Donaubeton – Nagelfluh im Frankenjura
Östlich von Kelheimwinzer liegen am Hang einige stark verfallene ehemalige Steinbrüche. Sie bilden das Geotop 273A009 „Ehemalige Steinbrüche E von Kelheimwinzer“. Aufgeschlossen sind hier Jurakalke, über denen mehrere Meter mächtige Schotternagelfluh liegen. Für die Südliche Frankenalb ist dieses Vorkommen eine Besonderheit.
Auf den ersten Blick wirkt der überwachsene ehemalige Steinbruch eher unscheinbar. Doch zwischen Jurakalk und dichtem Bewuchs verbirgt sich hier ein bemerkenswerter Rest der alten Donau.
Doch was ist eigentlich eine Nagelfluh? Wie entsteht sie – und wie kommt ehemaliger Donauschotter ausgerechnet hierher?
Die Donau als Gesteinstransporter
Flüsse transportieren nicht nur Wasser. Bei ausreichender Strömung können auch Sand, Kies und größere Steine bewegt werden. Gröbere Bestandteile rollen, gleiten oder springen dabei über das Flussbett. Während des Transportes stoßen sie immer wieder gegeneinander und gegen den Untergrund. Ecken und Kanten werden dadurch abgeschliffen und die Gerölle zunehmend gerundet. Gleichzeitig hängt von der Transportkraft des Wassers ab, welche Korngrößen bewegt und wo sie wieder abgelagert werden können.
Ein Flussschotter kann deshalb einiges über seine Geschichte verraten. Farbe, Struktur und Beschaffenheit eines Gerölls werden vor allem durch das Gestein bestimmt, aus dem es ursprünglich entstanden ist, und können Hinweise auf seine Herkunft geben. Form und Rundungsgrad werden dagegen während des Transportes verändert. Vereinfacht gilt: Je länger und intensiver ein Gesteinsstück im Fluss bewegt wird, desto stärker können seine Ecken und Kanten abgerieben werden. Auch die Größe kann sich dabei verändern, hängt jedoch ebenso vom Ausgangsmaterial, der Strömung und den Ablagerungsbedingungen ab.
Lässt die Transportkraft des Wassers nach, wird das mitgeführte Material abgelagert. So entstehen Schotterkörper, in denen Gesteine unterschiedlicher Herkunft, Größe und Transportgeschichte nebeneinander liegen können.
Genau das macht den Schotter von Kelheimwinzer besonders interessant. Das Bayerische Landesamt für Umwelt beschreibt vor allem alpine Gerölle, daneben aber auch Lagen mit scherbigen bis kantengerundeten Juraplattenkalken. Der Schotter vereint damit Material unterschiedlicher Herkunft und Transportgeschichte – eine Vielfalt, die ihr am Aufschluss auch an den unterschiedlichen Farben, Formen und Strukturen der Gerölle erkennen könnt. Die Ablagerungen werden den Älteren Deckenschottern des Unterpleistozäns zugeordnet und gelten als Zeugnis eines altpleistozänen Donaulaufs.
Was heute als Fels vor euch steht, begann also als loser Flussschotter der Donau.
Wenn Schotter zu Fels wird
Normalerweise kann man die einzelnen Steine einer Kiesbank problemlos aufheben. Hier geht das nicht mehr: Die Gerölle sind zu einem festen Gestein miteinander verbunden.
Ein aus gerundeten Geröllen aufgebautes Sedimentgestein wird als Konglomerat bezeichnet. Werden solche Schotter durch einen natürlichen mineralischen Zement verfestigt, entsteht daraus ein fester Gesteinskörper. Kalkhaltiges Wasser kann die Zwischenräume eines Schotters durchströmen. Fällt daraus Calciumcarbonat aus, werden Gerölle und feineres Material zunehmend miteinander verkittet.
Bei der Verwitterung können einzelne Gerölle aus der Oberfläche hervortreten und dabei wie große Nagelköpfe aussehen – daher der Name Nagelfluh. Wegen ihres betonartigen Aufbaus aus groben Geröllen und feinerem Bindematerial wird sie gelegentlich auch augenzwinkernd als „Herrgottsbeton“ bezeichnet.
