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G. Lehrberger, K. ThuroGeologie am Tagungsort München: Gesteine in und unter der TUM

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Geologie am Tagungsort München: Gesteine in und unter der TUM Geology of the conference city: Rocks in and under the TUM

Gerhard Lehrberger1, Kurosch Thuro2

1 Dr. Gerhard Lehrberger, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie, Technische Universität München, [email protected] 2 Prof. Dr. Kurosch Thuro, Lehrstuhl für Ingenieurgeologie, Technische Universität München, [email protected]

Zusammenfassung

Der Tagungsort München liegt zwischen den Moränenzügen im Süden und dem Tertiären Hügelland im Norden inmitten der Münchner Schotterebene. Diese bildet eine von Süden nach Norden fallende schiefe Ebene dar. Erosions- und Ablagerungsprozesse führten zu einer Terrassenlandschaft im heutigen Zentrum Münchens. Das Tagungslokal an der Technischen Universität München liegt auf der holozänen Altstadtterrasse. Wenige Meter unter der Oberfläche stehen die feinkörnigen Sedimente der Oberen Süßwassermolasse, der „Flinz“ an. Das Trinkwasser Münchens kommt über Freigefälle-Leitungen aus den alpinen Bereichen. Bis zu 250 m tief liegende Horizonte des Tertiärs stellen wichtige Wasserreserven der Münchner Brauereien dar. Der tiefere Untergrund mit den Malmkarbonaten werden heute intensiv für geothermische Anlagen genutzt.

Die Natursteinanwendungen an und in Gebäuden des Stammgeländes der Technischen Universität München spiegeln die Baugeschichte wieder. Vom ursprünglichen Hauptgebäude sind aufgrund von Kriegsschäden nur noch kleine Teile erhalten. Die Tagung findet in modernen Gebäudeteilen statt, in denen Kelheimer Kalkstein und die streifenartige Pflasterung des Hofes vor dem Audimax mit grünlichem Glimmerquarzit „Verde Spluga“ zu nennen sind.

Schlüsselworte: Stadtgeologie, Münchner Schotterebene, Baugesteine, Denkmalgesteine

Abstract

Munich is situated between the glacial structures like moraines and the moderate hills of the main zone of the “Obere Süßwassermolasse”. Conference participants can get the best overview of the morphological and geological situation from one of the various towers of Munich or from the roof top terrace of the central TUM building, which can be reached from the 5th floor. Almost the whole city of Munich lies in the socalled “Münchner Schotterebene”, a kind of sander related to the Isar-Loisach glacier south of Munich. The slightly northly inclined gravel flat dates back to the Würm glaciation and the post-Würm sedimentary processes, which includes a redeposition of former glacio-fluviatile sediments. The conference location in the central TUM campus is located on the city center terrace of Munich, which were formed by erosive and sedimentary activity of the Isar river mainly during the Holocene.

With clear sky the Alps seem to stand directly behinde the city limits of Munich. The Alpine units of the Flysch and the Helveticum appear as forested hills. In the foreground the as well forested, but lower hills of the Quaternary moraines can be seen. To the north of Munich one can see the limits of the gravel flat, which is formed by the hills of the Molasse. They are partly covered with aeolean sands and rarely loess deposits. They form a morphological step of some 30 m height, typically developed between Dachau and Moosburg. The sediments of Tertiary age also form the basement of the Quaternary gravel plain and are found only a few meters below surface in the TUM area. Sand and gravel lenses in the otherwise almost fine grained sediments resemble important aquifers used for brewing the famous beer of Munich. The pre-Tertiary underground consists of minor Cretaceous sediments and important Malm limestones, in which geothermal wells down to a depth of more than 3000 m collect water for heating and production of electric energy. The buildings of the TUM with their different applications and types of natural stones mirror a long history of the development of the university. The oldest parts of the building date back to 1868, the main extensions were built around 1900.

