2.1 Geologie und Landschaftsformen

Der Boden auf dem wir gehen und stehen gehört eigentlich nicht zu den Dingen, über die ich viel nachdenke. Der ist eben da und irgendwie ist er auch überall ähnlich da und verändert sich nicht, oder? Nun ja, wenn man anfängt, sich mit dem Boden unter unseren Füßen zu beschäftigen, stellt man fest: Er unterscheidet sich sehr wohl von Ort zu Ort und er verändert sich auch. Allerdings benötigt er dafür normalerweise ein paar Millionen Jahre. Aber in dieser Zeit bringt er die verrücktesten Formen und Dinge zu Stande. Welche, das sehen wir uns in diesem Kapitel an.

Vor 4,6 Milliarden Jahren entstand die Erde. Der Planet setzte sich ursprünglich aus Gasen, Gesteinen, Staub und Metallen zusammen. Erst mit der Zeit sortierten sich die Stoffe, bis die Erdkruste entstand.

Menschen gibt es im Verhältnis zum Gesamtalter der Erde erst seit sehr, sehr kurzer Zeit. Was wir über die Eigenarten einer Landschaft und ihre Vergangenheit wissen, erfahren wir folglich nicht aus menschlichen Aufzeichnungen, aber durch die Untersuchung ihrer Gesteine.

Die Erdgeschichte ist dabei in verschiedene Zeitalter unterteilt, die jeweils durch wichtige Ereignisse und Veränderungen in der Entwicklung der Erde und ihrer Bewohner gekennzeichnet sind.

Die Geologie als Wissenschaft ("Lehre der Erde") beschreibt den Aufbau, die Entwicklung und die damit verbundenen Veränderungsprozesse der Erde. Grundlage hierfür bilden vor allem Gesteine, die uns spannende Informationen über ihre Entstehung liefern – so auch in der Euregio Maas-Rhein.

Diese geodynamischen Prozesse gehen zurück auf natürliche Bewegungen im Erdinneren aufgrund der dort vorherrschenden Hitze. Manche dieser Bewegungen sind spektakulär: Erdbeben oder Vulkane verändern die Erde in kürzester Zeit, oft auf drastische Art und Weise. Beispiele für Prozesse im Erdinneren wären Plattentektonik und Vulkanismus. Auf der Erdoberfläche werden die Prozesse durch die Sonnenenergie angetrieben. Beispiele sind die Erosion (Abtragung) von Boden an der Oberfläche durch Wind und fließendes Wasser, aber auch der Transport und die Ablagerung von Bodenmaterial.

Alle diese unterschiedlichen Prozesse sind Teil des geologischen Stoffkreislaufes.

Tutorial: Glossareinträge

Die Geologie ("Lehre der Erde") befasst sich mit Aufbau, Entwicklung und Veränderungen der Erde. 

Auf der Erdoberfläche und im Erdinneren finden eigentlich ständig Bewegungen statt. Manche dieser Bewegungen sind spektakulär: Erdbeben oder Vulkane verändern die Erde in kürzester Zeit, oft auf drastische Art und Weise. Daneben gibt es vergleichsweise langsame und unscheinbare Prozesse, wie die Verwitterung (Zersetzung) und Abtragung der Erdoberfläche durch Wind und Regen. 

Alle diese unterschiedlichen Prozesse sind Teil des geologischen Stoffkreislaufes.

Die Geologie als Wissenschaft meint die "Lehre der Erde". Dies beinhaltet den Aufbau, die Entwicklung und die damit verbundenen Prozesse der Erde. Grundlage hierfür sind vor allem Gesteine, die uns unfassbar spannende Informationen liefern, so auch in der Euregio Maas-Rhein.

Werfen wir einen Blick auf die Prozesse der Erde, wird klar, dass diese die Euregio Maas-Rhein stark beeinflusst haben und auch immer noch beeinflussen. Vor allem bei der Entstehung der Euregio Maas-Rhein werden diese Prozesse verdeutlicht.

Diese Prozesse sind natürliche Bewegungen auf der Erdoberfläche und im Erdinneren aufgrund der Hitze und werden als geodynamische Prozesse zusammengefasst.

• Endogene Prozesse haben starke Auswirkungen auf das Aussehen der Erde, denn sie wirken von innen auf die Erdgestalt. Sie verändern diese in kürzester Zeit, oft auf drastische Art und Weise. Beispiele für Prozesse im Erdinneren wären Plattentektonik und Vulkanismus.
• Exogene Prozesse hingegen wirken von außen auf die Erde. Sie werden durch die Energie der Sonne angetrieben, Beispiele sind die Erosion (Abtragung) von Boden an der Oberfläche durch Wind und fließendes Wasser, aber auch der Transport und die Ablagerung von Bodenmaterial.

