Schwäbische Alb

Katastersitzung in Laichingen

Dieser Nachmittag sah Gerhard und mich auf dem Weg nach Laichingen, wo im Rasthaus über der Tiefenhöhle die diesjährige Katastersitzung stattfand. Außer uns waren noch etwa 30-40 andere Höhlenforscher gekommen.

Ritschi, der Katasterführer, stellte zur Eröffnung die aktuelle Statistik vor, laut der z.Z. 2778 unterirdische Hohlräume auf der Schwäbischen Alb registriert sind. 109 davon sind künstlich. Immerhin 86% aller Hohlräume sind mit Höhlenplänen dokumentiert. Im „Geschäftsjahr“ 2006 waren 17 neue Objekte hinzugekommen. Im Rahmen einer Softwareumstellung konnten Karteileichen und falsche Einträge bereinigt werden. …

Immer wieder Sonntags…

…erwacht das Entdecker- und Forscherfieber! Am vorgestrigen Sonntag Nachmittag steuerten Irene und ich den Teußen- und Falkenberg bei Essingen an, wo Irene zuvor bei einem Spaziergang eine höhlenverdächtige Stelle ausfindig gemacht hatte. Die Ortsbesichtigung ergab, dass wir uns wahrscheinlich nicht zuviel von dem Objekt versprechen dürfen, es aber im Sommer genauer begutachtet werden muss. Wir nutzten unsere Präsenz vor Ort, um einen Steilhang und einen Felsriegel nach Höhlen abzusuchen, was leider zu keinem positiven Ergebnis führte. Mit ein paar Fotos und den GPS-Koordinaten im Kasten, traten wir die Weiterfahrt zu unserem nächsten Ziel an. …

Erste Tour des Jahres!

Pünktlich zur Kaffeezeit bin ich von der ersten Höhlentour in diesem Jahr zurückgekehrt. Irene und ich versuchten, in den aufgelassenen Steinbrüchen an der Spielburg auf dem Hohenstaufen eine kleine Höhle zu finden, die der verstorbene Gmünder Höfo R. Kreuz in einer Tagebuchnotiz vom 19.09.1970 erwähnte. Der Notiz legte er auch eine Planskizze und eine Lageskizze bei. Aus der Lageskizze wurde ich aber nie richtig schlau. Nach einem Vergleich mit dem Satellitenbild wurde mir aber schließlich klar, wo sich das Loch befinden muss: An der östlichen Wand des westlichen Steinbruchs. …

Der Fetzerschacht (Kat.-Nr. 7225/107) bei Lauterstein (Landkreis Göppingen), eine neue Höhle auf Kartenblatt Heubach

1 Lage und Zugang

[Aus Gründen des Höhlenschutzes gelöscht.]

2 Beschreibung der Höhle

Der Einstieg ist fast kreisrund mit einem Durchmesser und einer Tiefe von jeweils etwa einem Meter. In Richtung NE führt vom Grund der Grube ein unbefahrbarer, versinterter Schluf weg, der auf eine gleichfalls unpassierbare Öffnung in der Steinbruchwand zuläuft.

Die eigentliche Fortsetzung ist jedoch ein Schluf, der von der Grube nach SW abzweigt. Er mündet nach 1,5 m in eine kleine Kammer von etwa 1,5 auf 2 m Grundfläche und 1 m Höhe. Der Boden besteht aus kleinerem Verbruchmaterial. Die Überdeckung der Kammer beträgt kaum einen Meter. Durch die Abbauaktivitäten im Steinbruch bedingt, ist das Gestein stark zerrüttet. Daher ist in diesem Bereich der Höhle große Vorsicht geboten!

Fetzerschacht Grundriss

Rechts bricht der Boden der Kammer in einen 13 m tiefen Schacht ab, dessen Befahrung Einseiltechnik erfordert. Bohranker mit 8 mm-Gewinde sind an dieser Stelle im April 2003 für die Seilbefestigung angebracht worden. Der Schacht ist im oberen Teil knapp einen Meter weit, verbreitert sich in der Tiefe jedoch allmählich. An einer Stelle führt eine vertikale Spalte mehrere Meter weit einsehbar, jedoch unbefahrbar eng, in den Fels. Auch gibt es hübschen Wandsinter zu bewundern.

Etwa 5 m über dem Grund durchstößt der Schacht die Decke einer Halle, die 16 m lang, 4 m breit und bis zu 5 m hoch ist. Drei Seiten der Halle werden von senkrecht aufragenden Wänden begrenzt. Der Boden besteht aus scharfkantigen Versturzblöcken. Einige der Brocken sind mit schönem hellem Sinter überzogen, was darauf hindeutet, dass es vor der Inkasionsphase eine Phase mit optisch ansprechender Versinterung gab. An der nördlichen Wand, im Bereich von Messpunkt 1.6, sind auch noch einige Korrosions- und Erosionsformen zu sehen.

Fetzerschacht Aufriss

An zwei Deckenstufen wird die Raumhöhe erst auf 2,5 m und schließlich auf 1 m verringert. Die Stufen folgen deutlich der Bankung des Gesteins. Am westlichen Ende der Halle taucht die Decke ins Sediment ab. Einige Gesteinsschichten haben sich in diesem Bereich entlang der Schichtfugen teilweise abgelöst und hängen drohend über dem Forscher, falls er darunter herumkrabbelt.

Kurz vor der zweiten Deckenstufe kann man sich an der linken Wand zwischen Versturzblöcken in einer Spalte sehr mühsam und riskant bis auf eine Gesamttiefe von 18 m hinab arbeiten. Es geht dort jedoch nicht weiter.

Die Aussichten, im Fetzerschacht noch Neuland zu erschließen, sind eher gering. Zwei mögliche Ansatzpunkte für Grabungen bieten der versinterte Schluf direkt am Eingang sowie das verstürzte Ende der Halle bei Messpunkt 1.7. Letztgenannter Ort wäre jedoch eine sehr gefährliche Grabungsstelle.

3 Entdeckung und Erforschung

1979 stöberte H.- J. Bayer im Rahmen seiner Promotionsarbeit in dem Steinbruch die …höhle auf (briefliche Mitteilung von Katasterführer Richard Frank am 03.03.1987). Dieses Objekt ging unter der Nummer … in den Höhlenkataster Schwäbische Alb ein, wo es als 5 m lange Horizontalhöhle geführt wird. Weitere Informationen sind nicht vorhanden. Schon in den 1980er Jahren war es nicht mehr möglich, die Höhle zu finden. Der Abbau in dem Steinbruch war zu diesem Zeitpunkt jedoch schon stillgelegt.

Später wurde der Verfasser auf eine runde, flache Senke aufmerksam, die als Feuerstelle genutzt wurde. Einer Eingebung folgend führte er hier am 02.06.2002 eine Sondiergrabung durch, bei der der versinterte, zur Steinbruchwand ziehende Schluf angeschnitten wurde. Am 16.04.2003 machten Jürgen Friedel, Michael Gallasch, Roger Schuster und Klaus Wamsler an dieser Stelle weiter und schafften den Durchbruch in die Kammer mit dem Schacht. Da die Höhlenforscher nicht mit einem Schacht gerechnet hatten, hatten sie erst bei einer weiteren Befahrung in der Nacht vom 17. auf den 18.04.2003 die benötigte Ausrüstung für die Single Rope-Technik dabei und befuhren die gesamte Höhle. An dieser Tour nahmen die gleichen vier Personen wie bei der Entdeckung teil.

Am 19.04.2003 vermaßen Markus Dieth, Michael Gallasch und Roger Schuster die Höhle.

In Anspielung auf den engen Eingangsteil wurde als Name zunächst scherzhaft „Anderthalb Meter Schlazzerfetzer“ vorgeschlagen. Um den Namen den Gepflogenheiten des Höhlenkatasters anzupassen, wurde daraus offiziell der „Fetzerschacht“.

Ob diese Höhle etwas mit der …höhle zu tun hat, ist unklar. Im Eingangsschluf wurde eine zerdrückte und verrostete Coladose gefunden, die belegt, dass die Höhle nach ihrem Anschneiden durch den Steinbruchbetrieb zumindest teilweise zugänglich war. Es wurden keine Befahrungsspuren gefunden, doch könnte die Dose auch zusammen mit Steinen in die Höhle gelangt sein, womit letztere verschlossen wurde.

4 Geologie

Der Fetzerschacht liegt in grob gebankten Kalken. Die Gesteinsbänke sind zwischen 0,5 und 2 m mächtig. Schwämme sind nur als spärliche Einzelindividuen anzutreffen. Hornsteinknollen sind gleichfalls selten. In der Halle am Schachtgrund wurden einige vom Tropfwasser herauspräparierte Belemniten gefunden, die jedoch nicht bestimmt wurden. Von der Höhenlage her ist die gesamte Höhle stratigraphisch in den oberen Malm delta oder epsilon zu stellen.

Die Halle ist im Wesentlichen an „schwäbisch streichenden“ Klüften orientiert.