Keywords: Urban geology, building stones, decorative stones

1 Einleitung Der Tagungsort München ist geprägt von der Lage im Isartal inmitten der Münchner Schotterebene zwischen Alpen und dem Molassehügelland. Der Ursprung der Stadt liegt in der Verlegung der Brücke der Salzstraße über die Isar beim Jahre 1158 begründet. Die heutige Großstadt entwickelte sich vor allem durch ein Zusammenwachsen zahlreicher Dörfer, deren Ortskerne oft noch im Stadtbild erkennbar sind. Zwar gibt es im Stadtbereich von München wenige

permanente Aufschlüsse, aber durch die ehemalige Roh-stoffgewinnung, die intensive Bau- und Bohrtätigkeit sowie durch morphologische Studien sind der Untergrund und die Landschaftsgeschichte sehr gut erforscht. Dieser Beitrag be-ruht auf der Zusammenstellung von Fakten aus der Literatur sowie auf eigenen Recherchen hinsichtlich der Bau- und Denkmalgesteine und dient der Einführung in die geologi-schen Verhältnisse, sowie in die Kulturgeologie der Umge-bung der Technischen Universität München und speziell auch der Tagungslokalität im Stammgelände der TUM.

19. Tagung für Ingenieurgeologie mit Forum für junge IngenieurgeologenMünchen 2013

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Abb. 1: Blockbild der Lage Münchens zwischen den Alpen und dem fränkisch-schwäbischen Jura (nach WELLNHOFER 1983, aus: MEYER & SCHMIDT-KALER 2002a: Abb. 1, S. 8/9, mit frdl. Genehmigung des Pfeil-Verlags). Fig. 1: Block model of the geological setting of Munich between the alps and the Franconian-Swabian Jura mountains (after WELLNHOFER 1983, from MEYER & SCHMIDT-KALER 2002a: Fig. 1, pp 8/9, with friendly authorization by Pfeil-Verlag, Munich).

Einen sehr guten Überblick über architektonische Orientie-rungspunkte sowie über die geologische Situation und die geologischen Einheiten im Umland von München erhält man, wenn man einen der Türme der Stadt besteigt oder sich auf die Dachterrasse des Hauptgebäudes der TU Mün-chen begibt, welche vom Hauptgebäude der TUM aus über das 5. Obergeschoss zugänglich ist.

2 Ein Blick nach Süden: Die Alpen und die Mo-ränenlandschaften

Bei klarem Wetter stehen die Alpen förmlich vor den Gren-zen der Stadt im Süden (Abb. 2). Vor den Nördlichen Kalk-alpen schließen sich die meist bewaldeten Vorberge der Flysch- und der Helvetikumszone an. Der Abtragungsschutt der aufsteigenden Alpen ist maßgeblich für die Sediment-füllung des Alpenvorlandes verantwortlich.

Das Sedimentbecken der Molasse beginnt im Süden mit der Faltenmolasse, deren Ablagerungen noch von der alpidi-schen Gebirgsbildung erfasst und in große Falten gelegt wurde, wie beispielsweise in der Murnauer Mulde. Das Vorland der Alpen wird aber überwiegend von den Auswir-kungen der Eiszeiten geprägt. In den ehemaligen Gletscher-zungen-Becken befinden sich heute die beliebten Münche-ner Ausflugsziele wie der Starnberger See und der Ammer-see. Die Moränenwälle des von den Gletschern abgelagerten Tills prägen die Landschaft dazwischen. Nach dem Rück-schmelzen der Gletscher befanden sich in den Zungenbe-cken viel ausgedehntere Seen als heute, die aber durch das Einschneiden der Abflüsse wie Amper, Würm oder Isar in die Endmoränenwälle regelrecht ausgelaufen sind und zu einer Umlagerung von Till, aber auch von Vorlandschottern und zur Bildung der Münchner Schotterebene geführt ha-ben.

Die bewaldeten Hügelketten der Moränenzüge samt den naheliegenden Seen machen das Gebiet südlich von Mün-chen zu begehrten und teuren Siedlungsgebieten.

