Das Projekt "Teilprojekt A 3: Stoffliche Veraenderungen im Mikro- und Submikrobereich von Mineralkoernern und Bildung neuer Phasen bei der Verwitterung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Institut für Geologie und Dynamik der Lithosphäre durchgeführt. Die Verwitterung von Mineralen, die Akkumulation organischen Materials und Transportprozesse im Zusammenwirken mit Pflanzen und Bodenleben sind zentrale Parameter der Bodenbildung. Eine Matrix aus feinst- bis nicht-kristallinen Phasen (Oxidhydroxide von Mn, Fe und Al und schlechtkristalline silikatische Neubildungen, haeufig Gele), Tonmineralen und organischen Stoffen, der pH-Wert, das Bodenleben und die Porositaet bestimmen die Bodenfruchtbarkeit, die Eigenschaften des Bodens fuer die Fixierung von Schadstoffen sowie die Qualitaet von Grund- und Oberflaechenwasser. Die komplexe Grenzschicht Mineral-Loesung-Organismus-Luft wurde in zwei ausgewaehlten Verwitterungsprofilen (Loess-Parabraunerde und loessbeeinflusste podsolige Braunerde) mit pauschalchemischen und submikroskopisch aufloesenden Verfahren untersucht, um hochaufgeloeste Informationen zu grundlegenden Mechanismen von Verwitterung und Bodenbildung in unserem Klima zu erhalten. Die Gesamtgehalte an Ca, Na, P und Sr nehmen von der Karbonatgrenze im Loess bei 270 cm nach oben ab, was auf die Verringerung der Apatit- und Plagioklasanteile mit zunehmender Verwitterung hinweist. Im Loessprofil ist die tonangereicherte Matrix zwischen den Mineralkoernern, die sich aus primaer angelieferten Tonmineralen sowie mechanischen und chemischen Verwitterungsprodukten zusammensetzt, gegenueber der Pauschalzusammensetzung stark an Si verarmt und an K, Al, Mg und Fe angereichert (Elektronenstrahl-Mikrosonden-Daten). Ursache ist die Hauptkomponente Illit, die mit Fe-Oxidhydroxiden eng verwachsen ist. Da ein Trend einer systematischen K-Verarmung im Zwischenmittel relativ zu Al im gesamten Verwitterungsprofil nicht festzustellen ist, kann in den letzten 10000 Jahren nicht von einer merklichen Bildung basenaermerer Degradationsprodukte ausgegangen werden. Bei der Faellung von Fe-Oxidhydroxiden werden etwa 20 Mol-Prozent Al in deren Struktur integriert. Diese hohe Al-Anreicherung weist auf durch die Versauerung stark erhoehten Al-Gehalte in der Bodenloesung hin.
Das Projekt "Untersuchung des Korrosionsverhaltens und des Korrosionsausmasses an Bauwerken und Objekten aus Baumberger Sandstein und Ruhrsandstein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Bergbau-Museum, Zollern-Institut durchgeführt. Beim Baumberger Sandstein und dem Ruhrsandstein handelt es sich um zwei Natursteinarten, die nicht nur weit verbreitet sind in Nordrhein-Westfalen, sondern auch durch ihren extremen Schaedigungsgrad - dies gilt besonders fuer den Baumberger Sandstein - auffallen. Wenn auch bereits teilweise Sanierungsmassnahmen durchgefuehrt wurden, oft unter dem Druck, sonst unwiederbringliche Werte zu verlieren, so geschah dies meist ohne ausreichende naturwissenschaftliche Untersuchungen und zwar unter der Sicht einer langzeitlichen Massnahme unbefriedigend. Systematische Untersuchungen des gesamten Fragenkomplexes, petrologische - mineralogische Bestandsaufnahme, Ermittlung der Verwitterungsmechanismen unter Beruecksichtigung der Umweltsituation, sollen dazu dienen, geeignete Konservierungsmassnahmen zu entwickeln, wobei solche Methoden zu erarbeiten sind, die den Steinzerfall an den Kulturdenkmaelern langfristig verhindern.