Der Campus Westend ist Standort der gesellschafts- und geisteswissenschaftlichen Fachebereiche und der zentralen Verwaltung der Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main. Vor der Übernahme des Geländes durch die Universität waren an dieser Stelle bereits eine Irrenanstalt („das Irrenschloss“), die Zentrale des damals weltgrößten Chemiekonzerns IG-Farben und nach dem zweiten Weltkrieg das europäische Hauptquartier des US-Militärs angesiedelt. Die bewegende Geschichte dieses Ortes ist außerordentlich interessant; schaut euch gerne mal entsprechende Berichte im Netz an – es lohnt sich! Doch bei diesem Cache soll der Campus nicht aus historischer Sicht beleuchtet werden, es soll hingegen ein geologischer Fokus auf die hier befindlichen Natursteine gelegt werden. Wer den Campus Westend betritt, dem fallen sofort die golden leuchtenden Fassaden der imposanten Gebäude auf. Vor allem bei Sonnenschein erstrahlen die prachtvollen steinernen Wände in vollem Glanz. Es handelt sich um Kalksteine, genauer um Travertine, aus verschiedenen Gegenden Europas. Bei näherer Betrachtung kann man hier viele spannende Details entdecken, die Einblicke in die Entstehung von Sedimentgesteinen geben und sogar Abdrücke von mehreren Millionen Jahren alten Lebewesen lassen sich hier finden. Auf geht’s zur geologischen Spurensuche am geschichtsträchtigen Campus Westend!
Der Earthcache lässt sich gut mit dem Multi-Cache Uni Campus Westend (GC8A7V6) kombinieren, der ebenfalls über das Campus-Gelände führt.
Bildquelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:IG_Farben_Gebaeude_Uni_Frankfurt.jpg, Autorin: Eva K., Lizenz: „Namensnennung-keine kommerzielle Nutzung-keine Bearbeitung 3.0 US“
Begriffsbezeichnungen
Der Name Travertin geht zurück auf ein bereits in der Antike bekanntes Abbaugebiet des Gesteins bei Tivoli in der Nähe von Rom (früher Tibur). Man unterscheidet zwischen Kalksinter und den Unterbegriffen Kalktuff und Travertin als Bezeichnung von Gestein, das durch sogenannte Versinterung, eine mineralische Ablagerung im Laufe der Zeit, von Calciumcarbonat (Kalk) entsteht. Manchmal kommt es zu Verwechslungen, da die Begriffe umgangssprachlich synonym verwendet werden. In der Fachsprache wird ein (nichtmariner) Kalktuff, der durch den Austritt von Kohlenstoffdioxid aus Kohlendioxid-übersättigtem Quellgrundwasser (chemische Entkalkung) gebildet wird, als Travertin bezeichnet. Es existieren weiterhin lokale Namen für Travertine, etwa Sauerwasserkalk für die Kalkabsätze der Stuttgarter Mineralwässer (bekannt als Cannstatter Travertin) oder „Bernsteinmarmor“ für einen travertinähnlichen Kalkstein aus Riedlingen.
Geochemische Entstehung von Travertin
Travertine sind Kalksteine, die durch eine schnelle Ausfällung von Calciumcarbonat (CaCO3) entstehen. Sie gehören zu den Sedimentgesteinen, sind also durch eine schichtweise Ablagerung entstanden. Sie sind vergleichsweise junge Gesteine, die im jüngsten Zeitabschnitt der Erdgeschichte, dem Quartär, gebildet wurden.
Hohe Konzentrationen von im Wasser gelöstem Kohlendioxid (CO2) führen zu einer erhöhten Konzentration an negativ geladener Hydrogencarbonat-Ionen (HCO3−) und verringern dadurch den pH-Wert (<5) des Wassers (Ansäuerung). Wegen der darin vorhandenen geringen Konzentration an Carbonat-Ionen (CO32−) können ebenfalls höhere Konzentrationen an positiv geladenen Calcium-Ionen (Ca2+) im Wasser in Lösung gehen (das Löslichkeitsprodukt für Calciumcarbonat wird nicht erreicht). Bei Erwärmung (etwa durch heiße Quellen) oder Vorhandensein von Luft (bei Austritt an die Oberfläche) entweicht das leichtflüchtige CO2. Infolgedessen steigt der pH-Wert und die Konzentration an Carbonat-Ionen nimmt zu, während die Konzentration an Hydrogencarbonat-Ionen sinkt. Wird nun das Löslichkeitsprodukt von Calciumcarbonat überschritten, fallen im Wasser vorhandene Calcium-Ionen als Calciumcarbonat aus.
