Mein Thema (Auswirkung von Luftschadstoffen: Vergleich von schwarzen Krusten auf Kalkstein aus verschiedenen industriellen, stÀdtischen und lÀndlichen Umgebungen Mitteleuropas) behandelt ein PhÀnomen, welches vielerorts zu beobachten ist. An den europaweit unterschiedlichsten Stellen kann eine schwarze VerfÀrbung von GesteinsoberflÀchen wahrgenommen werden.
Mit den Schadensformen auf Grund von Luftverschmutzung und den physikalisch-chemischen VerÀnderungen wurde sich bereits in der ersten HÀlfte des 20. Jahrhunderts befasst. Nach Fitzner et al. 1996, gliedern sich die visuell zu beobachtenden Schadensformen in 7 Gruppen. Die Krusten gehören neben VerfÀrbungen, Verschmutzungen, Effloreszenz und biologischer Besiedlung zur Gruppe der sogenannten FarbÀnderungen/Ablagerungen. Die hÀufigste Zerstörungsart von Kalksteinen ist die Bildung schwarzer Krusten, die in Trocken- und Feuchtkruste unterschieden werden kann. WÀhrend die Trockenkruste aus Gips (Del Monte et al. 1981) besteht, enthÀlt die Feuchtkruste einen hohen Anteil an biologischer Substanz (Snethlage 2008). Bei der Trockenkrustenbildung entsteht aus der Reaktion von CaCO3 (Calcit) mit SO2 (Schwefeldioxid) auf den GebÀudeoberflÀchen CaSO4*H2O (Gips).
Zur ErgĂ€nzung dieses Themas, ĂŒberprĂŒfte ich die durch Luftverschmutzung verursachten BeschĂ€digungen von OberflĂ€chen aus Kalkstein. Hierzu habe ich zahlreiche Proben aus verschiedenen industriellen, stĂ€dtischen und lĂ€ndlichen Umgebungen Mitteleuropas entnommen. Sie entstammen von DenkmĂ€lern, Stadtmauern und Einfassungen aus Kalkstein, an deren OberflĂ€che gipshaltige, schwarze Krusten vorliegen. Ich habe insgesamt 157 Proben aus 5 europĂ€ischen LĂ€ndern (Deutschland, Ungarn, Belgien, Polen, Tschechien), aus 20 StĂ€dte und 15 SteinbrĂŒchen gesammelt und zudem 5 Proben aus Italien und Frankreich bekommen, aus welchen 55 reprĂ€sentative ausgewĂ€hlt wurden. Die ProbenprĂ€paration erfolgte dergleichen, dass zu den meisten Proben sowohl eine Untersuchung der Kruste, als auch der darunterliegenden Gesteinsschicht möglich war.
Die Proben wurden im Hinblick auf ihre chemische und mineralogische Zusammensetzung, sowie der Gehalte an polyzyklisch aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK) und Schwermetallen untersucht und hinsichtlich ihrer unterschiedlichen Ursprungsgebiete verglichen. Zur Untersuchung des GefĂŒges der Proben werden 3 verschiedene Methoden der Mikroskopie (POL, KL, REM) verwendet. Die mineralogische und chemische Zusammensetzung wurde anhand von 4 analytischen Techniken (XRD, LA-ICP-MS, IC, GC-MS) bestimmt.
Ziel meiner Arbeit war es, die Wechselwirkung zwischen Schadstoffen aus der Luft und der GesteinsoberflÀche zu analysieren und hinsichtlich ihrer tatsÀchlichen Wirkungsmechanismen zu ergÀnzen und zu prÀzisieren.