Die Schachtsohle liegt auf derselben Höhe wie der Grund des Trockentals, das unterhalb des Steinbruchs von NW nach SE verläuft. Das westliche Ende der Halle läuft auf das Tal zu, das etwa 30 bis 40 m entfernt ist. Hier sind noch die Spuren der Arbeit des Wassers festzustellen, weshalb man davon ausgehen kann, dass die Genese des Fetzerschachts mit der Talbildung korreliert. Nach der geomorphologischen Übersichtskarte der Ostalb (inDongus 1974) liegt das Gebiet des Fetzerschachts in den obermiozänen Rumpfflächen der Kuppenalb. Damit ist der Fetzerschacht als spätmiozäne bis pliozäne Bildung anzusprechen.

5 Biologie

Die Fauna des Fetzerschachts ist artenarm. Neben der Höhlenspinne (Meta menardi) wurden vor allem verschiedene Weberknechte (Opiliones) gefunden. Viele der Spinnentiere sind tot und von Pilzen durchdrungen. Die Wände der Halle wirken durch die vielen verschimmelten Spinnenleichen stellenweise wie mit weißen Flecken überzogen.

Außerdem wurden im April 2003 zwei Fledermäuse angetroffen, wovon die eine als Großes Mausohr (Myotis myotis) bestimmt werden konnte. Die andere hing für eine Bestimmung in zu großer Höhe.

Die Fledermäuse beweisen, dass es neben dem erst freigelegten Eingang noch weitere Verbindungen zur Außenwelt gibt, die für kleinere Tiere passierbar sind.

6 Fazit

Selbst in einem Gebiet, das wie das Kartenblatt 7225 Heubach mit 107 Katasternummern einen hohen Bearbeitungsgrad erlangt hat, können Intuition, Neugier, Glück und ein bisschen Ausdauer noch immer zu schönen und unerwarteten Entdeckungen führen!

Literatur

Dongus, H. (1974): Die Oberflächenformen der Schwäbischen Ostalb.- Abh. z. Karst- u. Höhlenkunde, A11, 114 + III S., 1 Beilage.; München.

Neue Doline bei Lauterburg (Ostalbkreis)

Sonntag, der 26.09.2004: Die Schwäbische Alb ist in graue Wolken gehüllt, aus denen unentwegt Nieselregen zur Erde niederfällt. Trotz dieser trüben Herbststimmung prescht der böhmische Silberpfeil des Autors, bestückt mit einschlägigen Höhlen-Utensilien im Kofferraum, die Bartholomäer Steige hinauf auf die Albhochfläche. Es ist gegen 14 Uhr. Hinter Bartholomä findet das Fahrzeug einen Stellplatz an dem ersten Wanderparkplatz links der Straße nach Lauterburg. Der einsame Höhlenforscher schnürt die Trekkingstiefel, schwingt den Schleifsack mit der Schutzkleidung und der Lampe auf die Schultern und wandert, der Fotokoffer pendelt am rechten Arm, in die neblige Trübe hinein.

Nebel

Zwei Wochen zuvor hatten sich merkwürdige Ereignisse in der verschlafenen Gemeinde abgespielt. Am Abend des 08.09.2004 erschütterte ein Knall die Gegend und am nächsten Tag fanden verdutzte Anwohner ein unheimliches Loch in einem Acker im Gewann „Faißtäcker“ südlich von Lauterburg vor. Wilde Spekulationen machten die Runde. Meteoriteneinschlag? Illegale Sprengung? Einsturz einer Schatzkammer? Immerhin wurde ein Geologe vom Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau zu der Lokalität gelockt, der ernüchternd feststellte, dass es sich bei dem Loch um eine ganz ordinäre Doline handle. Am 18.09.2004 berichtete die „Gmünder Tagespost“ mit einem Artikel und zwei Fotos über das Vorkommnis. Weil der Geologe auf dem einen Foto in Sakko und Hemd posiert, ist er wahrscheinlich nicht selbst in das Loch hinunter geklettert.

Das ist also der Zweck der sonntäglichen Forschungsreise: Der Doline, im wahrsten Sinne des Wortes, aus der Perspektive des Höhlenkundlers auf den Grund zu gehen!

Der asphaltierte Wanderweg führt am Waldrand entlang westwärts auf eine leichte Anhöhe hinauf, die als nördlicher Ausläufer des Bärenberges zu verstehen ist. Nach einigen hundert Metern stößt er auf eine Wegkreuzung bei einem auf der Karte als „Sportplatz“ verzeichneten Spiel- und Grillplatz. Nur noch ein kleines Stück weiter Richtung Westen gerät eine mit rot-weißen Trassierbändern abgeschrankte Stelle rechts des Wanderweges ins Blickfeld des Höhlenforschers. Sofort springt der auf die Erschnüffelung unterirdischer Hohlräume trainierte 7. Sinn des Speläologen an! Ca. 20 Schritte durch den Acker und die Sache ist klar: Da ist es, das geheimnisvolle Loch! Es liegt fast senkrecht (ein kleines Stückchen nach Norden versetzt) unter der Überlandleitung.

Abgeschrankte Doline

Der aufdringliche Freund der subterranen Welt hebt zwei Bretter zur Seite, die über dem Höllenschlund liegen.

Bretter auf der Doline

Das Loch hat einen Durchmesser von etwas weniger als einem Meter, ist nahezu perfekt kreisrund und führt an der tiefsten Stelleknapp drei Meter in den älblerischen Untergrund. Die Wände des Zylinders sind senkrecht, teilweise durch Nachbruch auch schon leicht überhängend. Am Boden, an der tiefsten Stelle, führt ein kurzerSchluf Richtung NNW, der aber sofort endet. Diesen Fortsatz kann man auch auf dem Zeitungsfoto erahnen, also hat seit dem Ortstermin durch die Presse bis heute kein großer Nachsturz von Wandmaterial stattgefunden. Apropos Wand: Gewachsener Fels ist nirgendwo aufgeschlossen. Die Doline liegt vollständig im lehmigen, mit Steinen durchsetzten Bodengrund. Dies schmälert ungemein die Aussicht, hier eine Pforte zur Unterwelt aufzustoßen.

Inzwischen hat sich der GPS-Empfänger mit den Satelliten im Orbit dahingehend geeinigt, dass die Doline bei den UTM-Koordinaten (WGS 84) E 571638, N 5402590 und NN 709 liegt.

Blick in die Doline

Einige Fotos später kann sich der Höhlenforscher wieder auf den Weg nach Hause machen, leider ohne spektakuläre Neuigkeiten im Gepäck!

Nachbemerkung: Nur wenige Wochen später war die Doline wieder vollständig aufgefüllt.

Wieviele Höhlen gibt es eigentlich am Rosenstein?

Schon lange habe ich mir überlegt, ob es möglich sein könnte, eine Vorhersage zu treffen, wieviele Höhlen es in einem bestimmten Gebiet insgesamt gibt, wenn einige dieser Höhlen schon bekannt und dokumentiert sind. Dies scheint mir insbesondere im Zusammenhang mit dem Rosenstein bei Heubach (Schwäbische Alb) von besonderem Interesse zu sein, denn wenn man sich die Mühe macht, die vermessenen Höhlensysteme maßstabs- und lagegetreu in eine Karte einzuzeichnen, dann sieht man nämlich, dass keine einzige der bisher erforschten Höhlen tiefer in den Berg eindringt. Es ist vielmehr so, dass unter dem Zentralplateau keine einzige Höhle bekannt ist! Alle Höhlen verlaufen -wie z.B. das Finstere Loch- entweder parallel zum Hang oder aber es handelt sich um mehr oder minder kurze Gangstummel, die rasch unschlufbar werden oder im Versturz enden.

In Abb. 1 ist eine »Gangrose« dargestellt, die also die bevorzugten Richtungen anzeigt, in denen die Höhlengänge am Rosenstein verlaufen. Es ist zu sehen, dass die Richtung NNE-SSW bevorzugt von Höhlen benutzt wird, was natürlich geologisch bedingt ist. Fast alle der bevorzugten Gangrichtungen fallen mit den vorherrschenden Streichrichtungen der Klüfte im Gebiet zusammen, die genannte NNW-Richtung korrespondiert beispielsweise mit der »rheinischen« Kluftrichtung.

Gangrichtungsrose

Viele der Rosenstein-Höhlen sind unverkennbar durch fließendes Wasser entstanden und man kann davon ausgehen, dass das Wasser, das auf der einen Seite in die Höhlen hineingeflossen ist, auch auf der anderen Seite des Berges herausgekommen sein muß. In manchen Höhlen kann man die ehemalige Fließrichtung der Höhlenbäche sogar noch erkennen, etwa anhand der Fließfacetten in der »Kleinen Scheuer« und auch in der »Heinrichshöhle«. Überall ging die ehemalige Entwässerung nach Süden, was ebenfalls eine geologische Ursache hat: Im Zusammenhang mit der Entstehung des »Schwäbischen Lineaments«, einer großen Störungszone in Südwestdeutschland, kam es südlich von Heubach zur Herausbildung einer flachen Muldenstruktur. Diese begünstigte sozusagen als lokaler »Tiefpunkt« die Entwässerung nach Süden. Doch wo zum Teufel sind die »missing links«, die Verbindungsstücke zwischen den Eintrittspunkten an der Nordseite und den Austrittsstellen im Süden?

