Abb. 1: Der "Hangende Stein"
Diese Exkursion führt uns zum "Hangenden Stein" am Oberlauf der Kinzig. Das heutige Naturdenkmal stellte einst die Flöserei vor große Herausforderungen. Die Felsgruppe aus Triberger Granit wurde unter der Bezeichnung "Wagodenstein" bereits um 1100 als Grenzpunkt des Klosters Alpirsbach erwähnt. Wir werden erforschen, was es mit dieser "Loreley" an einem Mittelgebirgsbach näheres auf sich hat und insbesondere, welche geologischen Erscheinungen dabei eine Rolle gespielt haben und welche diese immer noch spielen.
Die nachfolgende Abbildung vermittelt einen grundsätzlichen Eindruck zur Entstehung des "Hangenden Stein".
Abb. 2: Entstehung des Naturdenkmals
Der Felskörper in Abb. 2 besteht aus granitischem Grundgebirge des Schwarzwaldes (Triberger Granit). Dieser erstarrte im späten Karbon bis Perm in größerer Tiefe. Der Granit wird von kleinen, aplitischen Gängen durchsetzt. Diese entstanden in einer spätmagmatischen Phase der Granitbildung. Nachdem der Hauptkörper des Triberger Granits bereits weitgehend kristallisiert war, blieb eine kieselsäurereiche Restschmelze zurück. Diese konnte in feine Risse und Spannungszonen des noch heißen Granits eindringen und erstarrte dort rasch zu Aplit. Diese Gänge sind daher jünger als der Granit, aber genetisch eng mit ihm verknüpft.
Für die heutige Gestalt des Felskörpers spielen die aplitischen Gänge eine wichtige Rolle bei der Verwitterung. Aufgrund ihrer feinen Körnung und ihres oft spröderen mechanischen Verhaltens bilden sie bevorzugte Schwächezonen im ansonsten massigen Granit. Entlang dieser Gänge kann Wasser leichter eindringen, wodurch chemische Verwitterung – insbesondere die Zersetzung der Feldspäte – verstärkt einsetzt. Die Gänge wirken damit als Leitstrukturen für Klufterweiterungen und Verwitterungsfronten.
Im Zusammenspiel mit der allgemeinen Klüftung des Granits begünstigen die aplitischen Gänge daher die Blockbildung und Wollsackverwitterung. Sie tragen dazu bei, dass einzelne Granitblöcke klar voneinander abgegrenzt werden und sich ihre Kanten und Ecken stärker abrunden. Indirekt beeinflussen sie so auch die spätere Freilegung der Blöcke durch Erosion.
Abb. 2: Aplit, Granit, Quarz
Die aplitischen Gänge wirken bis heute als strukturelle Schwächezonen, die den Verlauf und die Intensität der Verwitterung entscheidend mitbestimmen.
Nach Abkühlung und dem sukzessiven Abtrag der überlagernden Gesteinsmassen kam es zu einer Druckentlastung des Granits. Dadurch bildeten sich regelmäßig angeordnete, annähernd rechtwinklig zueinander stehende Klüfte. Diese tektonische Klüftung zerlegte den ursprünglich massiven Granit in blockartige Körper, ohne dass dabei bereits Verwitterungserscheinungen auftraten.
Die chemische Verwitterung entlang dieser Klüfte trat später in Erscheinung. Niederschlagswasser drang in die Klufträume ein und führte vor allem zur Zersetzung der Feldspäte. Diese wandelten sich in Tonmineralien um. Die Ecken und Kanten der Klüfte waren diesem Angriff stärker ausgesetzt als die ebenen Flächen. Dadurch wurden die einzelnen Blöcke zunehmend abgerundet. Das Ergebnis waren sogenannte Wollsack- oder Kernsteine. Diese Form der Verwitterung vollzog sich zunächst überwiegend unter der Erdoberfläche. Der Felskörper war zu diesem Zeitpunkt noch von verwittertem Material umgeben.
In der Folgezeit griff die fluviale Erosion der Kinzig in diesen verwitterten Felskörper ein. Durch seitliche Erosion und zeitweilige Hochwässer wurden die lockeren Verwitterungsprodukte ausgeräumt. Die Kinzig schnitt sich dabei in den Hang ein und unterhöhlte das Blocklager am Fuß des Felsens. Widerstandsfähigere, weniger stark verwitterte Kernsteine blieben zurück und wurden freigelegt.
Als Ergebnis dieser Prozesse blieb ein wollsackverwitterter, restlich verankerter Kernstein in natürlicher Lagerung erhalten, der heute scheinbar über dem Bach „hängt“.
