Im Steinbruch gewonnene Blöcke werden im Werk zu Bekleidungen, architektonischen Werkstücken sowie Bauteilen für Hoch- und Tiefbau verarbeitet. Russische Normen klassifizieren Natursteinprodukte nach Arten und legen für jede Kategorie technische Anforderungen fest.
Nach den Anforderungen an Naturstein in Bekleidungen und im Stadtraum stellt sich die Frage, wie die Qualität der Endprodukte gesichert wird. Stein, der die Spezifikation nicht erfüllt, kann ein gesamtes Fassaden- oder Freiraumprojekt gefährden. Mitunter ist ein vollständiger Austausch erforderlich und verursacht erhebliche Kosten.
🔍Die Qualitätskontrolle beginnt im Blocksteinbruch. Eine Natursteinlagerstätte ist ein geologischer Körper und kann nicht nur in Farbe und Zeichnung, sondern auch in den technischen Eigenschaften variieren. Sowohl die ursprüngliche Bildung als auch spätere geologische Veränderungen wirken darauf ein. In einem Granitbruch liefert beispielsweise dieselbe Abbauwand bis zu vier Hauptsorten unter einem Handelsnamen (Abb. 1).
🔍Abb. 1. Granitsteinbruch: Gelber, grauer und hellrosa Stein werden an derselben Abbauwand gewonnen, daneben rosa-graue, grau-rosa, grau-gelbe und weitere Varianten.
Ein verantwortungsvoller Lieferant klassifiziert Blöcke vor dem Kauf nach Qualität und Farbe. Premium- oder „Extra“-Blöcke kosten deutlich mehr als Material zweiter, dritter oder niedrigerer Güte. Geringere Qualität erhält mitunter einen anderen Handelsnamen statt einer klaren Einstufung; die Preisspanne aus derselben Lagerstätte kann den Unterschied zeigen. Problematischer ist, wenn schlechtere Chargen technische Pässe auf Basis von Prüfungen besseren Steins erhalten. Laborprüfungen an einer Probe aus der tatsächlich gelieferten Charge sind deshalb unverzichtbar.
Die Blockprüfung beginnt gewöhnlich mit dem Vergleich der dekorativen Eigenschaften mit einem freigegebenen Referenzmuster. Verglichen werden Spaltflächen: Ein 15–20 cm großes Stück wird vom Block abgeschlagen, angefeuchtet und an die ebenfalls gespaltene Referenz gelegt. So werden kleine Unterschiede in Mineralbestand und Struktur sichtbar (Abb. 2), bei Bedarf mit fünf- oder zehnfacher Vergrößerung. Verschiedene Oberflächen wie poliert und gesägt zu vergleichen ist ungeeignet. Erwartbare Farb- und Zeichnungsvarianten sollten stattdessen durch mehrere Freigabemuster dargestellt werden.
🔍Abb. 2. Kontrolle dekorativer und mineralogisch-petrographischer Eigenschaften durch Vergleich der Referenz (rechts) mit einer vom Block abgespaltenen Probe (links)
Stein aus dem Steinbruch richtig kaufen
Beim Kauf von Jura-Kalksteinblöcken empfiehlt sich der direkte Bezug von einem Steinbruchunternehmen mit gefestigtem Ruf. Bezahlt wird Material für die konkrete Aufgabe und nicht bloß eine Marke. Als Sedimentgestein kann Jura-Kalkstein mehr verborgene Fehler enthalten als Granit. Abbildung 3 zeigt einen solchen Block.
Bayerische Natursteinunternehmen mit eigenen Brüchen beschäftigen Fachleute, die seit Jahrzehnten direkt am Gestein arbeiten. Sie können geeignete Blöcke mit hoher Sicherheit von minderwertigem Material unterscheiden. Innenraumstein wird daher von Fassadenqualität getrennt; Außenprodukte entstehen ausschließlich aus bewährten Blöcken der erforderlichen Güte.
🔍Abb. 3. Jura-Kalksteinblock mit einem Schichtriss, der die Herstellung dreidimensionaler Werkstücke begrenzt
Der gezeigte Jura-Beige-Block ist etwa 120 cm hoch, bietet wegen des Schichtrisses jedoch höchstens 80 cm nutzbare Höhe. Ein fachkundiger Käufer stellt Zeichnungen der späteren Teile bereit und wählt gemeinsam mit dem Steinbruch passende Blöcke für die konkrete Fertigungsaufgabe aus (Abb. 4).
🔍Abb. 4. Hochwertige Jura-Beige-Blöcke, für eine konkrete Aufgabe aus der Blockliste des Steinbruchs gewählt, mit Maßen und Fotos vor Ort
Technische Eigenschaften sind schwieriger zu prüfen, da es weder sinnvoll noch nötig ist, aus jedem Block 35 Prüfwürfel zu schneiden. In der Geologie gilt: Bereiche einer Lagerstätte mit gleichem Mineralbestand, gleicher Struktur und Textur besitzen voraussichtlich gleiche oder sehr ähnliche physikalische und chemische Eigenschaften. Als Charge verkaufte Blöcke stammen meist aus derselben Bruchzone; der Nachweis ihrer geologischen Ähnlichkeit bietet daher eine belastbare Grundlage für die Konsistenzbewertung.
Instrumentelle Methoden erhöhen die Sicherheit. Neben der geologischen Prüfung können Ultraschallgeschwindigkeit und Radioaktivität gemessen werden. Blöcke mit einer mittleren Impulsgeschwindigkeit 20 % unter der Referenz werden wegen unzureichender physikalisch-mechanischer Eigenschaften abgelehnt. Ein Dosimeter prüft die zusätzliche Strahlung; für Rohmaterial von Bekleidungsprodukten sollte sie 34 μR/h beziehungsweise 0,34 μSv/h nicht überschreiten (Abb. 5).
🔍Abb. 5. Geräte zur zerstörungsfreien Blockprüfung im Steinbruch und zur Prüfung fertiger Steinteile im Werk
Unsere Daten zeigen, dass bis zu 12 Volumenprozent der Granitblöcke aus derselben Bruchbank von der technischen Referenz abweichen können. Bei anderen Steinen, insbesondere Sedimentgesteinen, kann dieser Anteil deutlich höher sein.
Die Blockkontrolle ist nur der erste—und kleinere—Teil der Qualitätssicherung für Natursteinprodukte. Die übrigen Fragen behandelt der nächste Beitrag.