Als Erklärung mag sich anbieten, dass die Hohlräume erst später durch die Talbildung angeschnitten und teilweise zerstört wurden . Durch die nahe der Erdoberfläche verstärkt wirksame Erosion, Frostsprengung, aber auch die Einlagerung von Verwitterungsschutt, Erde und Laub, wurden die eigentlich den ganzen Berg durchquerenden Höhlen nach kurzer Strecke verschlossen. Je näher die Höhle an der Erdoberfläche liegt, um so wahrscheinlicher ist es doch, dass sie von der Erosion mehrmals angeschnitten wurde, d.h. dass die Höhle mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit sogar mehrere Eingänge hat. Das wiederum erhöht die Chancen, dass die Höhle bereits entdeckt wurde. Kann man aber auch den Umkehrschluß wagen? Eine Höhle in größerer Tiefe hätte demnach keinen Eingang und wäre deshalb auch noch nicht entdeckt.

Die Brauchbarkeit dieses Ansatzes hat Curl (1966) bereits bewiesen, der aufgrund der Proportionen bekannter Höhlen auf die Zahl der unbekannten Löcher in einem Karstgebiet geschlossen hat.

Ich bin durch die Katasterliste für den Rosenstein gegangen und habe geprüft, welche Höhlen eine bestimmte Zahl von Eingängen aufweisen, das Ergebnis zeigt Tabelle 1:

Tabelle 1:

Eingänge 1 2 3 4
Höhlenzahl 27 4 2 2

Ich habe dabei nur echte Karsthöhlen berücksichtigt, tektonische Höhlen (z.B. die Rosenstein-Überdeckungshöhle 1 und 2) blieben ebenso außen vor wie reine Verwitterungshöhlen (z.B. Rosenstein-Felsdach). Natürlich ist es zu einem gewissen Grad Definitionssache, was man als »Eingang« zählen will und was nicht. Das Finstere Loch z.B. hat nur zwei natürliche Eingänge, der mittlere ist künstlich, damit zählt es zu den Höhlen mit zwei Eingängen. Die Große Scheuer hat neben den drei großen Eingangstoren auch noch einen vierten, flachen Eingang, deshalb ist diese Höhle in die Tabellenspalte mit den vier Eingängen eingeflossen.

Zur Aufbereitung der Daten habe ich ein relativ einfaches mathematisches Verfahren angewandt, die Interpolationsmethode nach Newton, die in der gängigen Mathe-Literatur ausführlich beschrieben ist. Für x Messwerte ergibt dieses Verfahren ein Polynom maximal (x-1)ten Grades.

Ich habe folgenden Zusammenhang zwischen der Höhlenzahl und der Eingangszahl ermittelt:

 

Man kann nun diese Kurve leicht nach »rückwärts« verlängern, d.h. feststellen, wieviele Höhlen es mit x = 0 Eingängen gibt. Klar, rechnerisch wären es 90 Höhlen, die es am »Stoi« noch zu entdecken gäbe. Oder anders ausgedrückt, sind gerade erst einmal 28 % des zu erwartenden Höhlenpotentials erforscht worden. Die Kurve ist in Abb. 2 dargestellt, wobei der Graph der besseren Anschaulichkeit durchgezogen ist. Streng genommen sind sowohl die Zahl der Eingänge als auch die Zahl der Höhlen nur nur für positive ganze Zahlen einschließlich der Null definiert, denn »halbe Höhlen« und »halbe Eingänge« sind schwer vorstellbar, ebenso »weniger als gar keine Höhle«. Es handelt sich also bei den Daten um diskrete Wertepaare und präzise müßte man obige Formel schreiben als

 

 

Höhlenzahl über Eingangszahl

Jetzt probieren wir mal etwas anderes, nämlich, die Zahl der Gangmeter gegen die Zahl der Höhleneingänge. Laut Katasterliste dienen folgende Zahlen als Grundlage (Tab. 2):

Tabelle 2:

Eingänge 1 2 3 4
Gangmeter 275,1 176 165 149

Ich wende wieder das Interpolationsverfahren an, um die nachfolgende Formel zu erhalten:

 

mit x als Element der positiven ganzen Zahlen und y als Element der reellen positiven Zahlen. Siehe Abb. 3. Hinter den Höhlen mit Null Eingängen verbergen sich rechnerisch noch 555,36 unerforschte Gangmeter. Bezogen auf das Gesamtpotential sind erst 57 % aller Gänge am Rosenstein erforscht.

Gangmeter über Eingangszahl

Bevor nun aber einer losrennt und verkündet »Der Roger hat berechnet, dass es noch 90 Höhlen am Rosenstein gibt«, muß klar gesagt werden, dass das bisher gesagte nur eine Statistik ist und obendrein nur eine ganz grobe. Bekanntermaßen soll man ja nur einer Statistik trauen, die man selber gefälscht hat, daher soll dieser Artikel nur einen Fingerzeig liefern über das noch nicht ausgeschöpfte Forschungspotential am Rosenstein, nicht mehr und nicht weniger. Ich denke, es ist klar geworden, dass für den Verein noch lange kein Grund vorliegt, die Forschung vor der Haustüre als abgeschlossen zu betrachten und sich aufs Altenteil zu begeben. Im Gegenteil, die Perspektiven für Entdeckungen sind nach wie vor gut!

Literatur

Curl, R.L. (1966): Caves as a Measure of Karst.- J. Geol., 74 (5): 798- 830.

Papula, L. (1990): Übungen zur Mathematik für Ingenieure.- 360 S., 310 Abb., Braunschweig (Vieweg).

Dokumentation zum Naturdenkmal 4/21 »Linsemerhöhle« bei Bartholomä (Blatt 7225 Heubach)

1 Einleitung

Diese Dokumentation setzt sich mit der als Naturdenkmal 4/21 ausgewiesenen »Linsemerhöhle« bei Bartholomä auseinander.

Verfaßt wurde dieser Bericht von der Höhlenkundlichen Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. auf Veranlassung des Landratsamtes Ostalbkreis, dem die Zerstörung dieser bedeutenden Höhle mitgeteilt worden ist.

Die Dokumentationslage ist relativ dürftig, da die Höhle nur in den 1960er Jahren von Höhlenkundlern bearbeitet worden ist und die überlieferten Berichte lediglich den damaligen Kenntnisstand widerspiegeln.

Eine umfassende Untersuchung mit zeitgemäßen Methoden durch die Höhlenkundliche Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. war nicht möglich, da bereits in den späten 80er Jahren die Verschüttung der Höhle so weit fortgeschritten war, dass ein Betreten der horizontalen Höhlenteile nicht mehr möglich war.

Auch ging die Dokumentation mittlerweile verloren, die von den Naturschutzbehörden um 1980 im Zusammenhang mit der Ausweisung zum Naturdenkmal erstellt worden ist.

Die verbliebenen Dokumente, bisher z.T. unveröffentlicht, sowie die Resultate der eigens durchgeführten Erhebungen, werden hiermit erstmals zusammengefaßt und sollen einen Überblick über die Linsemerhöhle und deren natur- und höhlenkundliche Bedeutung geben.

2 Lage

Die Linsemerhöhle liegt im Wald »Linsemer«, ca. 1,7 km W Rötenbach, westlich des Wanderweges von der »Rauhen Wiese« zu den »Drei Linden«. Etwa auf halber Wegstrecke liegt ein aufgelassener Steinbruch, neben dem eine verfallene Holzhütte steht. Dort führt ein undeutlicher Holzabfuhrweg nach SW den Hang hinauf, den man nach etwa 100 m Richtung S verlässt. Nahe eines weiteren Weges liegt der Eingang der Höhle, dessen Koordinaten lauten R: 3569 250, H:5400 275, NN: 715.

Die Linsemerhöhle ist unter der Nummer 7225/18 im Höhlenkataster Schwäbische Alb registriert.

Lageplan Linsemerhöhle

3 Beschreibung

Das Mundloch wird von einer trichterförmigen Doline gebildet, die an der Erdoberfläche einen Durchmesser von rund 2,5 m aufweist und die sich nach unten hin auf etwa 1,5-2 m verengt. Hier führte ein ursprünglich 12 m tiefer Schacht mit leicht elliptischem Profil senkrecht in die Tiefe, der sich nach unten erweiterte und etwa mittig die Decke eines Horizontalgangs durchbrach.

Dieser Gang wies eine horizontale Ausdehnung von 16 m auf und verlief in nahezu E-W-Richtung. Die Gangquerschnitte waren überwiegend durch ein Kastenprofil mit Weiten von 0,8 bis 2 m und Höhen von 1 bis 4 m gekennzeichnet.

Im westlichen Gangast führte ein Kamin 10 m nach oben, der fast die Erdoberfläche erreichte.

Bemerkenswert waren noch die schönen Kristallrasen in diesem Höhlenteil, die im Profil 3 des Höhlenplans eingetragen sind.

Die Bodenfüllung der Höhle bestand teilweise aus Felsblöcken, überwiegend aber offensichtlich aus lockerem, feinklastischen Material wie Höhlenlehm. Dieses Material verschloss anscheinend den Höhlengang an beiden Enden.

Diese Beschreibung stützt sich auf Bleich (1966) und Kreuz (1969-71).

Höhlenplan Linsemerhöhle

Höhlenplan (aus Bleich 1966, Taf. 2D).