Alle diese unterschiedlichen Prozesse sind Teil des geologischen Stoffkreislaufs.

Tutorial: Glossareinträge

Auffaltung und Schieferung sind zwei beispielhafte Ergebnisse des geologischen Stoffkreislaufs, die auch in der Euregio Maas-Rhein eine entscheidende Rolle gespielt haben. 

Auffaltung ist ein geologischer Prozess, bei dem sich die Erdoberfläche aufgrund von Spannungen in der Erdkruste verformt und Hügel bildet. Diese wachsen zunächst in die Höhe und neigen sich sogar zur Seite. 

Auffaltung und Schieferung sind zwei Beispiele des geologischen Stoffkreislaufs, die auch in der Euregio Maas-Rhein eine entscheidende Rolle gespielt haben.

Auffaltung ist ein Prozess, bei dem sich die Erdoberfläche aufgrund von Druck auffaltet. Stell Dir ein Blatt Papier vor, das von beiden Seiten geschoben wird, es bildet zunächst einen Hügel. Dieser kann sich sogar zur Seite neigen und so wie eine Welle im Wasser überschlagen.

Schieferung hingegen ist ein etwas komplexerer Prozess, der aufgrund des Drucks bei der Faltung von Ton abläuft. Ton ist ein Mineral, das aus kleinen plättchenförmigen Kristallen besteht. Wird auf diese Druck ausgeübt, legen sich diese Plättchen in Schichten übereinander, in denen die Minerale alle in der gleichen Lage ausgerichtet sind.  

Schiefer hat aufgrund seines Aufbaus aus Lagen von Mineralen besondere Eigenschaften. So lässt er sich zum Beispiel sehr leicht entlang dieser Lagen spalten, wobei dann kleinere Schieferplatten entstehen. Diese sind nach wie vor ein wichtiger Rohstoff und werden weiterhin als Baumaterial, Dachdeckung und Bodenbelag verwendet.

Beide Prozesse, Faltung und Schieferung, in denen sich Gestein durch Außeneinwirkung verändert, bezeichnet man auch als Metamorphismus.

In der Euregio Maas-Rhein finden sich geschieferte und gefaltet Gesteinsschichten vor allem in den Mittelgebirgsregionen der Rureifel, des zu den Ardennen gehörenden Stavelot-Massivs und im Condroz. In den tonreichen Partien der Monschau-Schichten bei Monschau, in den unteren Rurberg-Schichten bei Simmerath, im Kalltal und den Wüstebach-Schichten im Tal der Erkensruhr. Im 18. und 19. Jahrhundert wurde dort überall Dachschiefer abgebaut. Die historischen Dachschiefergruben sind dort heute noch an ihren Halden und ihren Stolleneingängen zu erkennen.

Schieferung hingegen ist ein Prozess, bei dem unter Druck aus einfachen Tonmineralen am Ende das Gestein Tonschiefer entsteht. 
Ton ist ein Mineral, das aus kleinen plättchenartigen Kristallen besteht. Du kannst Dir diesen Prozess mit Hilfe eines Kartenspiels vorstellen. Die Karten stellen dabei die Tonminerale dar. Liegen die Karten lose verteilt auf dem Tisch und man schiebt sie von den Seiten her zusammen, rutschen sie alle übereinander und bilden am Ende einen Stapel an Karten, die alle gleich ausgerichtet sind.
Nur tonreiche Schichten sind aufgrund der besonderen Form und Eigenschaften der Tonminerale von der Schieferung betroffen.

Schiefer hat aufgrund seines Aufbaus aus Lagen die Eigenschaft, dass er sich sehr leicht entlang dieser Lagen spalten lässt. Dabei entstehen dann kleinere Schieferplatten. Diese sind nach wie vor ein wichtiger Rohstoff und werden heute noch gerne als Baumaterial, Dachdeckung und Bodenbelag verwendet.

Beide Prozesse, Faltung und Schieferung, in denen sich Gestein durch Außeneinwirkung verändert, bezeichnet man auch als Metamorphismus.

In der Euregio Maas-Rhein wurde im 18. und 19. Jahrhundert an vielen Orten Dachschiefer abgebaut. Die historischen Dachschiefergruben sind dort heute noch an ihren Halden und ihren Stolleneingängen zu erkennen. 

Schieferung hingegen ist ein etwas komplexerer Prozess, der durch den Druck bei der Faltung von Ton entsteht. Ton ist ein Mineral, das aus kleinen plättchenförmigen Kristallen besteht. Zunächst sind vor ca. 400 Millionen Jahren auf dem Meeresboden Tonschichten abgelagert worden, die infolge der Einwirkung von Druck und Wärme zu Tonstein verfestigt wurden. Wurden solche Schichten später durch seitlichen Druck aufgefaltet, entstanden daraus infolge tektonischer Vorgänge die Tonschiefer. Dabei wurden die ursprünglichen Tonminerale gedehnt und unter druckbedingter Erwärmung zu neuen, festeren Mineralien auskristallisiert. Die gleichförmige Orientierung der Tonminerale parallel zur Schieferung und ihre Verzahnung untereinander erzeugt die für den Schiefer so charakteristische Spaltbarkeit.