Abb. 2: Bei klarem Wetter bilden die Berge der nördlichen Kalk-alpen eine prächtige Kulisse, vor denen stufenartig die Moränen-hügel und bewaldete Berge der anderen geologischen Einheiten am nördlichen Alpenrand zu sehen sind (Postkarte TUM). Fig. 2: A clear sky allows to see the Alpine moutain range behind the hills of the glacial deposits and forested mountains of other geological units at the northern rim of the Alps (Postcard TUM).


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Der weiteste Vorstoß der Gletscher im Gebiet südlich von München ist für die Risseiszeit nachzuweisen, als das Eis bis direkt an die südliche Stadtgrenze reichte (MEYER & SCHMIDT-KALER 2002a u. b). Die würmzeitlichen Gletscher drangen nicht so weit nach Norden vor, so dass sich die Moränenwälle an ihrer Verwitterung und morphologischen Ausprägung, aber auch am Inhalt der Tille und an den Auf-lagerungen von Löss unterscheiden lassen. Die risseiszeitli-chen Gletscher brachten z.B. viel mehr Kristallin-Geschiebe aus den Zentralalpen mit als die weniger großen würmeis-zeitlichen Gletscher, in deren Ablagerungen die Kalksteine überwiegen.

Abb. 3: Vereinfachte geologische Karte der Umgebung Münchens nach Tillmann 1953, Unger et al. 1991 und BGLA 1996, aus: Bauer et al. (2005, Bild 1). Fig. 3: Simplified geological map of Munich and its surroundings (after Tillmann 1953, Unger et al. 1991 and BGLA 1996, from Bauer et al. 2005, Fig. 1).

3 Die Münchner Schotterebene Große Teile des Münchener Stadtgebietes liegen direkt auf den Schottern der Münchner Schotterebene. Diese wird oberflächennah von Schottern des Pleistozäns und Holozäns gebildet, die im Vorfeld der Gletscherbecken vor allem beim Abschmelzen des Eises geschüttet wurden. Die Schot-terebene bedeckt eine Fläche von 1500 km², die ungefähr einem gleichseitigen Dreieck mit einer Kantenlänge von 60 km entspricht und wird im Süden und im Osten von den Moränenzügen der Riss- und Würmeiszeit, im Norden und Westen vom Tertiären Hügelland begrenzt (AMMON 1894, GLASER et al. 2008, MEYER & SCHMIDT-KALER 2002a u. b) (Abb. 2). Im Süden bei Holzkirchen sind die quartären Ab-lagerungen bis zu 100 m mächtig, während sie nach Norden bis auf wenige Meter ausdünnen. Da das darin enthaltene Porengrundwasser einen mehrere Meter dicken Aquifer

bildet, tritt dieser mit abnehmender Mächtigkeit der Sedi-mente im Norden an der Oberfläche aus und es kommt er zur Bildung von Vernässungszonen und in Folge zu ausge-dehnten Moorflächen des Dachauer und Erdinger Mooses. Außerdem erfolgte die Ausfällung von Sinterkalken, dem sog. Alm (AMMON 1894, LUTZ 1960: 22). Auch der Flugha-fen München liegt in einer derartigen Vernässungszone, dem Erdinger Moos.

Morphologisch stellt die Münchner Schotterebene eigent-lich eine von Süden nach Norden flach abfallende schiefe Ebene dar, die durch die Isar erosiv durchschnitten wird (Abb. 3). Die Höhenunterschiede von der Frauenkirche im Münchner Zentrum zum Rand der Schotterebene bei Da-chau und der anschließende morphologische Sprung zum Tertiären Hügelland wurden von LUTZ (1960: 33) sehr an-schaulich dargestellt (Abb. 4).

Die Gesteine der Münchner Schotterebene als Baugrund wurden u.a. von GEBHARDT (1968) und BAUER et al. (2005) sowie SCHOLZ & PALLA (2007) behandelt.

Abb. 4: Profil durch die Münchner Schotterebene von der Frauen-kirche in München bis zum Schloß Dachau (nach Lutz 1960: 33). Fig. 4: Cross section through the Munich flat from the Frauenkir-che in Munich towards the Dachau castle (nach Lutz 1960: 33).