4 Geologie und Mineralogie

Die Linsemerhöhle liegt im Massenkalk, in den zahlreiche Kieselknollen eingeschaltet sind, was für eine stratigraphische Zuordnung zum Malm epsilon (oberes Kimmeridgium) spricht. Soweit sich dies im heutigen Zustand beurteilen lässt, ist der Kalk teilweise dolomitisiert, was sich gut mit dem Befund von Merz (1969: 30) deckt.

Über die Genese der Höhle kann aufgrund der dürftigen Informationslage nur spekuliert werden. Aufgrund des Plans kann vermutet werden, dass es sich um eine trocken gefallene frühere Bachhöhle handelt, wofür auch der im Plan eingezeichnete Höhlenlehm spricht.

Der Horizontalgang der Höhle verläuft auf einer Meereshöhe von ziemlich genau 703 m ü. NN, womit die Höhle einem sehr alten Karstniveau zugerechnet werden muß. Dies ist insofern bemerkenswert, da nur rund ein Viertel aller erfaßten Höhlen im Blatt 7225 Heubach auf 700 oder mehr Metern Höhe liegen und dieser alten Höhlengeneration zugehören.

Gemäß Dongus (1962, Abb. 5) ist das Niveau der Höhle der »Hauptoberfläche B« zuzuordnen. In die Hauptoberfläche B hat sich im Mittleren Miozän (vor ca. 15 Mio. Jahren), in einer prä-riesischen Epoche, das Hochtalsystem der »Ochsenbergstufe« eingetieft. Die Linsemerhöhle wäre demnach spätestens in dieser Epoche trocken gefallen und weist ein bemerkenswert hohes Alter auf. Angesichts der in den letzten Jahren neu angefachten Diskussion um das Alter der tiefreichenden Verkarstung scheint eine sorgsame Untersuchung der Linsemerhöhle wünschenswert zu sein.

Zur Beantwortung der Frage nach dem Alter der Höhle kann auch der Höhlenlehm herangezogen werden, der häufig anhand der Korngrößenverteilung der Tonpartikel, des Schwermineralspektrums, des Anteils an Mikrofossilien und dem Gehalt an Pollen wertvolle Fingerzeige liefern kann. Exemplarisch sei zu diesem Themenblock auf die Arbeit vonHinkelbein et al. (1991) verwiesen.

Eine interessante Kleinformation waren auch die bereits angesprochenen Kristallbildungen im westlichen Höhlenteil.

5 Biologie

Keine Informationen vorhanden.

6 Sonstige Beobachtungen

Kreuz (1969-71) vermerkt in der Tagebuchnotiz zu seinem Besuch in der Linsemerhöhle am 27.05.1971 den Fund von acht Patronen MG-Leuchtspurmunition Kal. 7,62 am Schachtboden.

7 Höhlenschutz

7.1 Istzustand

Der 1966 publizierte Höhlenplan (Bleich 1966) zeigt an der Sohle des Schachts einen kleinen Versturzkegel, der wohl natürlich durch sich ablösende Steine im Bereich des Schachtmundes entstanden ist.

Bereits im Jahr 1971 aber erwähnt Kreuz zahlreiche Baumstämme und Holzstangen am Grunde des Schachts, die es den Forschern erschwerten, in den horizontalen Höhlengang hindurchzuschlüpfen.

Anfang der 1980er Jahre fanden Mitglieder der Höhlenkundlichen Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. noch die gleiche Situation vor.

Bei einem erneuten Besuch im Herbst 1987 lag bereits soviel Holz und Erdreich (Bauaushub?) am Schachtgrund, dass der Durchstieg in den Horizontalgang vollständig blockiert war.

Abstieg in die Linsemerhöhle 1987

Eine weitere Ortsbesichtigung durch ein Team der Heubacher Höhlenforscher zeigte, dass sich an diesem Zustand bis 1994 wenig geändert hatte.

Am 03.10.1998 erlebten zwei Mitglieder der Höhlenkundlichen Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. bei einer Kontrollbesichtigung eine böse Überraschung: Der Schacht war bis auf die Eingangsdoline vollständig mit Erdreich / Bauaushub aufgefüllt!

Die verbleibende Resttiefe des einstmals 12 m tiefen Schachts betrug zu diesem Zeitpunkt also nur noch 2 m!

Über die Zusammensetzung des Füllmaterials im Schacht kann keine konkrete Angabe gemacht werden, da zumindest die oberste Schicht sorgfältig mit Erdreich abgedeckt worden ist, aus dem einige Holzteile ragten. Vermutlich wurde der Schacht zur »Entsorgung« von Holzabfällen und Baustellenaushub benutzt, wobei natürlich nicht gesagt werden kann, ob doch auch toxische Materialien in die Höhle verbracht worden sind.

Anbetracht der Proportionen der Höhle kann davon ausgegangen werden, dass mindestens 24 m³ Abfall unbekannter Art und Herkunft in der Höhle lagern. Bei entsprechend feinteiligem Material ist es durchaus vorstellbar, dass auch der Horizontalgang ganz oder teilweise mit nachrutschendem Abfall verfüllt worden ist, wodurch das Volumen insgesamt 40 m³ und mehr betragen kann.

Die Zerstörung der Höhle befremdet insofern ganz besonders, da sie seit 1983 als Naturdenkmal ausgewiesen ist und unter besonderem Schutz steht. Wie bereits gezeigt, lag die Hauptphase der Zerstörung nach 1994, als auch die Neufassung des baden-württembergischen Landesnaturschutzgesetzes in kraft getreten war, das Höhlen explizit als schützenswürdige Lebensräume versteht.

Sehr wahrscheinlich wurden auch die Bestimmungen über Abfallbeseitigung bei der Auffüllung der Höhle übertreten.

7.2 Sollanalyse

Angesichts des hohen wissenschaftlichen Wertes der Höhle, der in den vorangestellten Abschnitten angedeutet wurde, und um die potentiellen Risiken zu klären, die von den eingebrachten Abfällen ausgehen können, fordert die Höhlenkundliche Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. nachdrücklich die Sanierung der Linsemerhöhle!

Die Chancen, die Höhle in einen naturnahen Zustand überzuführen, stehen insgesamt relativ günstig, sofern sich unter den Verunreinigungen keine flüssigen bzw. die Höhlensedimente dauerhaft kontaminierenden Substanzen befinden. In diesem günstigen Fall können die eingebrachten Materialien manuell abgegraben und aus der Höhle geschafft werden.

Die Höhlenkundliche Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. kann sich um die praktische Umsetzung dieser Aufgabe bemühen, wobei der Umfang der zu bewerkstelligenden Arbeit, die anfallenden Kosten und die technische Organisation am Besten vor Ort durch ein Gespräch mit allen Beteiligten geklärt wird.

Literatur

Bleich, K. E. (1966): Zur Altersfrage der Verkarstung und ihrer Phänomene.- Jh. Karst- u. Höhlenkde., 6: 29-50, 15 Abb., 1 Tab., 5 Taf.; München.

Dongus, H. (1962): Alte Landoberflächen der Ostalb.- Forsch. dt. Landeskde., 134: 1-71; Bad Godesberg.

Hinkelbein, K. & Papenfuß, K. & Ufrecht, W. & Wolff, G. (1991): Holozän umgelagerte Sedimente in der Falkensteiner Höhle – Stellungnahme zu einem Beitrag von HASENMAYER (1991).- Laichinger Höhlenfreund, 26 (2): 103-110; Laichingen.

Kreuz, R. (1969-71): Befahrungen und Vermessungen.- Unveröff. Tagebuch (Mskr.); Schwäbisch Gmünd.

Merz, E. (1969): Die Geologie des Blattes Heubach (Nr. 7225), östliche Hälfte (1: 25000).- Diplomarbeit Uni Stuttgart (Mskr.); Stuttgart.

Die „Schatzkammerhöhle“, wie es weiterging

Kurze Übersicht über die bisherigen Maßnahmen zum Schutz der Höhle.

Nach div. Telefongesprächen fand am 19.01.99 eine Ortsbesichtigung im Steinbruch statt, bei der zwei Mann von der Geschäftsleitung des Steinbruchs, der Bürgermeister der betroffenen Gemeinde, mehrere Leute vom Landratsamt, Dr. Schloz vom geologischen Landesamt (GLA) BaWü und zwei Vertreter der Höhlenkundlichen Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. (Novak, Schuster) anwesend waren. Der gleichfalls geladene Vertreter des Landesverbandes für Höhlen- und Karstforschung e.V. konnte leider nicht teilnehmen. Obwohl die Heubacher Höfos schon 20 min. vor dem avisierten Termin am Schauplatz eintrafen, waren die anderen Teilnehmer noch früher da und hatten bereits in kleinen Grüppchen die Höhle befahren. Dadurch war der Anfang des „Meetings“ etwas unkoordiniert, trotzdem verlief das Gespräch dann aus Sicht des Höhlenschutzes sehr befriedigend.

