Hallo. Wir erläutern hier Entstehung, Eigenschaften und Pflege von Tonschiefer. Geht es um Ihre Fläche, kommen wir gern zu Ihnen.
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Tonschiefer: Entstehung, Eigenschaften und Verwendung
Wie aus Tonstein spaltbarer Schiefer wird, woran man ihn von Schieferton und Phyllit unterscheidet und warum er als Dachschiefer so lange hält.
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Tonschiefer ist ein feinkörniges, dichtes Gestein, das bei der Gebirgsbildung unter gerichtetem Druck und erhöhter Temperatur aus Tonstein entsteht und sich entlang engständiger paralleler Flächen in dünne Platten spalten lässt. Er besteht aus Tonmineralen, Quarz, Feldspat und Glimmer, hat eine Rohdichte von etwa 2,7 bis 2,8 Gramm je Kubikzentimeter und nimmt in der Regel nur 0,5 bis 0,6 Masseprozent Wasser auf. Deshalb dient er seit Jahrhunderten als Dachschiefer und Fassadenbekleidung; Schieferton quillt dagegen im Wasser, Tonschiefer nicht.
Steckbrief Tonschiefer
| Merkmal | Wert |
|---|---|
| Gesteinsgruppe | Metamorphes Gestein, niedriggradig (Übergang von Diagenese zur Metamorphose) |
| Ausgangsgestein | Tonstein |
| Mineralbestand | Tonminerale, Quarz, Feldspat, Glimmer (Muskovit), Chlorit; Spuren von Rutil und Pyrit |
| Korngröße | Deutlich unter 20 Mikrometer |
| Rohdichte | Rund 2,7 bis 2,8 g/cm³ |
| Wasseraufnahme | Etwa 0,5 bis 0,6 Masseprozent, oft darunter |
| Biegefestigkeit | Etwa 40 bis 80 N/mm² (trocken) |
| Brandverhalten | Nichtbrennbar, Klasse A1 nach DIN 4102 |
| Farbe | Grau bis schwarz, auch grünlich, bräunlich, rötlich |
Quelle: Wikipedia, Artikel Schiefer; Universität Oldenburg, Gesteinsgalerie Tonschiefer; BauNetz Wissen, Bauphysikalische Eigenschaften von Schiefer
Was ist Tonschiefer?
Ein spaltbares Gestein aus Tonstein
Tonschiefer ist ein dichtes, feinkörniges Gestein mit sehr enger Schieferung. Es lässt sich in dünne, ebene Platten spalten, bei der Verarbeitung oft nur wenige Millimeter stark. Er gehört zur Gruppe der Schiefer, also der Gesteine, die entlang paralleler Flächen spalten. Gesteinskundlich handelt es sich um ein niedriggradig metamorphes Gestein: Es steht auf der Grenze zwischen dem noch unverfestigten Sediment und dem stärker umgewandelten Gestein.
Der Begriff wird oft für alles gebraucht, was als Schieferplatte verkauft wird. Genauer ist er für Schiefer, die aus Tonstein hervorgehen und nur schwach metamorph überprägt sind. Wer wissen will, wie sich Tonschiefer von höher metamorphen Schiefern unterscheidet, findet das weiter unten im Abschnitt zur Abgrenzung.
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Entstehung von Tonschiefer
Vom Tonschlamm zum Schiefer
Zuerst lagert sich Tonschlamm in Meeren oder Becken ab und verfestigt sich zu Tonstein. Bei einer Gebirgsbildung wird dieser Tonstein gestaucht. Unter gerichtetem Druck und erhöhter Temperatur lösen sich Tonmineralkörner in Druckrichtung auf, und senkrecht dazu wachsen neue, blättrige Minerale. So entsteht die Schieferung.
