Kalksteine sind schon immer ein beliebtes Baumaterial gewesen. Ganze Stadtmauern und Burgen wurden daraus errichtet. Seit Urzeiten wird der leicht zu schleifende Kalkstein für den dekorativen Innenausbau genutzt. Vor allen Dingen die Farbigkeit hat immer wieder Designer ermutigt die Natur zur Gestaltung exklusiver Räume und Plätze zu nutzen. Aber so vielseitig wie die Farben und Strukturen auch sind, so stark abweichend sind auch die technischen Eigenschaften und die Verwendbarkeiten.

Was ist geologisch gesehen ein Kalkstein?
In der Sedimentologie, einem Teilbereich der Geologie, bezeichnet man Ablagerungsgesteine (Sedimentite), die ganz oder überwiegend aus Calciumcarbonat bzw. Calcit und Aragonit (beide CaCO3) bestehen, als Kalkstein. Nur gebrannter und gemahlener Kalkstein sollte demnach als Kalk bezeichnet werden.

Wie sind sie entstanden?
Jeder Kalkstein hat seine eigene Entstehungsgeschichte. Gängige Praxis ist es, diese in drei Untergruppen aufzuteilen:
1.) Biogene Kalksteine
2.) Chemisch ausgefällte Kalksteine
3.) Klastische Kalksteine
Meist sind die aufgeführten Gruppen nicht scharf voneinander zu trennen.

1) Biogene Kalksteine
Die Bezeichnung biogener Kalkstein bedeutet, dass ein dieser Gruppe zugeordnetes Gestein überwiegend oder vollkommen aus den aus den Mineralen Calcit oder Aragonit (Perlmutt) bestehenden Schalenresten von z. B. Muscheln, Brachiopoden und anderen Calcit- / Aragonit-abscheidenden Tieren besteht oder aus den Wohnbauten von Korallen und anderen riffbildenden Lebewesen. Schillkalk (umgangssprachlich als Muschelkalk bezeichnet) ist im Sprachgebrauch wohl der bekannteste biogene Kalk. Allein von der Wortbildung her ist allen klar, dass es sich hierbei um ein Gestein überwiegend biologischen Ursprungs handelt. Korallenkalke, die aus großen Riffkomplexen gebildet wurden, können vollkommen aus Calcit von biogenem Ursprung bestehen.

Wie sind sie entstanden?
Schalen von Kleinstlebewesen (Plankton), kalkabscheidende Algen oder anderen Bestandteilen des Meeresplanktons sinken nach ihrem Tod auf den Meeresgrund ab und reichern sich hier an. Einen weiteren Zuwachs erfahren derartige Sedimente durch Reste am Meeresboden lebender Schalentiere wie z. B. Muscheln, Schnecken usw. In bestimmten Bereichen von Ozeanen oder Randmeeren siedeln sich koloniebildende Lebewesen wie Korallen oder Kalkschwämme an, aus denen besonders dickbankige Kalksteine, sogenannte Massenkalke, entstehen können. Der Bildungsbereich biogener Kalksteine befindet sich in flacheren Meeresbereichen. Zwar kommt es erst unterhalb von 4500 m (der sogenannten Karbonatkompensationstiefe) zu einer völligen Lösung von Calcit, so dass Tiefseesedimente frei von diesem Mineral sind. Doch benötigen die meisten karbonatabscheidenden Lebewesen zum Leben gut durchlüftete und meist auch helle Meeresbereiche. Als Folge einer Überlagerung durch andere Sedimentschichten kommt es zur Verdichtung derartiger kalkhaltiger Ablagerungen, die auch mit Umkristallisation verbunden ist (nicht zu verwechseln mit der Metamorphose von Marmor). Schließlich entsteht so ein dichter Kalkstein, der auch durchaus größere Festigkeiten aufweisen kann. Eine mehr oder weniger große Hohlraumbildung in derartigen Gesteinen kann u. a. auf eine unzureichende Verdichtung zurückzuführen sein. Häufig beobachtet man auch in solchen Kalksteinen Fossilschalen, die nicht vollkommen mit irgendeinem Sediment ausgefüllt sind oder es handelt sich um eine sekundäre, durch chemische Lösungsprozesse verursachte Hohlraumbildung, die man „im Großen“ als Verkarstung kennt. Werden solche kleineren Hohlräume von meist andersfarbigen Kristallen ausgefüllt, so spricht man auch von Drusen, die man z.B. vom Jura her kennt. Im Bereich der Naturwerksteinverarbeitung ist es oft erforderlich, solche kleineren Hohlräume farbig passend auszuspachteln. Gesteinspartien mit größeren „Löchern“ sollten aussortiert und nicht genutzt werden.