Der Steinbruchbetrieb hat die Grenzen seines „Claims“ schon fast überall erreicht. Der weitere Vortrieb kann nur noch in einer Richtung erfolgen, d.h. die Abbaufront entfernt sich sogar wieder von der Höhle, so dass auch die Geschäftsleitung recht gute Chancen sieht, die Höhle zu schonen. Nach der Höhlenbefahrung äußerten sich sowohl die Repräsentanten der Naturschutzbehörde als auch des GLA positiv über den Wert der Höhle, die aufgrund ihres Sinterschmucks nicht alltäglich für die Region ist. Die Entscheidung, ob die Höhle als Naturdenkmal ausgewiesen werden kann/ muß, steht aber noch aus. Dr. Schloz pflichtete meiner Auffassung bei, dass eine radiometrische Altersbestimmung der beiden Tropfsteingenerationen erfolgen sollte und empfahl deshalb wenigstens die zeitweilige Erhaltung der Höhle, damit die weitere Dokumentation durchgeführt werden kann. Um die Schatzkammerhöhle vor dem Zugriff von Mineraliensammlern zu schützen und um die Luftdetonationen der Sprengungen abzudämmen, wird der Eingang erst einmal mit großen Blöcken zugeschoben, worum sich der Steinbruchbetreiber kümmern wird. Sobald der Abbau etwas weiter vom Loch weggewandert ist und das weitere Forschungsprogramm „steht“, wird die Höhle wieder aufgebuddelt und die nötigen abschließenden Arbeiten durchgeführt. Mit diesem provisorischen Maßnahmenkatalog konnten sich schließlich alle Anwesenden anfreunden.

Einen ziemlich bitteren Nachgeschmack hatte der Ortstermin aber dennoch. Es stellte sich heraus, dass am letzten Wochenende Mineraliensammler die Höhle gefunden haben müssen und so sah es darin auch aus. Der schöne Stalagmit am Eingang- spurlos verschollen. Die Säule rechts- plattgemacht. Die fast meterlangen Stalaktiten und Teile der glasklaren Sinterfahne- von der Decke geschlagen oder mit Steinen heruntergeworfen. Die „Tannenzapfen- Stalaktiten“ ganz hinten- es war einmal. Das war einer jener Augenblicke, an denen sich im Gehirn des Höhlenforschers fiese, aber herzerfrischende Folter- Phantasien abspielen.

Der Verschluß der Höhle mit Steinen soll Anfang nächster Woche stattfinden. Um aber am kommenden Wochenende weitere Besuche von Randalierern und Mineraliensammlern zu verhindern, werden Mitglieder der Arge Rosenstein den Höhleneingang bewachen; der Besitzer stattete uns mit den nötigen Vollmachten hierfür aus. Das auch als Warnung an die Horden von schwarzen Schafen, die diese eventuell diese Webseite lesen… :-)

Sprengarbeiten im Steinbruch: Inwiefern die von den Sprengungen angeregten elastischen Wellen eine Gefahr für den Sinter darstellen, konnte uns auch der Sprengtechniker des Steinbruchs nicht sicher sagen. Bei der Entdeckung der aufgesprengten Höhle war der Sinter jedenfalls noch *völlig* intakt. Die hintere Sinterwand weist einen Querbruch auf, der jedoch vollständig mit Calcit verheilt ist und deshalb sicher ein höheres Alter aufweist, d.h. schwerlich anthropogen bedingt ist. Der Betrieb hat uns aber vorsichtshalber versprochen, die Höhe der Abbausäulen und damit die Dosis des Sprengstoffs zu verkleinern.

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Die „Schatzkammerhöhle“, ein akut gefährdeter Karsthohlraum

Vorbemerkung: Das nachfolgende Dokument stellt die leicht gekürzte Fassung des Dossiers dar, das dem Amt für Naturschutz im Landratsamt Ostalbkreis sowie dem Arbeitskreis Naturschutz Ostwürttemberg am 04.01.1999 vorgelegt worden ist. Wir bitten alle Höhlenforscher, die bereits Erfahrungen mit Höhlenschutzprojekten in Steinbrüchen gesammelt haben, um Informationsaustausch.

Am 02.01.1999 entdeckten Mitglieder der Höhlenkundlichen Arbeitsgemeinschaft Rosenstein / Heubach e.V. im Steinbruch am [Lageangabe gelöscht] eine neue Höhle, die nach Ansicht der Bearbeiter eine in der Umgebung einzigartige Naturbildung darstellt, deren Erhalt sichergestellt werden muß. Die Gründe werden nachfolgend dargelegt.

Lage:

[Lageangaben aus Höhlenschutzgründen gelöscht]

Beschreibung:

Das sieben Meter breite und rund zwei Meter hohe Portal der Höhle ist größtenteils mit Erde und Sprengschutt zugeschoben, so dass zwischen der Oberkante des Schutthaufens und dem First der Höhle nur noch rund ein Meter Raum verbleibt. Man muß deshalb von der Abbausohle zunächst einen Erdhügel von etwa drei Metern Höhe erklimmen, um in die Höhle zu gelangen. Im Innern der Höhle fällt der künstlich angehäufte Boden rasch ab, so dass nach wenigen Metern bereits Raumhöhen von bis zu vier Metern erreicht werden. Die Höhle besteht im wesentlichen aus einem hallenartigen Raum von zehn auf sieben Metern Grundfläche, der durch drei große Versturzblöcke sowie Tropfsteine zweigeteilt ist.

Bereits im Eingangsbereich ragen zahlreiche Stalagmiten von bis zu einem Meter Höhe aus dem künstlich aufgeschütteten Sediment. Nahe der südlichen Wand steht auch eine filigrane Tropfsteinsäule von beinahe zwei Metern Höhe. Die großen Versturzblöcke sind fast vollständig mit weißen Tropfsteinvorhängen überzogen, aus denen wiederum etliche Kerzenstalagmiten emporragen. Über den Versturzblöcken ist der First ausgebissen und die Raumhöhe weitet sich auf bis zu vier Meter. Zahlreiche weiße Stalaktiten und glasartig- durchsichtige Sinterfahnen verzieren in diesem Bereich die Decke. Die nördliche Wand ist vor den Versturzblöcken großflächig versintert und auch die natürliche Höhlensohle besteht aus einer bis zu 20 cm mächtigen Sinterplatte.

Die Versturzblöcke können vorsichtig an der Südseite passiert werden, was wegen der großflächigen Versinterung mit viel Umsicht geschehen muß. Im hinteren Raumteil weitet sich die Höhle nach einem kleinen Wandaufschwung alkovenartig. Eine „Tropfsteinorgel“ sowie Tannenzapfen- Stalaktiten und Knöpfchensinter schmücken diesen Abschnitt der Höhle. Höhepunkt sind aber zweifellos drei durchsichtige Tropfsteinfahnen.

Dokumentation:

Die Höhle wurde am 02.01.1999 entdeckt und am gleichen sowie am darauffolgenden Tag bearbeitet. Die Daten für einen Höhlenplan im Maßstab 1:100 (Grundriß und zwei Profile) wurden eingemessen und der Höhleninhalt auf ca. 50 Diapositiven festgehalten. Des weiteren wurde die biologische und geologische Situation beurteilt. Eine Kopie des Zeichnungsentwurfs ist beigefügt, da die Reinzeichnung noch nicht fertiggestellt werden konnte.

Name:

Nach den Richtlinien des Internationalen Speläologen- Verbandes liegt das „Taufrecht“ bei den Entdeckern der Höhle. Diese einigten sich darauf, die Höhle wegen der Vielfalt an Tropfsteinformen unter dem Namen „Schatzkammerhöhle“ in ihren Unterlagen zu führen und im Höhlenkataster Schwäbische Alb einzutragen.

Geologie:

Die Höhle liegt wenige Meter über der Glaukonitbank, einem wichtigen stratigraphischen Horizont im Oberen Jura Südwestdeutschlands. Somit liegt der Hohlraum vollständig im Malm δ 4 (Mittelkimmeridge- Kalke), und zwar in der Schichtfazies.

Bemerkenswert sind die großen Versturzblöcke in der Höhle, die mit flächenhaftem Wandsinter überzogen sind. Der schräge Verlauf des Sinters zeigt an, dass die Versturzblöcke nach der Versinterung gekippt sind. Die darauf stehenden Stalagmiten sind jedoch senkrecht, was anzeigt, dass nach der Kippung eine jüngere Tropfsteingeneration auf der älteren gewachsen ist. Das Kippen der Blöcke könnte der Indikator für ein paläoseismisches Ereignis sein, dessen Auftreten innerhalb der Erdgeschichte mittels radiometrischer Untersuchungen an den beiden Tropfsteingenerationen zeitlich eingegrenzt werden könnte.

Biologie:

Mehrere Exemplare der Zackeneule (Scoliopterix libatrix) wurden festgestellt, ebenso einige Weberknechte (Opilionidae). Außerdem fanden sich an zwei Stellen Kotreste eines größeren Säugetiers. Dies zeigt an, dass trotz der kurzen Zeitspanne, vor der die Höhle beim Abbau des Gesteins angeschnitten und geöffnet worden ist, bereits eine Zuwanderung troglophiler Tierarten und die Besiedlung der Höhle begonnen hat.

