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"Falsches" Gestein, Forscherdrang und Netzwerke führen zum Vulkan

Auf die Sichtweise kommt es an: Weil ihr früherer Schulleiter Geologe ist und auf einem Spaziergang "falsches" Gestein gefunden hat, sind Andreas Dürner und Marcel Brodbeck jetzt Landessieger beim Wettbewerb "Jugend forscht" und dürfen vom Bundessieg träumen.

ANDREAS VOLZ

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KIRCHHEIM Begonnen hat alles mit einer kleinen Wanderung, die Dr. Roland Krämer, den früheren Rektor des Kirchheimer Schlossgymnasiums, zum "Bol" bei Dettingen in der Nähe des "Käppele" geführt hat. An der alten Burgstelle gibt es für die Vertreter aller möglichen wissenschaftlichen Disziplinen Bemerkenswertes zu entdecken, wie Roland Krämer berichtet: "Der Historiker sucht dort nach Scherben, der Zoologe sieht den Dachsbau, und ich als Geologe habe Weißen Jura gesehen."

"Weißjura ist auf der Albhochfläche in 600 Metern Höhe zu finden. Am Bol ist das aber untypisch. Da müsste Braunjura sein", erklärt Marcel Brodbeck einer der beiden Schüler, die damit beauftragt wurden, den außergewöhnlichen Gesteinsfund genauer zu untersuchen. Schon vor zwei Jahren hatten er und Andreas Dürner gemeinsam mit ihrem Lehrer Wolfgang Cronauer das Schlossgymnasium beim "NaT-Working-Symposium" der Robert-Bosch-Stiftung vertreten.

Ohne die Netzwerke, die das Schlossgymnasium schon frühzeitig geknüpft hat, wäre der Erfolg der beiden Abiturienten beim Landeswettbewerb "Jugend forscht" nicht möglich gewesen. Zum einen konnten sie sich beim vernetzenden Schulversuchsfach MNI (Mathematik, Naturwissenschaften, Informatik) Wissen und Fertigkeiten aneignen, um den Bol richtig unter die Lupe zu nehmen. Zum anderen hat ihre Schule beim "Fächerverbund" MNI bereits eng mit dem Geographischen Institut der Universität Tübingen zusammengearbeitet.

Aber auch schulintern half das fächerverbindende Element, eine erste denkbare Hypothese für das Auftauchen von Weißem Jura am "falschen" Ort alsbald zu verwerfen: Von Menschenhand wurden die Gesteinsbrocken sicher nicht zum Bol transportiert. Rolf Götz, der Roland Krämer bei dessen "Entdeckung" begleitet hatte, steuerte aus Sicht des Historikers die Information bei, dass die ehemalige Burg am Bol aus Holz, Lehm und Schiefer bestanden haben musste. Die Gesteinsbrocken waren außerdem unbehauen und auch noch in mehreren Metern Tiefe nachzuweisen.

"Anthropogene" Einflüsse waren somit auszuschließen. Die Natur hat also für die Weißjurabrocken am Bol gesorgt. Für die beiden Nachwuchsforscher blieb die Frage, ob es einmal einen Bergsturz gegeben hat oder ob der Schwäbische Vulkan, von dem in den Landkreisen Esslingen und Reutlingen über 350 verschiedene Schlote nachgewiesen sind, auch an dieser Stelle vor rund 17 Millionen Jahren die Gesteinsschichten kräftig durcheinandergewirbelt hat.

Gegen die Bergsturztheorie sprach unter anderem die Tatsache, dass am Bol nicht nur Weißer Jura von oberhalb auftaucht, sondern auch Muschelkalk von weit unterhalb des Braunen Jura. Und wenn die Natur auf diese Weise Unteres nach oben kehrt, deutet alles auf vulkanische Aktivitäten hin. Einen wissenschaftlichen Beweis für einen bis dato unentdeckten Vulkanschlot hielten die Forscher deshalb aber noch lange nicht in der Hand.

Genaue Messungen mussten her, und so führten Andreas Dürner und Marcel Brodbeck zunächst geomagnetische Untersuchungen durch. Doch trotz Einsatz eines Protonenpräzessionsmagnetometers konnten sie keine systematischen Abweichungen im Erdmagnetfeld nachweisen. Die vorhandenen Abweichungen erklärten sie sich durch metallische Hinterlassenschaften der ehemaligen Burgbewohner Hufeisen, Nägel oder Ähnliches. Die erste Untersuchung führte also hinsichtlich der Vulkantheorie zu einem ernüchternden Ergebnis: Sollte es sich am Bol doch um einen Schlot handeln, müsste es ausnahmsweise ein nicht oder nur schwach magnetischer sein.

Für die nächste Untersuchungsmethode benötigten die beiden Abiturienten die Hilfe von Professor Dr. Erhard Wielandt vom Institut für Geophysik der Universität Stuttgart. Er stellte die Geräte für die geoelek-trische Untersuchung zur Verfügung. Mit einer Vielzahl von Elektroden wird dabei der elektrische Widerstand im Boden gemessen. Einen Großteil der Auswertung übernimmt der Computer. Nur die Interpretation der Ergebnisse ist dann wieder Sache der Forscher. "Da braucht es sehr viel Fachkenntnis, das könnten wir allein gar nicht", gibt Andreas Dürner ehrlich zu.