Wichtig ist: Die Schieferungsebene steht senkrecht zur Druckrichtung und hat mit der ursprünglichen Schichtung nichts zu tun. Beide können in beliebigem Winkel zueinander liegen. Spaltet das Gestein quer zur Schichtung, spricht man von Bänderschiefern. Wegen der Korngröße unter 20 Mikrometern lässt sich der genaue Mineralbestand nur mit Röntgenbeugung bestimmen.
Eigenschaften von Tonschiefer
Mineralbestand und Farbe
Tonschiefer besteht aus Tonmineralen, Quarz- und Feldspatkörnern, Glimmer, vor allem Muskovit, und Chloritblättchen. In Spuren kommen Rutil und Pyrit vor. Die Farbe reicht von grau bis schwarz. Bitumen und Graphit färben das Gestein dunkel, Limonit gibt braune, Hämatit rötliche und Chlorit grünliche Töne. Es gibt auch mehrfarbige, gebänderte und gefleckte Varianten.
Kennwerte für den Bau
Die Rohdichte liegt bei etwa 2,7 bis 2,8 Gramm je Kubikzentimeter. Die Wasseraufnahme beträgt meist 0,5 bis 0,6 Masseprozent und liegt oft darunter; ein Prüfzeugnis für Moselschiefer nennt einen Mittelwert von rund 0,26 Prozent. Die Biegefestigkeit trocken liegt bei etwa 40 bis 80 Newton je Quadratmillimeter. Tonschiefer ist nichtbrennbar und erreicht die Brandklasse A1. Seine Wärmeleitfähigkeit beträgt etwa 2 Watt je Meter und Kelvin.
Gute Qualität gilt als äußerst beständig gegen Witterung und Umwelteinflüsse. Als Mangel gelten Einschlüsse wie Erze und Kalk, Quarzadern, sichtbare Risse und Klüfte. Eine geringe Wasseraufnahme macht Frostschäden unwahrscheinlich; liegt der Wert über 0,6 Prozent, verlangt die Norm zusätzlich eine Prüfung der Frost-Tau-Wechsel-Beständigkeit.
Tonschiefer, Schieferton und Phyllit unterscheiden
Drei ähnlich klingende Gesteine
Schieferton ist ein Sedimentgestein, das nicht metamorph überprägt wurde. Er ist weicher, enthält teils Fossilien und quillt in Wasser; Tonschiefer quillt nicht, ist härter und enthält keine oder nur stark verformte Fossilien.
Phyllit entsteht aus Tonschiefer bei etwas höherem Druck und höherer Temperatur. Ihm fehlen die ursprünglichen Tonminerale, dafür enthält er mehr als 50 Prozent Serizit, einen feinkörnigen Glimmer, der auf den Schieferungsflächen einen seidigen Glanz erzeugt. Bei noch stärkerer Umwandlung entsteht Glimmerschiefer. Tonschiefer steht also am Anfang dieser Reihe.
Verwendung und Vorkommen von Tonschiefer
Dachschiefer, Fassade und Tafel
Wichtigste Verwendung ist die Dachdeckung. Daneben bekleidet Tonschiefer Giebel und Fassaden, dient als Mauerstein, Hausnummer oder Kunstobjekt und wurde bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts für Schiefertafeln und Griffel genutzt. Technisch spielen Isolier- und Schalttafeln eine Rolle. Für Dach und Fassade sind die Beständigkeit und die geringe Wasseraufnahme ausschlaggebend.
Zu den bekannten deutschen Vorkommen zählen Moselschiefer aus der Gegend um Mayen, der Hunsrückschiefer, der Sauerländer und der Thüringer Schiefer. International wird er unter anderem in Spanien, Frankreich, Großbritannien und Portugal abgebaut. Der deutsche Dachschiefer wurde 2024 in die Stone-Heritage-Liste der internationalen Geologenvereinigung aufgenommen, und der Schiefer wurde 2019 in Deutschland zum Gestein des Jahres gewählt.