Der Ausdruck „restlich verankerter Kernstein“ bezeichnet damit einen durch Verwitterung freigelegten Felsblock, der noch teilweise mit dem anstehenden Fels verbunden ist und deshalb nicht vollständig abgerutscht oder umgestürzt ist. Die Bezeichnung beschreibt also die mechanische Situation des "Hangenden Steins": Er ist weder freiliegend noch wurde er an seinen heutigen Ort transportiert. Damit ist er noch in situ, am Ort seiner Entstehung. Es sind Restverbindungen zum Untergrund oder zu benachbarten Gesteinspartien vorhanden. Diese können in (noch) nicht geöffneten Klüften, in tragfähigen Sockelbereichen oder verzahnten, weniger verwitterten Gesteinszonen bestehen
Auch fluvial gesehen treten bei diesem Geotop tatsächlich mehrere bemerkenswerte Besonderheiten in Erscheinung. Gerade das Zusammenspiel von kleinem Mittelgebirgsbach und festem Granit ist dabei geomorphologisch sehr aussagekräftig. Die Kinzig greift hier den Felskörper nicht primär durch gleichmäßige Tiefenerosion an, sondern vor allem durch seitliche Erosion am Felsfuß. Dadurch wird das Blocklager gezielt unterhöhlt, während der darüber liegende Kernstein zunächst stabil bleibt.
Die geomorphologische Wirkung des Baches wird dabei weniger durch die übliche, meist geringe Wasserführung bestimmt als durch kurzzeitige Hochwasserereignisse. Während Normalabfluss kaum erosiv wirkt, führt Hochwasser zu stark erhöhter Fließgeschwindigkeit und Schubspannung. In solchen Phasen werden:
- grobe Granitblöcke und Geröll bewegt
- Verwitterungsprodukte aus Klüften ausgeräumt und
- der Felsfuß weiter freigelegt.
Am Fuß des Felskörpers kommt es lokal zur Kolkbildung. Durch die Umlenkung der Strömung am Hindernis entstehen Wirbel, in denen mitgeführtes Geschiebe eine schleifende Wirkung entfaltet. Diese punktuelle Erosion verstärkt die Unterhöhlung des Blocklagers und trägt wesentlich zur Ausbildung der scheinbar „hangenden“ Felsform bei.
Die eigentliche Erosionswirkung auf den Granit erfolgt überwiegend indirekt. Fließendes Wasser löst den Granit nicht chemisch, sondern wirkt mechanisch, indem es Verwitterungsprodukte aus Klüften und Zwischenräumen ausräumt und Geschiebe als „Werkzeug“ einsetzt. Besonders wichtig ist die Evakuierung des durch Wollsackverwitterung entstandenen Lockermaterials. Erst dadurch werden die widerstandsfähigeren Kernsteine freigelegt.
Der Transport im Bach erfolgt überwiegend als episodischer Grobgeschiebetransport. Im Bachbett liegende kantige bis schwach gerundete Granitblöcke weisen auf kurze Transportwege und seltene Mobilisierung hin. Feineres Material wird häufiger verlagert und in strömungsberuhigten Bereichen zeitweise abgelagert, bevor es bei Hochwasser erneut ausgeräumt wird.
Insgesamt befindet sich das System derzeit in einem relativen Gleichgewicht: Der Bach unterhöhlt den Felskörper weiter, der wollsackverwitterte Kernstein bleibt jedoch aufgrund seiner restlichen Verankerung stabil. Erst außergewöhnliche Hochwasserereignisse oder eine fortschreitende Klufterweiterung könnten zu einer Destabilisierung und zum Abbruch des Blocks führen.
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1. Warum wirkt der Block "hängend"? Woran erkennt man die natürliche Lagerung des Blocks?
2. Welche fluvialen Prozesse sind hier wirksam? Welche Hinweise deuten auf Hochwasserereignisse hin?
3. Welche Bedeutung haben aplitische Gänge für die spätere Klüftung und Verwitterung? Wie lassen sich aplitische Gänge vor Ort erkennen?
4. In welcher Reihenfolge wirkten die geologischen Prozesse? Welche sind heute noch aktiv? Ist der "Hangende Stein" stabil?
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Quellen:
Hofmann, M., Geyer, O. F. & Gwinner, M. P. (2014): Geologie von Baden-Württemberg, Stuttgart
Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg (2005): Geotope im Regierungsbezirk Freiburg
Wikipedia
Abbildungen:
Abb. 1: Gemälde von Franz Kienle, 1949
Abb. 2 und 3: Gestaltet mit AI
Foto Rand: Eigen