Travertine entstehen klassischerweise abiotisch, also ohne Mitwirkung von Lebewesen, infolge physikalischer Zustandsänderungen. Pflanzen oder Mikroorganismen (etwa Algen, Moose oder Cyanobakterien), die Photosynthese betreiben, können den Entstehungsprozess jedoch begünstigen, da sie CO2 verbrauchen und somit das Kohlendioxidgleichgewicht verlagern. Werden diese im Gestein eingeschlossen, so hinterlassen sie häufig markante Hohlräume oder sind gar als Fossilien eingelagert.
Algenkrusten auf einer Treppenstufe des Max-Planck-Instituts für europäische Rechtsgeschichte am Campus Westend
Mineralbestandteile und Struktur
Reiner Travertin ist ein monomineralisches Gestein (d.h. es besteht hauptsächlich aus einem einzigen Mineral) und erscheint durch Calcit weißlich, cremefarbig. Oftmals hat Travertin durch Mineralbeimengungen von Limonit einen gelblich-braunen Farbton. Hämatite sorgen für eine rote Färbung. Weiterhin können Tonminerale zu gräulicher Färbung führen und Quarze dem Gestein eine helle, nahezu weiße Farbe verleihen. Beige- und Brauntöne beruhen auf Eisenverbindungen im Gestein. Das Gefüge von Travertin ist porös; im Anschnitt ist eine geschichtete Struktur erkennbar. Die Dichte von Travertin beträgt etwa 2,7 g/cm3.
Ausschnitt der Fassade aus Cannstatter Travertin am Casinogebäude
Travertinsorten am Campus
Auf dem Campus Westend lassen sich Travertine aus vielen verschiedenen Gegenden Europas finden. Die Außenfassaden der ältesten Gebäude, das IG-Farben-Haus und das Casino, sind mit dem wohl bekanntesten Travertin Deutschlands, dem Cannstatter Travertin, verkleidet und haben Böden aus Kirchheimer Muschelkalk. Für den neuen Anbau des Casinos und das Hörsaalzentrum wurde Travertin aus der Toskana verwendet. Das House of Finance ziert Drosselfels aus Marching. Das Gebäude der Rechtswissenschaft und Wirtschaftswissenschaften sowie das PEG (Psychologie, Erziehungswissenschaften und Gesellschaftswissenschaften) – Gebäude sind mit römischem Travertin verkleidet. Als Boden- und Treppenbelag des Seminarhauses kam Fränkischer Muschelkalkstein zum Einsatz, während die Fassade aus spanischem Travertin besteht. Für den Bau des Max-Planck-Instituts für europäische Rechtsgeschichte wurde Gauinger Travertin (eigentlich kein echter Travertin, sondern ein travertinartiger Kalktuff) verwendet.
Hinweis: Einen Campusplan findest du auf der Webseite der Goethe-Universität.
Logbedingung:
Zum Loggen des Caches bearbeite bitte folgende Aufgaben und sende die Antworten per Message-Center. Die Antworten auf die Fragen lassen sich vor Ort ermitteln. Eventuell kann auch eine nachträgliche (online) Recherche hilfreich sein. Beachte: Die ausführliche Auseinandersetzung mit der Thematik ist mitunter wichtiger als 100% korrekte Antworten, bitte gib dir Mühe und bearbeite die Fragen so gut du kannst.
- Gehe zu Wegpunkt 1 (Listing-Koordinaten). Hier stehst du vor dem Poelzig-Bau, auch IG-Farben-Haus genannt. Schaue dir die beiden Infotafeln an. Links neben der unteren blauen Tafel befindet sich ein großer „Fleck“ im Stein. Worin unterscheidet sich dieser auffällige Bereich vom umliegenden Teil? Hast du eine Vermutung welche mineralogischen Ursachen diesen sichtbaren Unterschieden zu Grunde liegen?