Hier am Aufschluss lässt sich dieser Aufbau besonders schön erkennen: verschieden große Gerölle stecken fest in einer feineren Grundmasse. Dabei ist die Nagelfluh keineswegs überall gleich aufgebaut: Geröllreiche Partien wechseln mit feineren, teilweise deutlich geschichteten Bereichen, und auch die Grundmasse kann unterschiedlich kompakt erscheinen. An verwitterten Stellen sind einzelne Gerölle bereits herausgelöst – ihre ehemaligen Plätze bleiben als Hohlformen zurück.
Aus einem lockeren Donauschotter ist so über lange Zeit ein fester Konglomeratfels – die Nagelfluh – geworden.
Wie kommt die Donau den Hang hoch?
Ihr steht vor verfestigtem ehemaligem Donauschotter. Die heutige Donau fließt jedoch deutlich unterhalb des Aufschlusses.
Natürlich ist der Schotter nicht irgendwann den Hang hinaufgewandert. Als er abgelagert wurde, befand sich das damalige Fluss- beziehungsweise Talniveau höher als heute. Später schnitt sich die Donau weiter in ihren Untergrund ein. Ihr Flussbett lag dadurch zunehmend tiefer, während Reste älterer Talböden und ihrer Schotter seitlich erhalten bleiben konnten.
Solche höher gelegenen Reste ehemaliger Fluss- und Talniveaus bilden Flussterrassen. Wechselten sich im Laufe der Zeit Phasen der Ablagerung mit erneuter Tiefenerosion ab, konnten mehrere unterschiedlich hoch gelegene Terrassenniveaus entstehen. Auch aus dem Donaugebiet sind solche gestaffelten älteren Schotterniveaus bekannt.
Hier lässt sich dieses Prinzip unmittelbar nachvollziehen: Der alte Donauschotter befindet sich am Hang – die heutige Donau liegt unten im Tal.
Die Nagelfluh ist damit nicht nur ein Gestein. Sie ist ein erhaltenes Stück eines früheren Donauniveaus.
Rund 145 Millionen Jahre treffen auf das Eiszeitalter
Der Aufschluss zeigt noch eine zweite geologische Besonderheit: Unter der Nagelfluh steht Kalkstein der Painten-Formation aus dem Tithonium des Oberjura an. Er entstand vor ungefähr 149 bis 143 Millionen Jahren, als sich hier noch das Jurameer befand.
Die darüberliegenden Donauschotter sind sehr viel jünger. Das LfU ordnet sie den „Älteren Deckenschottern (Günz)“ zu. Damit werden sie der Günz-Kaltzeit zugeordnet, die ungefähr in den Zeitraum von 800.000 bis 600.000 Jahren vor heute gestellt wird. Gemeint ist dabei das Ablagerungsalter des Schotters – die einzelnen Gerölle selbst können als Gesteine wesentlich älter sein.
Damit treffen am Aufschluss zwei Ablagerungen aufeinander, zwischen deren Entstehung mehr als 140 Millionen Jahre liegen.
Eine entsprechende durchgehende Gesteinsfolge aus der langen Zeit dazwischen ist hier nicht aufgeschlossen. Ablagerungen können während solcher Zeiträume beispielsweise gar nicht erst entstanden oder später wieder durch Erosion entfernt worden sein. Treffen unterschiedlich alte Gesteinseinheiten auf diese Weise mit einer Schichtlücke aufeinander, spricht man von einer Diskordanz.
Donaubeton
Die Nagelfluh von Kelheimwinzer ist damit mehr als nur ein für die Region ungewöhnliches Konglomerat.
Ihre unterschiedlich zusammengesetzten Gerölle erzählen von Herkunft, Transport und Ablagerung durch die Donau. Ihre natürliche Verkittung hat diesen ehemaligen Flussschotter als Fels erhalten. Und ihre heutige Lage oberhalb der Donau zeigt, dass sich der Fluss seitdem tiefer in die Landschaft eingeschnitten hat.
Vor euch steht damit gewissermaßen ein Stück alte Donau, zu Stein geworden: Donaubeton.