3.1.1 Die quartären Terrassen im Stadtbild

Die Terrassenkanten spielen im Münchner Stadtbild eine durchaus wichtige Rolle und begünstigten vor allem in den frühen Besiedelungsphasen die Anlage von Wohngebäuden auf hochwassergeschützten Anhöhen, wie z.B. auf dem sog. Petersbergl, wo heute die Kirche St. Peter steht. Die Besied-lung der Auenstufe wurde erst durch eine Kanalisierung der Isar und entsprechenden Hochwasserschutzbauten möglich. Davor waren diese Isar-nahen Talauen nur als Weiden und Lagerplatz nutzbar.

Man kann als markante morphologische Strukturen vier Terrassenstufen unterscheiden, die trotz der starken anthro-pogenen Überprägung durch die Bebauung nachzuvollzie-hen sind (Abb. 5): Die Hochterrasseninsel südöstlich der Isar mit der auflagernden Lösslehm-Zunge, die Niederter-rasse, die Altstadtterrasse (Würm-Spätglazial) und die Au-enstufe (Holozän) entlang des heutigen Isarlaufes. Die Ge-bäude der TU München stehen auf der Altstadtstufe, die Terrassenkante zur Niederterrasse verläuft etwas westlich der TUM. Als markante weitere Stellen sind die Theresien-höhe mit der Ruhmeshalle und der Bavaria-Statue an der Kante der Niederterrasse zur Altstadtstufe und die Gelände-kante bei St. Peter zum Viktualienmarkt (Altstadtstufe zur Auenstufe) zu nennen.

Grundwasserspiegel

FrauenkircheSchloss Dachau


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Abb. 5: Schema der Schotterterassen und des tertiären Untergrun-des im Stadtbereich von München (nach MÜNICHSDORFER 1922). Fig. 5: Schematic view of the terraces and the underlying Tertiary sediments in the city area of Munich (after MÜNICHSDORFER 1922).

3.1.2 Die quartären Schotter

Die quartären Schotter bestehen zum überwiegenden Teil aus Kalksteingeröllen der Nördlichen Kalkalpen mit unter-geordneten Anteilen von Kristallgeröllen, die vor allem aus dem Till der älteren Moränenzüge der Riss-Eiszeit umgela-gert wurden.

Im Süden Münchens sind die Schotter teilweise zu Kon-glomeraten verfestigt und führen dazu, dass sich die Isar teilweise schluchtartig in diese Ablagerungen einschneidet mit der Folge, dass es zu Problemen mit der Hangstabilität kommen kann. Die Stratigraphie der Sedimente über den Ablagerungen der tertiären Oberen Süßwassermolasse kann in Deckenschotter sowie in unterschiedliche Terrassen-schotter untergliedert werden (Tab. 1).

Tab. 1: Stratigraphisch-erdgeschichtliche Übersicht der neogenen Sedimente der Münchner Schotterebene (nach BAUER et al. 2005). Tab. 1: Stratigraphic scheme of the Neogene sediments of the Munich flat (after BAUER et al. 2005).

3.2 Die Lösslehm-„Zunge“ im Nordosten Münchens

Als Besonderheit der Geologie Münchens verläuft im Osten der Stadt etwa von Ramersdorf im Süden bis nach Ismaning im Norden eine ca. 2 km breite und ca. 20 km lange „Lehm-zunge“ mit einer Mächtigkeit von wenigen Metern (Abb. 6). Diese stellt als Verwitterungsprodukt von Löss ein Verwit-terungsrelikt der Eiszeit dar, als aus den Schotterflächen vor den Gletschern feiner Staub auf einer Hochterrassenfläche angeweht und abgelagert worden war.

Der Lösslehm stellte für die Entwicklung der Stadt Mün-chen einen wichtigen Rohstoff dar, denn München ist eine typische „Ziegelstadt“, was auch in der Gestaltung bedeu-tender Bauwerke wie der Frauenkirche (Abb. 8) und im Reim „ohne Lehm daat´s München net geb´n“ zum Aus-druck kommt (KARL & WAGNER 2008). Seit der Renais-sance baute man steinerne Häuser in der Stadt, um die Brandgefahr zu verringern. Bis heute stellen Ziegel in Mün-chen einen sehr wichtigen Baustoff dar (KASBERGER & ECKARDT 2008).