Forderung nach Höhlenschutz:

Die Höhle weist einen Reichtum an Tropfsteinen auf, der in der ganzen Region einzigartig ist. Porzellanartig- durchscheinende Stalagmiten und glasklare Sinterfahnen können in keiner anderen Höhle des Blattes [gelöscht] gefunden werden. Auf die Möglichkeit, erdgeschichtliche Ereignisse anhand der Tropfsteine zu datieren, wurde schon hingewiesen.

dass durch den Anschnitt der Höhle ein neuer Biotop geschaffen wurde, haben die Bearbeiter ebenfalls aufgezeigt. Es besteht die gute Chance, dass auch die vom Aussterben bedrohten Fledermäuse im Laufe der Zeit die Höhle als Winterquartier akzeptieren werden. In einer Höhle in einem anderen Teil des Steinbruchs, wurden im Winter 1998/99 Fledermäuse gefunden. Der Lärm der Maschinen und der Sprengungen scheint die Tiere also nicht zu stören.

Aus diesen Gründen ist es notwendig, die Höhle in einem möglichst naturnahen Zustand zu erhalten. Dazu gehört als erster Schritt die rechtliche Unterschutzstellung, um zu verhindern, dass die Höhle zu Straßenschotter verarbeitet wird. Wie die Sinterreste an der Felswand vor der Höhle anzeigen, wurden bereits mindestens zehn Meter des Hohlraums abgebaut!

Als nächste Sicherungsmaßnahme müßte sowohl das Höhlenklima wiederhergestellt und die Höhle vor dem Zugriff von Touristen und Tropfsteindieben geschützt werden. Durch den künstlich gesprengten Eingang dringt die trockene Tagluft bis in die hintersten Höhlenteile vor, d.h. die Tropfsteinformationen trocknen aus und hören auf zu wachsen. Das bis weit nach hinten einfallende Tageslicht wird bald Algenschleier auf den Wänden gedeihen lassen, was die Tropfsteine ebenfalls zerstört. Außerdem wurden bereits jetzt Tropfsteine mit Hämmern abgeschlagen sowie mit schmutzigen Stiefeln zertreten.

Beide Sicherungsmaßnahmen könnten dadurch erreicht werden, indem zunächst die eingeschobene Erde wieder abgegraben wird. Dann sollte im Eingang eine Mauer hochgezogen werden, die intensive Luftzirkulation, Lichteinfall sowie Tourismus verhindert. Damit aber die Besiedlung des Biotops durch Tiere weiterhin vollzogen werden kann, empfehlen wir die Anbringung eines ca. einen auf einen Meter messenden Gitters mit waagrechten Stäben von jeweils zehn Zentimetern Abstand. Dann können Fledermäuse ungehindert einfliegen. Eventuell sollte das Gitter nicht starr, sondern mit Scharnier und Schloß eingebaut werden, damit eine Betreuung des Biotops durch Höhlen- und Fledermausforscher erfolgen kann.

Wie es bisher mit dem Schutz der Höhle weiterging

Nachträge zur Mineralogie der Todsburger Höhle (Kat.- Nr. 7423/11), Schwäbische Alb

Vorbemerkung

Der vorliegende Artikel war ursprünglich als Nachtrag zu bereits veröffentlichten mineralogischen Untersuchungen (SCHUSTER 1992) in der Todsburger Höhle geplant. Er basiert auf Geländearbeiten, die schon im Sommer 1992 durchgeführt und zur Veröffentlichung in einer süddeutschen karstkundlichen Schriftenreihe eingereicht worden waren. Diese Zeitschrift ist jedoch nie erschienen und um zu verhindern, dass die gewonnenen Erkenntnisse verloren gehen, legt der Verfasser den Bericht nun hier der Öffentlichkeit vor. Leider fielen die Originale der beiden Infrarot- Spektren, auf die im Text bezug genommen wird, der Redaktion jener ursprünglichen Zeitschrift zum Opfer und können nicht mehr ohne weiteres rekonstruiert werden. Der Text enthält jedoch glücklicherweise eine schriftliche Auswertung, so dass der Verlust verschmerzbar ist.

Zum besseren Verständnis werden außerdem einige Hinweise aus dem bereits publizierten ersten Teil (SCHUSTER 1992) kurz wiederholt.

1. Einleitung

1990 und 1991 waren aus der Todsburger Höhle Mineralproben entnommen und analysiert worden. Besonders musste ein Mineralgemenge hervorgehoben werden, das in Form eines schwarzen, pastösen Überzuges an einer Stelle der Höhle auf der Bodensinterschicht aufsitzt. Naßchemische Untersuchungen wiesen in diesem Gemenge Calcit und Eisenoxidhydrate nach. Dazu kommen unlösliche Bestandteile, die zunächst als Quarz und Korund angesprochen wurden, mengenmäßig jedoch nicht mehr quantifiziert werden konnten.

Mit rund 37 % stellen organische Stoffe unbekannter Zusammensetzung einen weiteren erheblichen Massenanteil dar. In der Anhand der Analyse hergeleiteten Theorie zur Entstehung dieses Mineralgemischs, spielt die organische Komponente eine zentrale Rolle, nach der dreiwertiges Eisen durch diese Substanzen zu einer zweiwertigen, wasserlöslichen Form reduziert wurde (SCHUSTER 1992).

Am 18.07.1992 zogen M. Feth und der Verfasser in der Todsburger Höhle letztmalig eine kleine Probe der mineralischen Substanz. Die Ergebnisse der Auswertung vermögen einige der Lücken zu schließen und auch die Entstehungstheorie kann an einigen Punkten verfeinert werden.

2. Entnahmepunkt

Die Fundstelle des Mineralgemenges liegt in einem der niedrigen Seitenteile, die den Hauptgang der Todsburger Höhle über weite Strecken begleiten. Etwa auf der Höhe der ersten Wasserpfütze nach der Eingangshalle, kann man rechts (S) in eine solche nischenartige Seitenpassage hineinschlufen, die sich auf einer Querkluft entwickelt hat. Hier überzieht der schwarze Belag mehrere Quadratmeter Bodenfläche.

Im ersten Augenblick wurde dieser Überzug spontan als Fackelruß interpretiert, jedoch nach der Überlegung, warum das Material nur den Boden bedeckt, die Decke aber sauber ist, wurde die Neugier der Bearbeiter geweckt und Probensubstanz entnommen.

3. Labormethoden

3.1. Frühere Untersuchungen

1991 wurden bereits Tests durchgeführt und deren Ergebnisse als erster Zwischenbericht 1992 von SCHUSTER publiziert. Dabei stellte sich heraus, dass ein großer prozentualer Anteil der Probenmasse in Mineralsäuren löslich ist. In der Lösung wurde Calcium durch komplexometrische Titration bestimmt, dreiwertiges Eisen durch Spektralphotometrie und gleichfalls komplexometrisch der Versuch geführt, Magnesium nachzuweisen. Letzteres verlief negativ. Die Titrationstechniken sind in A.A. (o.J.) detailliert beschrieben.

Die schwarzen, farbgebenden Massen jedoch stellten sich als säureunlöslich heraus und wurden zur Weiterverarbeitung abfiltriert und bei rd. 900°C und Zutritt von Luftsauerstoff geglüht. Die Rückstände verflüchtigten sich dabei fast vollständig und zurück blieben kleine Mengen weißer und hellgrauer Mineralkörnchen mit z.T. großer Härte. Daraus folgt, dass die schwarze Substanz offensichtlich eine Kohlenstoffverbindung organischer Natur ist.

Aufgrund der Tatsache, dass die Probe Eisen enthält, das in seiner vorliegenden, dreiwertigen Form sehr schwer in Wasser löslich ist und also ein spezieller Transportmechanismus vorgelegen haben muss, damit das Eisen dennoch in das Höhlensediment gelangen konnte, wurde darüber nachgedacht, ob ein Zusammenhang mit der organischen Substanz bestehen könnte. Die späteren Untersuchungen, die der eigentliche Bestandteil dieses Aufsatzes sind, scheinen dies zu belegen.

3.2. Aktuelle Untersuchungen

Um detaillierten Aufschluß über den Mineralbestand in der Probe zu erhalten, fiel die Wahl des Analysenverfahrens auf die infrarotspektroskopische Standardmethode für Feststoffe.

Die z.T. chemisch aufbereiteten Proben, bei rd. 100°C getrocknet, wurden jeweils mit einem etwa zehnfachen Massenüberschuß von trockenem Kaliumbromid p.a. in einer hydraulischen Presse unter Vakuum zu klaren Tabletten verdichtet. Diese Preßlinge konnten dann teilweise in herkömmlichen IR-Spektrometern durchgemessen werden, wozu die erhaltenen Spektren manuell auf Übereinstimmung mit Vergleichsspektren von Reinsubstanzen geprüft wurden; teilweise war es auch möglich, die Probanden auf dem Laser-IR aufzuscannen und die Transmissionskurven per Computerdatenbank automatisch mit Vergleichsmaterial zu überlagern.

Zur Feinuntersuchung der organischen Stoffe, wobei besonderes Interesse dem Nachweis funktioneller Gruppen galt, die Eisenverbindungen reduzieren können, kam versuchsweise die Dünnschichtchromatographie zum Einsatz.