Beide Prozesse, Faltung und Schieferung, in denen sich Gestein durch Außeneinwirkung verändert, bezeichnet man auch als Metamorphismus.

In der Euregio Maas-Rhein finden sich geschieferte und gefaltet Gesteinsschichten vor allem in den Mittelgebirgsregionen der Rureifel (v.a. in den tonreichen Partien der Monschau-Schichten bei Monschau, in den unteren Rurberg-Schichten bei Simmerath, im Kalltal und den Wüstebach-Schichten im Tal der Erkensruhr), des zu den Ardennen gehörenden Stavelot-Massivs und im Condroz. Im 18. und 19. Jahrhundert wurde dort überall Dachschiefer abgebaut. Die historischen Dachschiefergruben sind dort heute noch an ihren Halden und ihren Stolleneingängen zu erkennen.

Schiefer ist ein nach wie vor ein wichtiger Rohstoff und wird weiterhin als Baumaterial, zur Dachdeckung und als Bodenbelag verwendet.

Gesteine verraten uns etwas über vergangene Zeiten, weit bevor die ersten Menschen Fuß in eine bestimmte Landschaft gesetzt haben. Als Teile des geologischen Stoffkreislaufs liefern sie uns wichtige Informationen über die Landschaften, auch in der Euregio Maas-Rhein. Exemplarisch für die Fülle an unterschiedlichstem Gesteinsmaterial betrachten wir hier den regional bedeutsamen "Aachener Sandstein" und den "Aachener Blaustein".

Im Aachener Wald und am Lousberg geht man eigentlich durch den lockeren Aachener Sand, in dem sich jedoch an verschiedenen Stellen feste Bänke aus Sandstein finden, die im Bereich der deutsch-belgischen Grenze bei Köpfchen auch Zyklopensteine genannt werden.

Diese verdanken ihre Entstehung vor allem physikalischen und chemischen Prozessen, wenn sich im Wasser gelöste Stoffe, wie zum Beispiel Quartz, aus dem Wasser zwischen Sandkörnchen abscheiden und so den übergebliebenen Sand zu größeren Sandsteinen verfestigen.

Durch eine Abfolge verschiedenster Lösungs-, Kristallisations- und Verwitterungsprozesse entstand so die ganz eigentümliche Form der Aachener Sandsteine.

Bereits viel früher in der Geschichte der Erde entstanden auch im Raum der Euregio die Kalkgesteine. Diese gehen zurück auf die Zeit des Erdaltertums (Paläozoikum) vor über 300 Millionen Jahren. Zu dieser Zeit war das Gebiet der Euregio mehrfach von einem warmen, tropischen Meer bedeckt, in dem sich intensiv Kalkriffe aus unterschiedlichen Korallen, die Kalkskelette haben, aber auch Muschelschalen bildeten.

Später wurden diese Kalkschichten am Meeresboden durch andere Materialien überdeckt. Unter dem Druck der darüber liegenden Schichten verfestigte sich das Material zum Kalkstein, in dem aufgrund seiner Entstehung am Meeresboden oft viele Fossilien zu finden sind.

Die Farbe des Kalksteins hängt stark davon ab, wieviele andere Mineralien er erhält. Reiner Kalkstein ist weißlich, Eisenoxide färben ihn ocker. Der typische Aachener Blaustein erhält seine Farbe durch einen hohen Anteil an organischem Kohlenstoff, der durch die Zersetzung von Algen in den warmen tropischen Meeren des Erdaltertums entstand. In der Provinz Lüttich findet sich ebenfalls belgischer Blaustein, er wird hier auch Petit Granit genannt und häufig in Gebäuden verwendet.

Das Mergelland (oft auch Heuvelland = Hügelland) in Süd-Limburg ist nach dem Mergelgestein benannt, das in dieser Region nah an der Oberfläche vorkommt und diese an manchen Stellen auch felsig durchbricht. Durch diesen Mergeluntergrund bekommt die Region ihre typisch hügelige Landschaft, in der auch der höchste Berg der Niederlande zu finden ist.

Mergel ist ein Gestein, das sich vor allem aus Kalk und Ton zusammensetzt, wobei der Limburger Mergel besonders kalkhaltig ist. Der Limburger Mergel wird schon seit Jahrhunderten in ober- und unterirdischen Steinbrüchen abgebaut. Der dabei gewonnene Kalkstein wird als Baumaterial, zur Zementproduktion und zur Herstellung von kalkhaltigem Dünger genutzt. Mehr hierzu erfährst du in Element 34, weiter unten im Kapitel.