- Gehe zu Wegpunkt 2. Hier stehst du an der Ecke des Casinos. Finde den Stein mit einer kleinen runden Plakette. Worin unterscheidet sich das Muster der Steine in dieser Steinreihe (und der beiden darüber liegenden Steinreihen) von der Struktur der Steine weiter oben? Welcher geologische Prozess führte zur Entstehung dieses typischen Musters?
- Gehe zu Wegpunkt 3. An dieser Stelle kannst du am Seminarhaus Travertin aus Spanien anschauen. In einigen Steinplatten sind mehrere Zentimeter große Hohlräume vorhanden. Beschreibe das Aussehen der Kristallstrukturen in den Hohlräumen. Welche Minerale kannst du anhand der charakteristischen Färbung identifizieren?
- Gehe zu Wegpunkt 4. Hier befindest du dich am Gebäude des Max-Planck-Instituts für europäische Rechtsgeschichte. Schaue dir die Steinplatten an der Straßenseite genau an. An einigen Stellen befinden sich zylinderförmige Löcher. Welchen Durchmesser haben diese Löcher? Die Abdrücke welcher prähistorischen Lebewesen kannst du hier erkennen? Kannst du erklären, wie die Spuren jener Organismen im Stein entstanden sind?
- Mache ein Bild von dir (oder einem persönlichen Gegenstand) an der Skulptur „Body of Knowledge“ in der Mitte des Campus (Wegpunkt 5) und lade es mit deinem Log hoch.
- Optionale Zusatzaufgabe: Kannst du weitere interessante Texturen an den Travertinfassaden am Campus Westend entdecken? Sind es Abdrücke von Lebewesen, auffällige Kristallstrukturen, reizvolle Kavernen oder besondere Einbettungen? Erzähle gerne mehr von deinen Funden!
Nun hast du hoffentlich viel Neues über Travertine lernen können und du konntest unterschiedliche Kalksinter hinsichtlich ihrer Eigenschaften miteinander vergleichen. Im besten Fall konnte dieser Earthcache spannende (geologische) Eindrücke am manchmal als dem „schönsten Campus Deutschlands“ betitelten Ort vermitteln und dich dazu anregen, den urbanen Raum mit neuen Augen zu erkunden.
Viel Spaß beim Suchen!
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Quellen und weiterführende Literatur:
https://de.wikipedia.org/wiki/Campus_Westend
https://de.wikipedia.org/wiki/Travertin
https://www.steine-und-minerale.de/atlas.php?f=3&l=T&name=Travertin
Naturwerksteine aus Baden-Württemberg - Vorkommen, Beschaffenheit und Nutzung (Regierungsbezirk Freiburg. Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau, Wolfgang Werner, 2013)
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Logging Requirements:
To successfully log this Earthcache as found please send your answers to the following questions via message center. You will find the answers at the given coordinates. Additional (online) research may be helpful. Please notice, that a detailed discussion on the topic is more important than 100% correct answers. Try to complete the tasks as proficiently as you can.
- Go to waypoint 1 (listing coordinates). You are standing in front of “Poelzig-Bau” (or “IG-Farben-House”). Have a look on the two information boards. At the left side of the lower blue board you will notice a big stain. How does it differ from its surroundings? Can you assume what could be mineralogical reasons for this?
- Go to waypoint 2. You are standing at the corner of the Casino. Locate the stone with a small circular sticker. What is the difference between the stones in this horizontal line (and the two lines above this stone) compared to the building blocks further up? What geological process led to the formation of this typical pattern?
- Go to waypoint 3. You are standing at the seminar building. Here you will find some stone blocks with numerous cavities (size of several centimeters). Describe the appearance of the crystal structures inside the cavities. Which minerals can you identify (based on the characteristic colours)?
- Go to waypoint 4. You are standing at the Max Planck Institute for European Legal History. Have a close look at the stones near the street. You will find some cylindric-shaped holes in the stones. What diameter do they have? What kind of prehistorical living organisms have left their imprints in the stone? Can you explain how these marks have been formed?
- Take a picture of you (or a personal item) at the sculpture “Body of Knowledge” (waypoint 5) and upload it with your log.
- Optional task: Are you able to discover more interesting textures (fossil imprints, remarkable crystal structures, fascinating caverns or outstanding patterns) within the travertines at Campus Westend? Please tell us more about your findings!