Tonbergbau

Lehmgrube

Ton ist ein weicher, feinkörniger Verwitterungsrückstand von Gesteinen, der überwiegend aus wasserhaltigen Aluminiumsilikaten besteht. Tone lassen sich in sechs allgemeine Kategorien einteilen: Kaolin, Kugeltone, Schamotte, Bentonit, gewöhnliche Tone und Fullererde.

photography — Risse im Ton, die durch Trocknung und Schrumpfung entstehen. Public Domain.

Ton ist ein Verwitterungsrest von vielen Gesteinen, meist kristallinen Gesteinen, die aus verschiedenen Silikaten bestehen. Speziell die Feldspate darin werden durch die Verwitterung zum größten Teil gelöst, es bleiben jedoch bestimmte Minerale als unlöslicher Anteil zurück. Die korrosionsbeständigsten Mineralien sind wasserhaltige Aluminiumschichtsilikate wie Kaolinit (Al₂Si₂O₅(OH)₄). Die Überreste der Erosion haben in der Regle sehr kleine Korngrößen (< 2 µm), und neigen dazu, einen hohen Wasseranteil zu enthalten. Wenn sie trocknen, verlieren sie an Volumen und bekommen Risse, die durch das Schrumpfen verursacht werden. Wenn sie feucht sind, sind sie wasserdicht. Es ist durchaus möglich, daß Tone von anderen Ablagerungen bedeckt werden durch die Diagenese unter Druck und hoher Temperatur wieder in Gestein verwandelt werden. Man spricht dann von Tonstein oder Mergel.

Junge Tonablagerungen oder Mergel mit geringem Verfestigungsgrad werden für die verschiedensten Anwendungen abgebaut. Mit gewöhnlichem Lehm werden Verfüllungen, speziell Mülllager, gegen das Eindringen von Grundwasser abgedichtet. Bessere Qualitäten werden für das Brennen von Dachpfannen, Lehmziegeln und Keramik bis hin zu Porzellan benötigt. Die Produkte sind so vielfältig wie die chemische Zusammensetzung der Tone. Ein ganz besonderer Ton wird als Bauxit bezeichnet, nach dem französischen Dorf Le Baux. Dieser Ton besteht aus Aluminiumoxid und ist damit die Hauptquelle für die Gewinnung von Aluminium. Mit anderen Worten: Es ist ein Erz. Das Aluminium wird durch Reduktion des Aluminiumoxids mit elektrischem Strom gewonnen.

Die Verwendung von Ton ist sehr alt, deshalb sind auch viele Abbaumethoden und Verarbeitungstechniken sehr alt. Die vermutlich erste Verwendung von Tonen war in Form von Töpferwaren. Man kann Ton leicht mit Wasser lösen, er geht dabei nicht in Lösung, sondern in Suspension. Wenn man ihn allerdings stark erhitzt kommt es zu einer Umwandlung die ihn hart, wasserfest und sogar wasserdicht machen kann. Das ist sehr praktisch um Lebensmittel zu lagern und man kann sogar darin kochen. Unglücklicherweise ist Keramik aber auch zerbrechlich.

Das eigentlich indianische Wort Adobe bezeichnet im Englischen einen ungebrannten Lehmziegel. Der Ton wird einfach aufgeschlämmt, etwas gereinigt und dann in Formen getrocknet. Das Ergebnis sind recht stabile Ziegel, die auch atmungsaktiv sind und das Raumklima sehr gut regulieren. Man kann die Qualität durch Zugabe von Stroh noch verbessern. Das Problem beim Einsatz im Außenbereich ist die Wasserlöslichkeit, so daß diese Bauweise nur in semi-ariden und ariden Gebieten gut funktioniert. Doch auch in unseren Breiten ist der Einsatz von Ton im Innenbereich inzwischen sehr beliebt. Er reguliert das Raumklima sehr gut, isoliert und enthält keinerlei Schadstofe. Beim Brennen der Adobes entstehen Ziegel oder Backsteine, die in feuchten Ländern zum Bau von Häusern verwendet werden.

Ein wichtiger Aspekt bei Ton ist der einfache Abbau und damit der niedrige Preis. Er wird meist in großen Tagebauen abgebaut, Sprengungen sind dabei nicht nötig. Sehr gute Qualitäten werden jedoch auch gezielt unter Tage abgebaut. Dies sind überwiegend Tone die für besondere Keramiken, speziell Porzellan, benötigt werden.