Was sind typische biogene Kalksteine?
Neben Schillkalken wie "Krensheimer Muschelkalk" sind Korallenkalksteine, wie z.B. "Auerkalk" = "Kehlheimer Kalkstein", der fossilienreiche rote "Paloma" aus Marokko und der "Jura Kalkstein" überwiegend biogenen Ursprungs.

2) Chemisch ausgefällte Kalksteine
Wasser hat die Eigenschaft Kalk zu lösen und auch wieder abzugeben. Das ist in jeder Tropfsteinhöhle zu sehen. Aber auch die römische Wasserleitung nach Köln auf der linken Rheinseite zeigt im Inneren dicke Ablagerungsschichten aus Kalkstein. Solche Kalksteine bezeichnet man als Sinterkalke. Nach der Römerzeit wurden die Ablagerungen der römischen Wasserleitung nach Köln sogar als Naturwerkstein genutzt. So bestehen die Säulen am Pallas der Wartburg bei Eisenach aus Sinterkalk, der sich in der Eifelwasserleitung nach Köln gebildet hat. Selbst im Dom von Roskilde in Dänemark kam dieses Material zum Einsatz, was wohl der nördlichste Einsatzbereich ist.

Wie sind sie entstanden?
Aus der Schule kennen viele noch den Versuch, bei dem Kochsalz in Wasser aufgelöst wurde. Danach schüttet man die Lösung in ein Glas und hängt über die Mitte mit einem Löffel einen Bindfaden hinein. Lässt man das Glas lange genug stehen und das Wasser verdunstet, bekommt man wunderschöne Salzkristalle an einem Faden. Ähnlich funktioniert das auch bei Kalkstein. In Wasser kann Calciumkarbonat gelöst werden, bis der Sättigungsgrad erreicht ist. Nimmt jetzt die Wassermenge z. B. durch Verdunstung ab, so entsteht zunächst eine übersättigte Lösung. Dies geschieht auch in tropischen Meeresbereichen wie heute noch auf den Bahamas. Gelangen in diese an Calciumkarbonat übersättigten Lösungen sogenannte Kondensationskeime - das können von Wellen aufgewirbelte Sandkörner sein, aber auch Muschelreste o.ä.- so werden diese von „Kalklagen“ umhüllt, bis sie so schwer sind, dass sie an den Meeresboden absinken. Durch Verfestigung entstehen aus solchen Sedimentablagerungen die „Oolithkalke“, wie "Mocca Creme" aus Portugal. Sind nur staubgroße Keime vorhanden oder bei noch stärkerer Übersättigung bilden sich sehr kleine Kristalle, die sich zunächst als Kalkschlamm am Meeresboden absetzen. Aus ihnen entstehen dann bei späterer Verdichtung und Verfestigung die hochdichten Kalke, wie z. B. Daino oder der iranische Limestone Grey. Metalloxide vor allem von Eisen geben den Kalksteinen eine meist gelbliche bis bräunliche Färbung. Begünstigt wird die Ausfällung des Kalks durch die Aktivität unterschiedlicher Lebewesen im Wasser, womit ein Übergang zu biogenen Kalksteinen geschaffen wird. So entziehen Pflanzen (Algen) dem Wasser Kohlendioxyd (in Wasser gelöstes Gas, das den pH–Wert ins Saure schiebt), so dass die Löslichkeit des in ihm enthaltenen Calciumcarbonats sinkt. Als Folge ist dann das Wasser wieder übersättigt und scheidet Calcit ab. Bei fließenden Gewässern im Süßwasserbereich entstehen auf diese Weise sowie durch natürliches Entweichen von Kohlendioxid aus dem Wasser u. a. der Travertin. Häufig überkrustet diese Karbonatausscheidung Pflanzenstängel oder Äste. Das eingeschlossene organische Material vermodert und ein „Loch“ bleibt zurück. Durch den Vorgang der Überkrustung sind die „Löcher“ meistens linsenförmig. Die meisten "Löcher" in Travertin entstehen aber durch ungleichmäßig verlaufende Karbonatausscheidung aus dem Wasser sowie durch erneute Lösungsprozesse. Bei der großen Gruppe der als Onyx bezeichneten Kalksteine handelt es sich um bunte Calciumkarbonatausscheidungen aus heißen Quellen, die durch unterschiedliche Gehalte an Metalloxiden ihre bunte Farbe erhalten.