Als Elutionsmittel kamen drei verschiedene Gemische mit unterschiedlich ausgeprägter Polarität zur Anwendung:

  • Toluol/ Ethanol/ Ammoniak- Gemisch
  • Toluol/ Ameisensäure/ Diethylether- Gemisch
  • Petrolether/ Diethylether- Gemisch

Nachdem die Proben auf die DC- Platten aufgetragen waren, ließ man im Entwicklungstank, z.T. mehrmals, das Fließmittel bis knapp unter die Oberkante aufsteigen und nach dem Trocknen wurden die Chromatogramme zur Detektion der evtl. vorhandenen Spots mit den Sprühreagenzien Platinat, Ninhydrin, Echtblau B und Diethylaminobenzaldehyd behandelt (TREIBER 1984).

Eine Identifizierung einzelner Verbindungen ist nach dieser Methode unmöglich, jedoch konnte prinzipiell durch die unterschiedlichen Rf– Werte eine Auftrennung in verschiedene Substanzzonen erwartet werden, in denen sich funktionelle Gruppen besser als in der Mischung, mit ihren sich gegenseitig störenden Komponenten, nachweisen lassen.

4. Ergebnisse

4.1. Auswertung der IR-Spektrogramme

Es wurde zunächst von einer unbehandelten Probe ein Spektrogramm aufgezeichnet, das die Werte der IR- Transmission gegenüber der Wellenzahl (cm-1) wiedergibt. Schon die chemische Analyse hatte für Calcit einen Massenanteil von knapp zwei Dritteln in der Mineralmischung ausgewiesen (SCHUSTER 1992: 70); dieser Sachverhalt findet im Spektrum seinen Niederschlag in Form der sehr intensiven Absorptionsbanden des Calciumcarbonats.

Als charakteristisch sind die Peaks bei den Wellenzahlen 3400 cm-1, 2900 cm-1, 2500 cm-1, 1790 cm-1, 870 cm-1, 710 cm-1 und ganz besonders bei 1430 cm-1 hervorzuheben. Damit wird unverkennbar Calcit angezeigt.

Daneben tritt jedoch auch Absorption im Bereich 3500- 3700 cm-1 und vor allem bei 1040 cm-1 auf, die nicht dem Kalkspat zuzuschreiben ist.

Da die CaCO3– Banden die übrigen Peaks zu stark überdecken, wurde in einer weiteren Probe der Calcitanteil durch milde Säurebehandlung entfernt und nur der unlösliche Rückstand spektroskopiert. Das hieraus resultierende Spektrum konnte in der Mehrheit aller Punkte mit einem Vergleichsspektrum des SiO2 (Quarzsand) aus der Datenbank in Einklang gebracht werden. Als Charakteristika gelten die Peaks bei 3500 cm-1, 2950 cm-1, 2880 cm-1(schwach ausgeprägt), 2350 cm-1, 1650 cm-1 1040 cm-1 (hier handelt es sich um den sehr intensiven Peak, der auch im Spektrum der unbehandelten Probe auftritt) und 700 cm-1. Damit ist das bereits vermutete Vorkommen von Quarz gesichert.

Allerdings treten im Verlauf der Spektralkurve der Probe zusätzliche Peaks auf, die sich im Quarz- Vergleichsspektrum nicht wiederfinden lassen. Es handelt sich um die Absorptionslinien bei 3700 cm-1, 3600 cm-1, 900 cm-1 und 800 cm-1. Durch ein entsprechendes Vergleichsspektrum konnte damit darüber hinaus noch Kaolinit identifiziert werden.

4.2. Auswertung der Dünnschichtchromatogramme

Die in die Dünnschichtchromatographie gesetzten Erwartungen haben sich nicht erfüllt. Der Versuch, die organischen Komponenten aus der Probe abzutrennen und über Dünnschichtchromatographie weiter aufzuschließen, scheiterte an deren mangelhaften bzw. fehlenden Löslichkeit in den benutzten Elutionsmitteln. Darum brachte auch die Behandlung der entwickelten Platten mit Sprühreagenzien keine positiven Resultate.

5. Diskussion

Die IR-Spektroskopie konnte die Zusammensetzung der anorganischen, mineralischen Komponenten des Mineralaggregats, wie diese bereits aus den chemischen Analysenergebnissen schlußfolgert worden war, in praktisch allen Punkten bestätigen.

Während das Vorhandensein von Calcit schon nach der naßchemischen Untersuchung feststand, brachte erst die Spektralanalytik den gesicherten Quarz- Nachweis. Dieses Mineral war bislang nur aufgrund von extrem hitze- und säurebeständigen Kristallen, die in der Probe gefunden worden waren, vermutet worden. Dagegen stellte sich der Verdacht, dass auch Al2O3 mit enthalten sein könnte, als Irrtum heraus. Die IR- Spektroskopie lieferte keinerlei Anzeichen für Korund, dafür aber eindeutig für Kaolinit.

Kaolinit ist ein Vertreter der Tonminerale, ein Zweischichtsilikat mit der Zusammensetzung Al2Si2O5(OH)4. Es geht z.B. aus der Verwitterung von Feldspat hervor, wobei dieser Abbauprozeß in zwei Stufen abläuft:

Zunächst erfolgt durch die Einwirkung von Hydroxoniumionen die sogenannte „Entbasung“:

2 KAlSi3O8 + 2 H3O+ —> 2 HAlSi3O8 + 2 H2O + 2 K+

Durch Wasseranlagerung entstehen Kaolinit und Kieselsäure.

2 HAlSi3O8 + 5 H2O —> Al2Si2O5(OH)4 + 4 H2SiO3

Indes gilt es die Abhängigkeit der Löslichkeit von SiO2 und Al3+ vom pH- Wert zu beachten (Abb. 1). Im pH- Bereich 5- 9 liegt unlösliches Al(OH)3 vor, das bei Prozessen innerhalb dieser Grenzen der Mineralneubildung somit nicht zur Verfügung steht. Bei pH < 5 geht Al3+als Hexaquokomplex in Lösung, bei pH > 9 geht es in den löslichen Tetrahydroxoaluminat- Komplex über.

Löslichkeitskurven

Die Löslichkeit des SiO2 nimmt dagegen mit steigendem pH-Wert annähernd linear zu. Daher entstehen Si-ärmere Zweischichtsilikate wie Kaolinit bevorzugt bei tiefen pH- Werten, wo zwar viel Al3+ in der Lösung zur Verfügung steht, aber im Vergleich dazu ein SiO2– Unterschuß herrscht.

In diesem Zusammenhang ist auf die erste Reaktionsgleichung zu verweisen, aus der ersichtlich ist, dass die Feldspatverwitterung in Gegenwart von H3O+, also im sauren Bereich, abläuft. ZIECHMANN & MÜLLER- WEGENER (1990: 218) benennen einen „Silikat- Pufferbereich“, der zwischen dem Carbonat- Pufferbereich und dem Austauscher- Bereich liegt, also bei einem pH- Wert von ca. 5.

Darüber hinaus ist der Verwitterungsprozeß klimagesteuert; Kaolinit bildet sich bevorzugt unter feuchten und kühlen Bedingungen (siallitische Verwitterung). Leider liegen keine zuverlässigen Angaben vor, so dass es nicht möglich ist, anhand von bekannten Klimadaten eine Altersabschätzung zu treffen. Am ehesten kommt das Ende des Würm- Glazials als Entstehungszeitraum für diese Mineralmixtur in Frage (kühle bis kalte Witterung, jedoch genügend flüssiges Wasser, um die Verwitterung und Umlagerung in die Höhle zu bewerkstelligen). Diese Beobachtung deckt sich gut mit den radiometrisch gewonnenen Altersangaben des Sinters aus der Todsburger Höhle, der sich im Postglazial gebildet hat (FRANKE, MÜNNICH & VOGEL 1959): Das auf dem Bodensinter liegende Material mussjünger sein als der Sinter.

Bereits früher (SCHUSTER 1992) wurden in dem Mineralaggregat basische Eisenoxide durch naßchemisch- photometrische Untersuchungen nachgewiesen. Eine exakte Strukturanalyse war nicht möglich. Definitionsgemäß wurden die Eisenminerale als Limonitangesprochen. „Limonit“ ist ein Sammelbegriff für diverse Eisenoxide und -Hydrate wechselnder Konstitution. Meistens wird er mit der Formel FeOOH bzw. Fe(OH)3zusammengefaßt, was streng genommen nicht ganz richtig ist.

Von FeOOH sind zwei verschiedene Modifikationen bekannt: alpha – FeOOH oder Goethit und gamma – FeOOH oder Lepidokrokit. Ersteres ist auch als „Nadeleisenerz“, letzteres als „Rubinglimmer“ bekannt. Die Kristallformen beider Modifikationen sind aus den Abb. 2 und 3 (nach KLOCKMANN 1980: 553/ 554) ersichtlich. Lepidokrokit ist bei normalen Temperaturen metastabil und wandelt sich langsam in den weitaus häufigeren Goethit um. KLOCKMANN (1980 :553) teilt mit:
"Goethit mit seinen Varietäten ist ein typisches Produkt der Verwitterungszone (...) unter Einfluß von Humussäuren, gelöstes Eisen wird in dieser Form gefällt. (...) Limonit oder 'Brauneisenerz' schlechthin (...) besteht überwiegend aus Goethit."

