ganz rein, ganz klar, eine neue Schöpfung."

Die Welt der Körnchen

Es war wohl dieser Moment, als in Welland der Entschluss keimte, dem Phänomen Sand auf den Grund zu gehen. Er trat damit in die Fußstapfen seines Landsmannes Ralph Bagnold, eines Offiziers und Forschers, der auf ausgedehnten Wüstenexpeditionen praktisch im Alleingang die Grundlagen der Dünenforschung geschaffen hatte; sein Standardwerk "The Physics of Blown Sand and Desert Dunes" von 1941 inspiriert heute noch jeden, der sich dem Thema nähert.

"In den Wüsten der Welt wurden schon ganze Religionssysteme geboren", sagt Welland, "da sollte es für eine kleine Idee auch noch reichen." Jedenfalls begann er nach seiner Epiphanie mit der Arbeit an einem Buch, das jetzt endlich bei Oxford University Press erschienen ist. Es entführt in die Welt der unverwüstlichen Körnchen, die sich schon seit der Entstehung unseres Planeten in einem ewigen Zyklus der Wiedergeburt befinden, aus der Erdkruste heraus, in die Erdkruste hinein, als hätte ihre Zeit weder Anfang noch Ende.

Miniaturauszug der umgebenden Gebirge

Wie wäre es zur Einstimmung mit einem Strandspaziergang? Sheringham Beach, an Mittelenglands sandigem Ostzipfel gelegen: Wir bücken uns und greifen beherzt in das rieselnde Konglomerat zu unseren Füßen. Das ist zweifellos Sand. Aber was ist Sand? "Sand ist nichts weiter als eine Frage der Größe", sagt Welland. Alle körnigen Materialien, die größer sind als Staub und kleiner als Kieselsteine, kann man als Sand bezeichnen. Also alles zwischen 0,065 und 2 Millimetern. Es gibt auch eine Definition, die die Schwere der Körnchen berücksichtigt: Sand ist demnach das, was ein mittlerer Wüstenwind nicht mehr forttragen, aber noch ein wenig auf dem Boden umherschubsen kann.

Der Sand in unserer Hand macht, aus der Nähe betrachtet, ganz schnell klar, warum es nicht das Material selbst sein kann, wor- in sich Sand von anderen Stoffen unterscheidet. Die Körnchen sind eine Miniaturausgabe der umgebenden Gebirge, ein buntes Sammelsurium aus den unterschiedlichsten mineralischen Bröckchen. "Sandkörner sind die Zeugen der Zerbrechlichkeit von Bergen", sagt Welland. "Die Witterung nagt unerbittlich an Felsen. Auch der härteste ist immer gerade dabei, zu zerbröseln."

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