Was sind typische chemische Kalksteine?
Travertin, Daino, Trani, Botticino oder Buxi sind typische Vertreter dieser Gattung. Rosso Verona, der vielerorts immer noch als Marmor feilgeboten wird, ist ein chemisch ausgefällter Kalkstein, dessen Knollen in einer tonigcalcitischen Grundmasse eingebettet sind, ebenso wie alle Onyxarten.

3) Klastische Kalksteine
Eine Sonderstellung nehmen die sogenannten klastischen Kalksteine ein, die eigentlich Exoten darstellen. Streng genommen gehören diese Gesteine zu den klastischen Sedimenten. Meist handelt es sich um sogenannte Brekzien. Diese bestehen im hier vorliegenden Fall aus kantigen Kalksteinfragmenten, die in einer aus Calcit bestehenden Matrix (Grundmasse) eingebettet sind.

Wie entstanden die klastischen Kalke?
Meistens handelt es sich um Riffschutt, der aus durch Wellenschlag losgelöstem Riffmaterial besteht. Dieses reichert sich an der dem offenen Meer zugewandten Seite von Riffen am Fuß des Riffkörpers an. Eine andere Möglichkeit der Bildung sind untermeerische Schuttströme. Sie bilden sich an den Übergängen von Flachmeer zu Tiefseebereichen. Auch Schuttströme am Rand von Gebirgsmassiven können durch Verfestigung in klastische Kalksteine umgewandelt werden, wenn sich überwiegend aus Kalksteinmaterial bestehen. Ein verwandtes Gestein ist die Brannenburger Nagelfluh, die allerdings neben Kalksteinfragmenten auch viele andere Gesteinsarten enthält. Teilweise kann es sich bei solchen Gesteinen auch um sogenannte Kollapsbrekkzienhandeln, die durch Einsturz von Höhlensystemen in Karbonatgesteinsgebieten gebildet werden. Auch Gletscherablagerungen (Moränen) können fast ausschließlich aus Kalksteinfragmenten bestehen, wenn in der Bildungszone und der Umgebung des Gletschers ausschließlich solche Gesteine vorhanden sind.

Was sind typische klastische Kalksteine?
Hierzu zählen dichte Materialien, wie Breccia Onociata, Grigio Carnico und Crema Mora aus Italien oder Brèche du Benou aus Frankreich. Brannenburger Nagelfluh ist ein Kalkstein-führendes Konglomerat und als solches kein klastischer Kalkstein im engeren Sinn.