Die Entwicklung der Euregio Maas-Rhein lässt sich mithilfe der Gesteine, die heute dort gefunden werden, seit dem Paläozoikum nachzeichnen. Zu diesem Zeitpunkt befand sich die Euregio Maas-Rhein noch im Bereich des 70. Breitengrades auf der südlichen Halbkugel. Im Laufe von Millionen von Jahren hat sich die Euregio Maas-Rhein zu ihrer heutigen Position, 50° nördliche Breite, verschoben. Auf dieser Reise durchlief die Euregio Maas-Rhein verschiedene Klimazonen. Mehrfach war die Region von Wasser bedeckt.

Wie kann das sein? Die Kontinente, wie wir sie heute kennen, schwimmen als Schollen auf dem glutflüssigen Magma des oberen Erdmantels. Sie bewegen sich, angetrieben durch Strömungen in dem Magma,  sehr langsam in unterschiedliche Richtungen über die Erdoberfläche. Erklärt werden diese Zusammenhänge in der Theorie der Plattentektonik.

Die nachfolgenden Abbildungen zeigen dir die verschiedenen Naturräume in der Euregio Maas-Rhein und deren Alter. Die Euregio Maas-Rhein weist sehr unterschiedliche geologische, geomorphologische und bodengeografische Merkmale auf. Diese verschiedenen Schichten sind Grundlage für die Besiedelung und Landnutzung.

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Neben Auffaltungen und Schieferung kann sich die Bewegung von tektonischen Platten (siehe Infokasten oben: Theorie der Plattentektonik) auch in Erdbeben äußern. Wenn sich aufgrund von Spannungen in der Erdkruste plötzlich Energie freisetzt, werden Erdbebenwellen verursacht, die sich durch die Erde ausbreiten und die Vibrationen und Erschütterungen verursachen, die wir als Erdbeben spüren.

Mit einem Teleskop betrachtet man ja normalerweise Sterne. Das Einstein-Teleskop jedoch soll Gravitationswellen erforschen. Diese enthalten Informationen über kosmische Ereignisse, von der Beschaffenheit von Schwarzen Löchern und Neutronensternen bis zu den ersten Momenten nach dem Urknall. Mithilfe von Gravitationswellen kann das Weltall also so gründlich studiert werden wie nie zuvor. 

Das gigantische Projekt soll ein hochmodernes Observatorium werden. Die Euregio Maas-Rhein ist seitens der Europäischen Union (EU) zu einem von derzeit drei infrage kommenden Standorten erklärt worden. Für diese Gegend sprechen geologische Gründe. Da das Teleskop unterirdisch gebaut wird, ist Bodenstabilität besonders wichtig. Die hier tief liegenden Blausteinschichten sind sehr dicht und daher gut für die Tunnel des Teleskops geeignet, während die lockereren Kreideschichten darüber dabei helfen, Schwingungen und Lärm, die z.B. durch Verkehr entstehen, zu dämpfen. Dies ist in der EMR wegen des hiesigen dichten Logistiknetzes (siehe mehr dazu in den Kapiteln zu Verkehr, Strukturwandel und Globalisierung) besonders wichtig. Hinzu kommt das dichte Netzwerk aus Wissenschaftsinstituten und Hightech-Unternehmen. Forscherinnen und Forscher und Behörden in den Niederlanden, Belgien und Deutschland prüfen aktuell gemeinsam die Möglichkeiten.

Auf dieser Seite findest du weitere Informationen zum Einstein-Teleskop.

Mit einem Teleskop betrachtet man ja normalerweise Sterne. Das Einstein-Teleskop jedoch soll Gravitationswellen erforschen. Diese enthalten Informationen über den dunklen Teil des Universums, zum Beispiel über Schwarze Löcher. Mithilfe von Gravitationswellen kann das Weltall also so gründlich studiert werden wie nie zuvor.

Die Euregio Maas-Rhein ist seitens der Europäischen Union (EU) zu einem von derzeit drei infrage kommenden Standorten erklärt worden. Für diese Gegend sprechen geologische Gründe.

Auf dieser Seite findest du weitere Informationen zum Einstein-Teleskop.

Aufgrund der vielen unterschiedlichen Gesteinsschichten und Reliefstrukturen kann der Naturraum Euregio Maas-Rhein auf verschiedenste Arten und Weisen vom Menschen genutzt werden. Folgende bedeutsame Nutzungsformen im Raum der Euregio Maas-Rhein wollen wir genauer betrachten: Ackerbau, Grünlandwirtschaft, Forstwirtschaft und Bergbau.