Abb. 6: Karte der Lösszunge im Südosten Münchens mit Lage der der Ziegeleien um 1960 (nach LUTZ 1960: 14). Fig. 6: Map of the Loess distribution in the southeast of Munich with position of the brickyards around 1960 (after LUTZ 1960: 14).

Die Ziegeleien lagen entlang des Verbreitungsgebietes des Lösslehms und auch die ehemals dörflichen Siedlungen entwickelten sich beiderseits der Lössvorkommen. Die frühesten Ziegeleien lagen im Süden nahe dem Stadtzent-rum und sie wanderten mit fortschreitender Ausbeutung der Lagerstätten immer weiter nach Norden, wo die letzten Betriebe bei Ismaning erst im späten 20. Jahrhundert ihren Betrieb einstellten (Abb. 7). Heute stehen in den ehemaligen Abbauten ganze Stadtviertel von München.

Nie

derte

rrass

e

ca. 530 m. ü. N.N.

ca. 520 m. ü. N.N.

Tertiärer “Flinz”

Obere Süßwassermolasse / Miozän

Isar

ca. 515 m. ü. N.N.

ca. 530 m. ü. N.N.

ca. 525 m. ü. N.N.

Hochterrasse(Riß-Glazial)

530

520

510

500

Höhe NN

Deutsches Museum516 m. ü. NN

Frauenkirche518 m. ü. NN

Friedensengel522 m. ü. NN

Technische Universität516 m. ü. NN

Bavaria530 m. ü. NN

Ostbahnhof529 m. ü. NN

GeologischeZeit

Gla

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Stratigraphische Einheiten, geologische Ereignisse

Q u

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Neo

gen

Obere Süßwassermolasse

Ablagerung im Alpen- Vorlandbecken

Erosion der Molasse, ca. 100 bis 200 m

der Münchner Schotterebene und ihres Untergrunds

Miozän

Pliozän

Plei

stoz

än

IsarterrassenSpätglaziale Terrassen (”Auwaldstufe”)Niederterrasse

Hochterrasse

Jüngere und ältere (ungegliedert; nur in Resten erhalten)

Deckenschotter

Würm

Riss

Holozän

Beginn der Gletschervorstöße 2,59 Mio a

380.000 a

130.000 a

11.590 a

Biber

Donau

Günz

Mindel

ca. 10 Mio a

heutige Isar (Mänder)

Schmelzwasserablagerun-gen (Zopfströme), Löß(nicht durchgängig erhalten)

(Keine sicher datierten Reste in derMünchner Schotterebene)

Auf

schü

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Mün

chne

r Sc

hotte

rebe

ne

Warmzeit (Interglazial)Verwitterung, Boden-bildung, Erosion

Warmzeit (Interglazial)

Vulkanismus

ZZZ

Z

ZZ

Z

ZZ

ZZ

Z

Eisenbahn

Straßen

Ziegelei (1960)

Alte Dorfkerne

Stadtgrenze München

Isartalkante

Lehmgebiet

Werkkanal mittl. Isar

Z

2 km


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In den Zeiten besonders starker Bautätigkeit zwischen der Mitte des 19. und den Aufbaujahren nach dem Zweiten Weltkrieg waren bis zu 100 Ziegeleien in Betrieb. Der Na-me des heutigen Münchner Stadtteils „Berg am Laim“ zeugt noch heute von der Bedeutung des Lehms. Eine sehr aus-führliche Würdigung erfährt die Bedeutung von Lehm und Ziegeln für die bauliche Entwicklung Münchens in der ausgezeichneten Publikation über die „Ziegel- und Lehm-stadt“ München (KASBERGER & ECKARDT 2008).

Abb. 7: Noch in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurden im Südosten Münchens an zahlreichen Stellen die Lösslehme abge-baut und in den Ziegeleien weiterverarbeitet (aus LUTZ 1960: 15). Fig. 7: Still in the first half of the 20th century in the southeast of Munich loess loam has been excavated at numerous places and processed in brick manufactures (from LUTZ 1960: 15).