Woher kommen die Lehmadern in einigen Kalksteinen?
Tonmineralien entstehen aus der Verwitterung von Feldspäten in Gesteinen wie Granit. Durch Abtragung und über Flüsse gelangen sie in das Meer. Dabei kann es geschehen, dass sie in die gleichen Ablagerungsbereiche gelangen, in denen auch Kalksteine gebildet werden. Sie werden dann zusammen mit dem frisch gebildeten Kalkschlamm abgelagert oder bilden bisweilen auch dünne Lagen innerhalb einer Kalksteinabfolge. Während der Verfestigung des tonmineralhaltigen Kalkschlamms sowie im Rahmen von Gebirgsbildungsprozessen kommt es unter Druckeinwirkung in bestimmten Bereichen (meist parallel von Schichtfugen) zu einer chemischen Lösung und Umlagerung des den Kalkstein aufbauenden Calcits (man spricht von Drucklösung). Tonminerale werden dagegen nicht gelöst und reichern sich im Bereich derartiger Strukturen an. Da dieser Vorgang nicht über größere Flächen gleichmäßig verläuft, bekommt man einen optischen Eindruck einer Fieberkurve. Wenn größere Mengen an Tonmineralen auftreten, kann einfaches Wasser zu Quellungsprozessen führen, die durchaus ein Gestein aufspalten kann. Sind hier nur geringe Mengen an Ton vorhanden, ist die Gefahr zwar geringer, aber stark wechselnde Feuchten haben dann andere Nebenwirkungen. Auf ähnliche Weise entstehen auch die sogenannten „Kohleadern“ aus meist schwarzem organischem Material. Besonders beim Port d´Oro ist der Schmuckeffekt sehr beliebt.

Woher kommen die weißen Adern, wie z. B. in Nero Marquina?
Das sind meistens Ausfällungen von reinem Calcit. „Kalkhaltiges“ Wasser wandert durch natürliche Risse im Gestein und scheidet dabei seinen "Kalkgehalt" aus. Diese Risse sind dann irgendwann mit weißen Calcitkristallen ausgefüllt, bzw. der Riss ist verheilt. Diese Adern sind allerdings auch natürliche Sollbruchstellen, besonders dann, wenn die Festigkeit der weißen Calcite wesentlich höher ist als das umgebende Gestein. Die Festigkeit ist nicht mit der „Ritzhärte“ zu verwechseln.

Sind die Glasadern im Jura tatsächlich aus Glas?
Nein, natürlich nicht, auch wenn diese Adern im Aussehen an Glas erinnern. Meist bestehen sie aus Calcit und sind auf die gleiche Weise entstanden wie die weißen.

Welchen Einfluß haben die Aderungen bei der Nutzung?
Sehr große „Lehmadern“ haben eine unangenehme Eigenschaft. Sie quellen bei Feuchtigkeit auf und ziehen sich bei Trocknung wieder zusammen. Dadurch kommt es zur Aufweitung und schließlich zum Zertreiben des Werkstücks. Das bedeutet in Nassbereichen oder auf Fußbodenheizungen, dass die Adern sprichwörtlich aufgehen und die anliegenden Kalksteinkanten stark geschwächt werden. Diesen Effekt kennen viele von Botticino Classico oder Trani.

Wie abriebfest sind Kalksteine?
Da sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen. Beim Abrieb kommen die zwei Hauptfaktoren Zusammenhang der Bestandteile untereinander und Mineraleigenschaften zur Berücksichtigung. Schmutz ist wie ein Stahlsandgatter in Miniformat. Der Sand hakt sich in den Poren fest. Durch äußere Einflüsse (Gatterblatt, Schuhsole) wird der eingehakte Sand mit Kraft rausgerissen. Dabei geht ein Gesteinsstückchen mit heraus. Je größer die Poren an der Oberfläche sind, desto leichter kann an den „Porenkanten“ ein Stück herausgerissen werden. Materialien, wie Mocca Creme aus Portugal, Miros aus der Türkei oder Bataig aus Spanien sind durch reine Begehung mit Hausschuhen manchmal schon gefährdet. Die Mineralhärte von Calcirkristallen ist der andere Faktor. Hochdichte Kalke wie der persische Limestone Grey oder der bekannte Solnhofer lassen sich zwar mit einem Messer anritzen, aber wesentlich schlechter als ein Muschelkalk, obwohl die gleiche Mineralhärte vorliegt. Aber je dichter ein Kalkstein desto leichter bricht er. Wie „glasig“ Trani, Buxi oder Botticino ist, ist vielen Verarbeitern bekannt. Während es bei „Krümel-Kalksteinen“ eher Probleme bereitet, wenn er „liegt“ haben die dichten eher das Problem „bis“ er liegt.