Kristallform des Goethit

 

Kristallform des Lepidokrokit

Zur Erklärung der Entstehung der FeOOH-Ablagerungen wurde die Theorie herangezogen, dass Huminstoffe mit elektrophoben Gruppen (z.B. die Carbonyl- Gruppe) das Eisen des FeOOH zur zweiwertigen Form reduzieren, die durch das größere Löslichkeitsprodukt eine höhere Mobilität in Wasser besitzt und deshalb zur Umlagerung von der Erdoberfläche in die Höhle in Betracht kommt. Aus Abb. 1 geht hervor, dass die Löslichkeit von Eisen bei pH- Werten über 3 rapide abnimmt (Ausfällung von schwerlöslichem Fe(OH)3).

Die Analyse von Tropfwässern aus Höhlen ergab aber einen durchschnittlichen pH 7,4 (SIMMLEIT 1987: 31). Auch Karstgrundwasser aus dem Karbonatkarst hat einen annähernd neutralen pH- Wert; im Frankendolomit z.B. von 7,4 (FREVERT ET AL. 1982: 65). Das Löslichkeitsprodukt von FeOOH liegt bei diesem Wert nur bei 2,5 10-42 mol4 l-4 (nach KÜSTER 1985), so dass praktisch kein Transport von gelöstem Eisen stattfindet.

Die Kohlensäure alleine reicht keinesfalls aus, um pH 3 oder tiefer zu erreichen, auch dann nicht, wenn man den in der Bodenluft erhöhten CO2– Partialdruck berücksichtigt. Der Humusboden in Karbonatkarstgebieten enthält viel Kalk, welcher mit Kohlensäure ein leistungsfähiges Puffersystem bildet. ZIECHMANN & MÜLLER- WEGENER (1990: 216) berechnen den tiefsten möglichen pH- Wert des Bodenwassers mit 6,2. Die hier wiedergegebene Tabelle der beiden Autoren zeigt jedoch, dass durch die Pufferwirkung des CaCO3 die pH- Werte i.d.R. noch deutlich höher liegen.

Tabelle 1: pH- Werte in Abhängigkeit vom CO2– Partialdruck (aus ZIECHMANN & MÜLLER- WEGENER 1990: 216)

Böden CO2– Partialdruck [hPa]
0,3 1 10 100
Natriumboden 9,0 8,6 7,9 7,2
Boden mit 9 % CaCO3 8,3 8,0 7,4 6,7
CaCO3– freier Boden 6,9 6,7 6,4 6,0
dest. Wasser 5,7 5,4 4,9 4,4

Neben der Kohlensäure muss im Erdreich ein weiterer Protonendonator vorhanden sein, um die für die Eisenlösung idealen Säurewerte zu erreichen. Auch die Feldspatverwitterung läuft in saurem Milieu ab. "Durch das Überwiegen von Phenol- und Carbonylgruppen sind Huminsäuren echte Säuren, die einer Salzbildung fähig sind (Humate)"(ZIECHMANN & MÜLLER- WEGENER 1990: 52).

Dies verdeutlicht, dass die organischen Stoffe, deren Reste noch in dem Mineralgemenge mit einem Massenanteil von 37 % vorhanden sind, eine wesentlich bedeutendere Rolle für die Mineralbildung spielen, als ursprünglich angenommen. Sie sind nicht nurReduktionsmittel, sondern auch Puffersubstanz für die Eisenlösung und die Feldspatverwitterung.

Die nachgewiesenen Überreste im Mineralgemenge passen ganz ins Bild, denn derartige Zersetzungsprozesse sind in der Literatur beschrieben: "...doch ist ihre Wirkung begrenzt, da sie allmählich durch Mikroorganismen und Luftsauerstoffeinwirkung in CO2 und H2O umgewandelt werden" (RÖMPP, S. 1521).

Huminstoffe sind ausgeprägte Chelatbildner; d.h. sie bilden besonders mit Nebengruppenmetallen wie z.B. Eisen, lösliche Komplexverbindungen. In dieser Form können die Metalle leicht als Lösung transportiert werden. Die Inkohlungsprozesse nach der Ablagerung in der Höhle setzen das Metalloxid/ -hydroxid durch oxidative Zerstörung des Chelats wieder frei.

Zusammenfassend lässt sich formulieren, dass

  • die Existenz der Minerale Calcit, Quarz, Kaolinit und Limonit/ Goethit in einem sedimentären Mineralgemenge in der Todsburger Höhle als gesichert gelten kann.
  • Huminsäuren eine entscheidende Rolle bei der Mineralgenese spielten, da sie einerseits die H3O+– Ionen für die Feldspatverwitterung und die Fe- Lösung liefern und andererseits als Komplexbildner und Reduktionsmittel für den Transport in die Höhle sorgen.
  • die Entstehung des Materials vermutlich nach dem Ende der letzten Eiszeit erfolgte.

Nachbemerkung

Aufgrund der vorliegenden Befunde werden die Vorgänge, die zur Bildung der Mineralisation in der Todsburger Höhle geführt haben, als rein abiotische Prozesse gewertet. Sowohl die Umsetzung der Minerale an der Erdoberfläche als auch die oxidative Ausfällung im Höhleninnern können durch Redoxreaktionen aus der organischen und anorganischen Chemie erklärt werden. Jedoch, seit einer ganzen Reihe von Jahren, mehren sich die Hinweise darauf, dass erhebliche Teile der Eisen- und Manganerze in sedimentären Lagerstätten als direkte Lebensäußerungen von Mikroorganismen (vor allem Bakterien, aber auch Eukarioten) zu deuten sind. Aktuelle Ergebnisse sind in MENNE (1996) und in SKINNER & FITZPATRICK (1992) dokumentiert.

Inwiefern dies auch auf die hier besprochenen Minerale aus der Todsburger Höhle anzuwenden ist, kann beim gegenwärtigen Untersuchungsstand nicht entschieden werden. Die Oxidation der Fe+II– haltigen Lösung in der Höhle kann durch Beteiligung von Mikroorganismen erfolgen, muss jedoch nicht. Ebenso wahrscheinlich ist die in diesem Aufsatz zur Diskussion gestellte abiotische Fällung der Minerale durch die pH- und eH- Änderung in der Lösung, nachdem diese in den lufterfüllten Hohlraum eingetreten ist. Die in den Augen des Verfassers viel interessantere Frage, welche Vorgänge im einzelnen im Boden über der Höhle die Lösung des dreiwertigen Eisens herbeigeführt haben, bleibt durch die Mikrobiologie vorerst unbeantwortet. Die Reduktion und Mobilisierung des Eisens erfordert Energie- warum sollte ein Mikroorganismus Energie für einen für ihn nutzlosen, ja sogar schädlichen Vorgang aufbringen? Eisen ist in höheren Konzentrationen toxisch, also müsste ein Bakterium „Interesse“ daran haben, dieses Element durch Fällung aus seiner Umwelt zu beseitigen, statt die Konzentration durch Auflösung noch zu erhöhen. Sicherlich richtig ist aber die indirekte Beteiligung von Organismen an der Eisenreduktion durch die Bereitstellung von reduzierenden organischen Stoffwechselprodukten.

Dank

Ein besonderes Wort des Dankes möchte ich MARTIN FETH aussprechen, der die zeitraubenden IR- spektroskopischen Aufnahmen durchführte und somit die Realisierung dieses Berichts überhaupt erst ermöglicht hat.

Literatur

A.A. (o.J.): Komplexometrische Bestimmungsmethoden mit Titriplex.- 111 S.; Darmstadt.-[Analysensammlung, herausgegeben von Fa. E. Merck].

FRANKE, H.W. & MÜNNICH, K.O. & VOGEL, J.C. (1959): Erste Ergebnisse von Kohlenstoff- Isotopenmessungen an Kalksinter.- Die Höhle, 10(2): 17- 22; Wien.

FREVERT, T. & SCHRIMPFF, E. & BAUMGARTNER, I. (1982): Kalk- Kohlensäure- Gleichgewicht in oberflächennahen Grundwässern NO- Bayerns.- Z. Wasser Abwasser Forsch., 15(2): 58- 69, 1 Abb., 3 Tab.; Weinheim.

KLOCKMANN, F. (1980): Klockmanns Lehrbuch der Mineralogie.- 16. Aufl., 876 + 55 S., 631 Abb.; Stuttgart (Enke).

KÜSTER, W.F. (1985): Rechentafeln für die chemische Analytik.- 103. Aufl., 310 S.; Berlin (de Gruyter).

MENNE, B. (1996): Manganhaltige Ablagerungen in der Rettenbachhöhle (Kat.Nr. 1651/1, Oberösterreich) und ihre Zusammenhänge mit mikrobiologischen Prozessen.- Die Höhle, 47(3): 69- 74, 2 Tab.; Wien.

RÖMPPs Chemie- Lexikon.- 7. Aufl.; Stuttgart (Franckh).

SCHUSTER, R. (1992): Mineralogie.- Wiss. Berichte der Karstspeläologischen Arbeitsgemeinschaft Karlsruhe, 1: 68- 80, 1 Tab.; Karlsruhe.

SIMMLEIT, N. (1987): Klassifizierung und hydrochemische Charakterisierung von Tropfwässern am Beispiel zweier oberfränkischen Karsthöhlen.- Mitt. Verb. dt. Höhlen- u. Karstforsch., 33(2): 28- 31, 1 Abb., 3 Tab.; München.

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