Abb. 8: Die Türme der Kirche „Zu unserer lieben Frau“ als mar-kante Elemente der Münchner Stadtsilhouette (vgl. Tagungslogo!) bestehen aus Ziegeln, die aus dem lokalen Lösslehm gebrannt wur-den . Im Hintergrund sind die Aufschüttungen von Kriegsschutt als heutiger Olympiaberg zu erkennen. Fig. 8: The towers of the church “Zu unserer lieben Frau” are the most characteristic landmarks of the skyline of Munich (see also congress emblem!). In the background the dumps of the waste from the war ruins, today the Olympic hill, can be recognized.

3.2.1 Die tertiären Sande und Schluffe: der „Flinz“

Die Gesteine des Tertiärs stehen in München von Süden nach Norden in immer geringerer Tiefe an und werden häu-fig in Baugruben angetroffen (Abb. 9).

Aus den vielen Einzelbeobachtungen erkennt man auch, dass die Oberfläche der Tertiärgesteine ein relativ starkes Relief aufweist, das durch die Schüttung der Schotter im Quartär zunächst weitgehend eingeebnet wurde. Es wird angenommen, dass seit dem Obermiozän wenigstens 100-200 m der ursprünglichen Molassesedimente abgetragen wurden und somit eine scharfe Erosionsdiskordanz zu den überlagernden Schottern des Pleistozäns und Holozäns besteht (LEMCKE 1998; BAUER et al. 2005). Daher gelten alle tertiären – insbesondere die feinkörnigen – Lockerge-steine in dieser Region als überkonsolidiert.

Die Sedimente der Oberen Süßwassermolasse bestehen häu-fig aus Tonen und Schluffen, mergeligen Tonen und Schluf-fen bis hin zu Mergeln und glimmerreichen Fein- bis Mit-telsanden, die engräumig horizontal wie vertikal wechseln und miteinander verzahnt sind. Dies ist durch die Bildung in einem sehr dynamisch sich veränderndem Flusssystem bedingt. Vor allem die glimmerreichen Partien haben zur lokalen Bezeichnung „Flinz“ geführt, was sich vom Glitzern der „Glimmerflinserl“ ableitet. Häufig sind diese Sedimente grau-grünlich gefärbt. Nahe der Quartär-Tertiär-Grenze kommen die sogenannten Bröckeltone vor. Dabei handelt es sich um Ton-Schluff-Gemische mit halbfester bis fester Konsistenz, teilweise mit Kalkkonkretionen durchzogen, die sich durch eine Vielzahl, scheinbar regelloser, teilweise spiegelnder Harnischflächen auszeichnen. Letztere gelten bautechnisch z.T. als äußerst problematisch (vgl. BAUER et al. 2005). In den tertiären Schichten kommen aber auch hydrogeologisch bedeutende Lagen und linsenförmige Ge-steinskörper von gröberen Quarzsanden und quarzreichen und kristallinführenden Kiesen vor (GEBHARDT 1968, BAU-ER et al. 2005).

Die Oberkante der feinkörnig ausgebildeten Tertiärsedimen-te wirkt sich wasserstauend aus, so dass vor allem an den Anschnitten der Schichtgrenzen am Isarhang, aber auch in Baugruben Quell- bzw. Wasseraustritte zu verzeichnen sind. Namengebend sind diese im südlichen Teil Münchens, beispielsweise in Hellabrunn, wo heute der Münchner Zoo gelegen ist. Auch im Stadtbereich nahe des Friedensengels sind solche Quellaustritte bekannt und wurden z.T. sogar gefasst (LUTZ 1960: 13).