Wie kann ich das einem Kunden einfach zeigen?
Das was jeder Steinmetz kennt, die Klangprobe, kann darauf angewendet werden. Man nimmt eine Fliese und hält sie auf drei Fingern. Mit der anderen Hand klopft man drunter. Je poröser, desto dunkler der Klang. Mocca Creme klingt eher wie eine Holzplatte und Trani eher wie Glas. Das kann auch der Laie hören.

Welche Rolle spielt die Oberfläche beim Abrieb?
Eine erhebliche. Je rauer die Oberfläche, desto schneller sind Laufzonen sichtbar. Warum ist relativ einfach erklärbar. Die Schuhe laufen bei einer gesandstrahlten oder gestockten Oberfläche auf den „Spitzen“ der Steinoberfläche. Dies bedeutet eine hohe „Schleifbeanspruchung“ von feinem Schmutz auf kleiner Fläche und die „Bergspitzen“ flachen ab. In Außenbereichen ist das genauso. Hier allerdings sorgen grobe Schmutze, wie z. B. Streusplitt dafür, dass wieder rauere Zonen entstehen können.

Welche Oberfläche ist denn die Beste im Innenbereich?
Eine mit die der Auftraggeber leben kann. Generell gilt: Jede Oberfläche zeigt im Gebrauch Nutzungsspuren. Manche eher, manche später. Hier ist in der Beratung keine Schönfärberei oder das Gegenteil, eine Schwarzmalerei erforderlich. Kalkstein gewinnt erst im Alter, wie ein Wein. Der Einbauort in Verbindung mit der jeweiligen Gesteinseigenschaft ist in Einklang mit den Kundenwünschen zu bringen, wobei man eher die Erwartung des Kunden ändern kann als den Stein. Im sehr beruhigten Wohnbereich (älteres Ehepaar ohne Kinder und Haustiere) kann ein ansonsten empfindlicher Mocca Creme mit gesandstrahlter und gebürsteter Oberfläche oder ein Miros, geschliffen durchaus geeignet sein. Bei gewerblicher Nutzung wäre eher ein dichteres Material, wie Jura gelb oder der persische Limestone Grey in geschliffener Oberfläche besser geeignet.

Gilt das auch für Küche und Bad?
Sicher ist es in Deutschland meistens sinnvoller, einen chemisch resistenteren Belag in diesen Bereichen einzubauen. Eine 100 %ige Fleck- oder Säurefestigkeit ist mit Chemikalien nicht zu erreichen. Im Dauernaßbereich, insbesonders in der Dusche, können die organischen Reste oder auch Metalloxyde (Rost) unerwartete optische Effekte hervorrufen. Braune, grüne, gelbe oder rostrote Flecken sind die Folge. Deshalb sollte man sich vorher mit dem Kunden im Klaren sein, was einen erwartet. Auch die im April – Newsletter angesprochenen Lehmadern sollten nicht vergessen werden. Der Magna Beratungsservice hilft Ihnen gerne weiter, aber lieber vorher als nachher. Waschtische sind da etwas unproblematischer, wenn sie regelmäßig gewachst werden.

Was sollte man bei Fußbodenheizungen beachten?
Meistens sind die Sorten, die besagte „Lehmadern“ enthalten, diejenigen mit den meisten Reklamationen. Besonders bei Systemen, die nicht kontinuierlich angeschaltet sind ist es nicht ohne Risiken. Diese bewirken ständig wechselnde Feuchtigkeiten im Bodensystem. Wesentlich unkritischer sind Heizungen, die permanent zugeschaltet sind, z. B. als Ergänzungsheizung. Damit man niemanden verschreckt, kann auch in diesen Fällen positiv beraten werden. Beispiel: Beim Trani werden durch die Heizung und die Begehung die weicheren Bestandteile eher abgenutzt. Die feine Aderung wird mit der Patinierung deutlich kontrastreicher. Auch die am Anfang etwas „gelackte“ Oberfläche wird mit der Zeit einer wunderschönen patinierten Gebrauchsoptik weichen.