Doch auch die Fachleute konnten die Ergebnisse der geoelektrischen Untersuchung nicht eindeutig interpretieren. Ein weiteres Problem dieser Methode führen die beiden Jungforscher in der schriftlichen Aufbereitung ihrer Tätigkeit an: Mit der geoelektrischen Messung lassen sich "kaum Aussagen über die Bestandteile des Gesteins machen".

Folglich blieb nur noch eins zu tun: Gestein aus der Tiefe zu fördern und mineralogisch zu analysieren. Mit schwerem Gerät rückten die Gymnasiasten als nächstes an. Sie wollten Bodenproben aus bis zu zehn Metern Tiefe entnehmen, konnten aber nur bis zu vier Metern ins Erdreich eindringen. Die bewährten "Mentoren" halfen mit Rat und Tat: Erhard Wielandt hatte sich um das Gerät zur Rammsondierung einschließlich der Mannschaft gekümmert, Roland Krämer um alle erforderlichen Genehmigungen. Im Schullabor schließlich machten sich Andreas Dürner und Marcel Brodbeck an die Feinarbeit, bearbeiteten ihr Material mithilfe einer Nassrüttel-Siebanlage, kochten es mehrfach mit Salzsäure und trockneten die gereinigten Proben.

"Das Aufbereiten der Proben ist eine Riesenarbeit", zollt Wolfgang Cronauer seinen Schülern nachträglich Respekt. Zur genauen Analyse bedurfte es allerdings wieder der Hilfe der Universität Tübingen: Mittels Röntgendiffraktometer waren in den Bodenproben vom Dettinger Bol Stoffe wie Pyroxen, Amphibol und Chromspinell nachzuweisen. Der vulkanische Ursprung des Materials war somit belegt, was Roland Krämer bestätigt: "Die Mineralien sind der eindeutige Beweis."

Zum besseren Verständnis des heimischen Vulkanismus ist hinzuzufügen, dass es hier vor 17 Millionen Jahren keine Lavaströme gab, die sich von der Albhochfläche ins Tal gewälzt hätten. Vielmehr kam es beim Schwäbischen Vulkan zu gewaltigen unterirdischen Explosionen, wenn das heiße Magma auf Wasser oder Eis stieß. Durch die enorme Hitze entwickelte sich Dampf, der sich so lange ausdehnte, bis es keinen anderen Weg mehr gab als das Gestein zu durchschießen.

Das gesamte Material wurde in die Luft geschleudert und fiel wieder auf den Boden zurück, andere Gesteinsbrocken rutschten vom Kraterrand nach innen. So kamen im Bereich des Schlots die Schichten durcheinander. Der Weißjura am Bol zeigt, dass die Albhochfläche vor 17 Millionen Jahren noch wesentlich weiter nach Norden reichte als heutzutage. Durch Erosion und Verwitterung zieht sich die Alb im Lauf von Jahrtausenden und Jahrmillionen immer stärker zurück. Zum Zeitpunkt der vulkanisch bedingten Gasexplosion(en) muss es aber weit oberhalb des heutigen Bols noch eine Weißjuraschicht gegeben haben, aus der Gesteinsbrocken nach unten fielen.

Der Bol ist "nur" einer von über 350 bekannten Schloten des Schwäbischen Vulkans. Dass die Entdeckung dennoch etwas Besonderes darstellt, erklärt Marcel Brodbeck folgendermaßen: "Das Gebiet ist relativ gut untersucht. Erstaunlich, dass man da doch noch einen neuen Schlot finden kann."

Den beiden Abiturienten winkt nun die Veröffentlichung ihrer Forschungsergebnisse in einer wissenschaftlichen Fachzeitschrift, womit sie sich das "Urheberrecht" der Entdeckung sichern. Auch in diesem Fall helfen die Kontakte zur Uni Tübingen. Ein Professor hat versprochen, sich der Sache anzunehmen.

Zunächst steht Ende Mai der Bundeswettbewerb "Jugend forscht" an. Andreas Dürner und Marcel Brodbeck stellen in Dortmund noch einmal einer fachkundigen Jury ihre Arbeit vor. Zu ihren Chancen, von Bundespräsident Horst Köhler als Sieger im Fachgebiet "Geo- und Raumwissenschaften" ausgezeichnet zu werden, sagen sie nur: "Träumen ist erlaubt, und wir haben nichts zu verlieren."

Schon der Sieg im Landeswettbewerb war ein großer Erfolg. Damit verbunden war nicht nur die Weiterleitung nach Dortmund, sondern auch ein Sonderpreis: Die beiden sind zu einem mehrwöchigen Praktikum am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven eingeladen. Dort dürfte sie ein Einblick in die gesamte Bandbreite der Geowissenschaften erwarten, die weit über den Schwäbischen Vulkan und seinen neu entdeckten Schlot am Bol hinausreicht.