Im Tertiär treten sandige und kiesige Lagen auf, die als tiefere Grundwasserhorizonte eine Rolle spielen, u.a. weil aus diesen Aquiferen das Wasser für die Münchner Braue-reien gefördert wird. So fördert die Münchner Hofbrauerei (Hofbräu) das Wasser aus 150 m Tiefe, Augustiner betreibt Brunnen mit 230 m Tiefe. Paulaner Bier wird mit Wasser aus 240 m Tiefe gebraut. Das Wasser hat nach Brauereian-gaben ein Alter von 13.000 Jahren und es wird eine Menge gefördert, die die Produktion von 200 Millionen Litern Bier ermöglicht. Diese Aquifere können über gespannte Grund-wasserverhältnisse verfügen, deren Druckwasserspiegel im Bereich der quartären Grundwasserstände liegt (Abb. 10).


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Abb. 9: In Baugruben wie beim U-Bahn-Bau am Königsplatz nahe der TUM kommt unter geringmächtigen Schottern bereits der „Flinz“ des Tertiärs zum Vorschein (nach: GALL et al. 1978: 7). Fig. 9: In a construction shaft of the subway at the Königsplatz near the TUM under a few meters of gravel the fine grained gree-nish-greyish sediments of the Tertiary (locally named “Flinz”) appear (after: GALL et al. 1978: 7, Abb. 9)

Aufgrund der Abdichtung des Aquifers durch die feinkörni-gen Sedimente des Tertiärs wird jegliche Kontamination mit Umweltschadstoffen verhindert – was angeblich den guten Geschmack des Münchner Biers fördert (alle Angaben von den Homepages der jeweiligen Brauereien).

Abb. 10: Vereinfachte geologische Schichtsäule der quartären und jüngeren tertiären Sedimente sowie Grundwasserverhältnisse im Stadtgebiet von München (aus BAUER et al. 2005: Bild 3). Fig. 10: Simplified sketch of the alluvial ground of Munich and its hydrogeology (from BAUER et al. 2005: Fig. 3).

3.2.2 Der prätertiäre Untergrund

Unter den bis zu 2500 m mächtigen Molasseablagerungen folgen Sedimente der Kreide und des Jura. Diese tauchen im Norden an der Fränkischen Alb unter die Molassesedimente ab und die Oberfläche ist zunehmend nach Süden geneigt, so dass selbst im Stadtbereich von München erhebliche Tiefenunterschiede z.B. der Malmoberfläche bekannt sind. Die Gesteine unter dem Tertiär der Münchner Schotterebe-ne wurden in der Nachkriegszeit bei der Prospektion nach Erdöl und Erdgas systematisch kartiert und geophysikalisch untersucht (LEMCKE 1998).

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Abb. 11: Schematischer Schnitt durch den tieferen Untergrund Münchens mit Lage von Geothermiebohrungen und Angabe der angetroffenen Temperatur im Malm-Aquifer (nach: DORSCH 2008: 49). Fig. 11: Schematic cross section of the deeper underground of Munich with deep geothermal wells and data on the temperature of the Malm aquifer (after: DORSCH 2008: 49). Die Karbonatgesteine des Malm sind heute sehr wichtig und gut erforscht, weil in Tiefen bis zu 3500 m unter München bis zu 130 °C heißes Wasser bzw. Dampf in geothermischen Anlagen gefördert und zum Heizen oder sogar zur Gewin-nung elektrischer Energie genutzt wird (Abb. 11). Erfolg-reiche Anlagen stehen beispielsweise in Riem, Pullach und Unterhaching (SCHUBERT et al. 2005, DORSCH 2008 u. 2012).

3.3 Anthropogene Veränderungen und Aufschüttungen

Schließlich seien als besondere geologische Körper und morphologisch auffällige Strukturen in der Münchner Schotterebene anthropogene Aufschüttungen und andere Veränderungen der Landschaft erwähnt, denn seit der Be-siedlung durch den Menschen hat sich am Landschaftsbild im Bereich der Stadt München vieles verändert.