Welche Besonderheiten gelten für die Verlegung?
Kalkstein geht mit dem Zement des Mörtels neben der mechanischen Verzahnung auch eine chemische Verbindung ein. Das bedeutet i. d. R., dass die Verbindung zwischen Stein und Mörtel bei ordnungsgemäßer Verlegung sehr fest ist. Das bedeutet gleichzeitig, dass Schrumpfungen vom Mörtel, z. B. bei Verlegung auf einer Trennlage nicht aufgefangen werden und die Plattenkanten wegplatzen. Besser wäre eine Dickbettverlegung im Verbund, wie sie oft bei Daino gemacht wird oder bei empfindlicheren Kalksteinen eine Dünnbettverlegung auf einem ordentlichen Estrich. Vorteilhaft ist wiederum, dass Kalkstein eine ähnliche Temperaturausdehnung hat wie der Mörtel, so dass Risse oder Abscherungen durch Temperatureinfluß relativ selten sind, vorausgesetzt Estrich und Verlegung waren fachgerecht.

Sind Kalksteine frostfest?
Das ist nicht pauschal zu beantworten. Beim Frosttest wird nur geprüft, ob mehrere Klötzchen in bestimmter Größe und unter wiederholbaren Laborbedingungen nicht zerfrieren, wenn man sie auf eine Mauer im Außenbereich legt. Mehr nicht. Die Frostbeständigkeit hängt aber auch immer davon ab, aus welchen Lagen er stammt. Es gibt z. B. beim Jura durchaus Lagen, die gängigste Prüfungen bestehen (siehe auch im Buch: Naturstein im Alltag den Artikel dazu), andere frieren relativ leicht auf. Dann kommt es natürlich auch auf die Verlegemethode an. Materialien, die tonige Lagen enthalten, z. B. Jerusalem Stone können in ausreichender Dicke auf einem Basaltsplitt relativ lange ohne Frostschäden bleiben. Der gleiche Stein als dünnes Plättchen im Mörtelbett kann durchaus nach dem ersten Winter komplett zerstört werden. Die Ursache ist relativ einfach. Durch den permanenten Feuchteaustausch mit dem Mörtelbett werden die Adern ausgeschwemmt. Dort kann dann Wasser gefrieren und zu Spannungen führen, die die Platte von innen platzen lassen. Natürlich spielt die Alkalität des Mörtels auch noch eine Rolle. Rosso Verona liegt in Mailand und Umgebung sehr oft in Außenbereichen. Allerdings in Stärken von 10 cm aufwärts und mit ursprünglich scharrierter Oberfläche. Was soll da passieren?

Kleiner Tip für die Beratung
Kein Kalkstein ist zu 100 % wetterfest, Die Natur sorgt immer für ein natürliches Recyclingverhalten. Wir empfehlen immer, ein paar Platten in Reserve zu halten, damit man sie später gegen Entgelt austauschen kann. Sie passen zwar nicht sofort zum patinierten Altbestand, aber man sollte dem Belag genug Zeit lassen, um sich anzupassen.

Was ist bei gespachtelten Stellen außen zu beachten?
Sehr wichtig ist es, bei einer Bestellung den Einbauort, z. B. Terrasse, Fassade, Innenbelag usw. mit zu nennen.
Beispielsweise beim Jura werden die Werksteine für den Außenbereich nicht gespachtelt, da die verwendete Spachtelmasse aus Polyester generell nicht frostbeständig ist. Nachteilig ist natürlich, dass die Lieferzeit sich verlängern kann.

Ist Kalkstein tausalzbeständig?
Nein, aber auch hier spielt die Kalksteinsorte, die Oberfläche und die Dicke eine Rolle, wann optische Beeinträchtigungen sichtbar werden. Schaut man sich in klassischen Kalksteingegenden um, wird man selten dünne Treppenbeläge außen finden. Massivteile sind Standard.

Wie reinigt man Kalkstein am Besten?
Aus Erfahrung von vielen Generationen ist ein klassischer Seifenreiniger oder eine Steinseife die ideale Pflege für einen Bodenbelag. Freistehende Einzelteile können auch gewachst werden.

Wo kann man weitere Informationen bekommen?
Wir stellen im Moment eine Erfahrungstabelle zusammen, die wir Ihnen gerne auf Anfrage als Sondernewsletter zusenden.