Eure Aufgaben
Hinweis zum Gelände: Der ehemalige Steinbruch ist teilweise stark überwachsen. Der Aufschluss ist verwittert und stellenweise brüchig; außerdem sind einzelne Bereiche verstürzt. Achtet daher insbesondere in der Nähe von Felswänden und Überhängen auf lockeres Gestein und haltet ausreichend Abstand zu erkennbar instabilen Bereichen. Für die Beantwortung der Aufgaben ist weder Klettern am Aufschluss noch das Herausbrechen, Bearbeiten oder Mitnehmen von Gestein notwendig.
1. Zwei Gesichter der Nagelfluh
Sucht am Aufschluss zwei Bereiche, in denen die Nagelfluh deutlich unterschiedlich ausgebildet ist. Vergleicht beide hinsichtlich Farbe, Größe und Anteil der Gerölle sowie deren Form und Rundungsgrad. Beschreibt die auffälligsten Unterschiede. Überlegt anschließend anhand eurer Beobachtungen und des Listings, wodurch solche Unterschiede innerhalb eines ehemaligen Flussschotters entstanden sein könnten.
2. Was hält den „Beton“ zusammen?
Untersucht an denselben beiden Bereichen nun das Material zwischen den größeren Geröllen. Beschreibt jeweils Farbe und Beschaffenheit der Grundmasse. Fühlt sie sich eher fein- oder grobkörnig an? Wirkt sie kompakt oder könnt ihr einzelne Bestandteile erkennen? Welche Unterschiede stellt ihr zwischen euren beiden Bereichen fest? Erklärt anschließend mit Hilfe des Listings, wodurch aus dem ursprünglich lockeren Schotter ein zusammenhängender Fels werden konnte.
3. Wie kommt die Donau den Hang hoch?
Ermittelt mit eurem GPS-Gerät oder Smartphone die Höhenlage der Nagelfluh am Aufschluss. Der mittlere Wasserspiegel der Donau liegt in diesem Bereich bei etwa 339 m NHN. Berechnet daraus den Höhenunterschied zwischen der Nagelfluh und dem heutigen Donauniveau.
Im Listing findet ihr den ungefähren Ablagerungszeitraum der Nagelfluh. Nehmt der Einfachheit halber für eure Berechnung das mittlere Ablagerungsalter an. Berechnet anhand des Höhenunterschieds, wie viele Zentimeter pro Jahrtausend sich die Donau seitdem durchschnittlich eingetieft hat.
Überlegt anschließend: Bedeutet dieser Durchschnittswert, dass sich die Donau über den gesamten Zeitraum tatsächlich gleichmäßig mit dieser Geschwindigkeit eingetieft hat? Begründet kurz mit Hilfe des Listings und eurer Beobachtungen vor Ort.
Foto
Fügt eurem Log bitte außerdem ein Foto von euch oder einem persönlichen Gegenstand am Aufschluss bei. Das Foto muss keine Lösungen zu den Aufgaben zeigen. Sendet mir eure Antworten bitte über das Geocaching-Nachrichtencenter oder per E-Mail. Ihr müsst nicht auf eine Logfreigabe warten und könnt direkt nach dem Absenden eurer Antworten loggen. Sollte mit euren Antworten etwas nicht passen, melde ich mich bei euch.
Quellen
Bayerisches Landesamt für Umwelt (LfU): Geotop 273A009 – Ehemalige Steinbrüche E von Kelheimwinzer, UmweltAtlas Bayern, Stand August 2026.
https://www.umweltatlas.bayern.de/standortauskunft/rest/reporting/sb_geotope/generate?additionallayerfieldvalue=273A009
Bayerisches Landesamt für Umwelt: Nagelfluh am Hochgrat – Oberallgäuer „Herrgottsbeton“, zur Entstehung und natürlichen Zementation von Nagelfluh.
https://www.lfu.bayern.de/geologie/bayerns_schoenste_geotope/77/index.htm
Tillmanns, W. (1980): Zur plio-pleistozänen Flußgeschichte von Donau und Main in Nordostbayern. Jahresberichte und Mitteilungen des Oberrheinischen Geologischen Vereins, N. F. 62, S. 199–205.