Tonschiefer reinigen und pflegen
Bewuchs und Verschmutzung
Auf Schieferdächern und -fassaden siedeln sich mit der Zeit Moos, Algen und Flechten an, vor allem an schattigen, feuchten Seiten. Das Gestein selbst ist beständig; Probleme entstehen eher durch ungeeignete Verfahren. Hoher Druck, harte Bürsten und scharfe Mittel können die dünnen Platten, die Spaltflächen und die Befestigung beschädigen.
Wie sich Schieferplatten im Boden- und Wandbereich behandeln lassen, beschreibt der Ratgeber Schieferplatten reinigen. Für Bewuchs auf dem Dach hilft der Ratgeber Moos vom Dach entfernen. Auf Dächern prüfen wir den Zustand, die Dichtheit und das geeignete Verfahren vor Ort, bevor wir reinigen.
Ist Ihr Schieferdach oder Ihre Schieferfassade bewachsen oder verschmutzt? Wir prüfen den Zustand vor Ort und reinigen die Fläche
Tonschiefer im Vergleich mit Schieferton und Phyllit
| Merkmal | Tonschiefer | Schieferton | Phyllit |
|---|---|---|---|
| Gesteinsgruppe | Niedriggradig metamorph | Sedimentgestein | Metamorph, höher als Tonschiefer |
| Ausgangsgestein | Tonstein | Tonschlamm | Tonschiefer |
| Quellverhalten in Wasser | Quillt nicht | Quillt | Quillt nicht |
| Glimmeranteil | Muskovit und Chlorit neben Tonmineralen | Überwiegend Tonminerale | Mehr als 50 Prozent Serizit, seidiger Glanz |
Quellen: siehe Quellenverzeichnis am Seitenende.
Häufige Fragen zu Tonschiefer
Wie entsteht Tonschiefer?
Aus Tonstein, der bei einer Gebirgsbildung unter gerichtetem Druck und erhöhter Temperatur gestaucht wird. Dabei bilden sich parallel ausgerichtete Minerale, die die Spaltbarkeit ergeben.
Was ist der Unterschied zwischen Tonschiefer und Schieferton?
Schieferton ist ein weicheres Sedimentgestein, das in Wasser quillt. Tonschiefer ist metamorph überprägt, härter und quillt nicht.
Ist Tonschiefer dasselbe wie Dachschiefer?
Dachschiefer ist ein Tonschiefer in einer für Dachplatten geeigneten Qualität.
Wie viel Wasser nimmt Tonschiefer auf?
Meist nur 0,5 bis 0,6 Masseprozent, häufig weniger. Deshalb ist er weitgehend frostbeständig.
Woher kommt deutscher Tonschiefer?
Bekannte Vorkommen sind Mosel, Hunsrück, Sauerland und Thüringen.
Schieferdach und Schieferfassade reinigen lassen
Bewuchs und Verschmutzung auf Flächen aus Tonschiefer prüfen wir vor Ort und wählen das passende Verfahren.
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Schiefer
Überblick über die Gesteinsgruppe der Schiefer, zu der Tonschiefer als niedriggradig metamorphe Form zählt.
Moselschiefer
Bekannter deutscher Dachschiefer aus der Gegend um Mayen mit sehr geringer Wasseraufnahme.
Phyllit
Stärker metamorphes Gestein mit seidigem Glanz durch Serizit, das aus Tonschiefer hervorgeht.
Tonstein
Das Sedimentgestein, aus dem Tonschiefer bei der Gebirgsbildung entsteht.
Glimmerschiefer
Weitere Stufe der Umwandlung, deutlich glimmerreicher und gröber als Tonschiefer.
Thüringer Schiefer
Regionale Schiefersorte aus Thüringen, die für Dach und Fassade genutzt wird.
Kunstschiefer
Künstliche Dachdeckung, die den Natur-Tonschiefer optisch nachahmt.
Quellen
Auf diese Quellen stützen sich die Aussagen dieser Seite. Auf externe Seiten führen die Links.
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