Zunächst waren es sicher Materialentnahmen im Bereich der Lössvorkommen und die Nutzung von Sand und Kies als Baustoffe. Letztere erfolgten bevorzugt an den Kannten der Terrassen, wo die Gewinnung einfach war. Die mittelal-terliche Stadtbefestigung orientiert sich zur Isar hin auch an der Terrassenkante zur Auenstufe. Einen starken Eingriff in den Untergrund stellt ebenfalls an den Terrassenkanten die Anlage großer Kellersysteme für die Brauereien dar. So liegen die traditionellen Standorte der großen Braubetriebe

alle an den Terrassenkanten. Berühmte Keller sind der Lö-wenbräukeller an der Dachauer Straße, der Spatenkeller an der Marsstraße, der Augustinerkeller an der Theresienhöhe und der Paulanerkeller am Nockherberg östlich der Isar. Oberirdisch mit Kastanienbäumen bepflanzt, die im Som-mer für Kühlung sorgen, findet man an den Kellern die sehr beliebten Biergärten.

Die „Zähmung“ der Isar erfolgte in Form ihrer Kanalisie-rung und Verbauung zum Schutz vor Hochwässern, die früher die tieferliegenden Bereiche regelmäßig über-schwemmt und noch im 19. Jahrhundert zur Zerstörung von Brücken geführt haben. Einen großen Anteil an der Minde-rung dieser Gefahr hatte auch die Anlage des Sylvenstein-speichersees Mitte der 1950er Jahre. Die Begradigungs-maßnahmen und die damit verbundene Erhöhung der Fließ-geschwindigkeit der Isar führte zu einer starken Eintiefung des Flussbettes, die so weit ging, dass über weite Strecken die Unterkante der Schotter erreicht wurde und der tertiäre Flinz an den Ufern der Isar zum Vorschein kommt. Derzeit laufen Projekte zur teilweisen Renaturierung des Isarlaufes.

Große Veränderungen der Landschaft erfuhr München vor allem durch die Aufhaldung der enormen Mengen an Kriegsschutt nach dem zweiten Weltkrieg. Der Schutt der zerbombten Gebäude wurde mit Feldbahnen vor die dama-ligen Grenzen der Stadt ans Oberwiesenfeld, einem ehema-ligen Militärflugplatz und zum heutigen Luitpoldpark ge-

Quartär und Tertiär

Kreide

Jura (Malm)

Störung 0 10 km4 82

+500

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-1000

-1500

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Lage des Profils

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UnterschleißheimThermal

Riem Thermal 1+2

Pullach Thermal 1+2

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München

6

Quartär

0 10 km


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bracht. Daraus entstanden die Hügellandschaft des Olym-piaparks mit dem Olympiaberg und der Schuttberg im Luit-poldpark. Diese künstlichen Berge überragen heute die Stadt und stellen beliebte Aussichtspunkte darstellen. Am Olympiaberg finden sogar Weltcup-Skirennen statt.

Die rasante wirtschaftliche Entwicklung Münchens und der Anstieg der Bevölkerung in der Nachkriegs- und Wirt-schaftswunderzeit brachte es mit sich, dass auch die Müll-mengen drastisch anstiegen und ebenfalls vor der Stadt gelagert werden mussten. Die Anlage der Müllkippen er-folgte im Abstrom des Grundwassers am nördlichen Stadt-rand in Großlappen, wo sich heute neben dem großen, in-zwischen begrünten Müllberg weitere Halden von Reststof-fen als prägende Landschaftselemente auftürmen.

4 Das tertiäre Hügelland Nördlich der Stadt erkennt man am Horizont die Erhebun-gen des Tertiären Hügellandes, die aus Ablagerungen der oberen Süßwassermolasse mit miozänem Alter bestehen. Wie aus dem Profilschnitt in Abb. 4 hervorgeht, handelt es sich aber wohl auch um höhere stratigraphische Anteile der Süßwassermolasse, welche im Stadtgebiet Münchens bereits der Abtragung zum Opfer gefallen sind. Die tertiären Sedi-mente werden z.T. von Flugsanden und von geringmächti-gen Lössauflagen bedeckt. Auf den Hügeln hat sich weiter im Norden das weltgrößte Hopfenanbaugebiet, die Holle-dau, entwickelt.

5 Bausteine der Münchner Gebäude Natursteine an Münchens Gebäuden und Denkmälern spie-geln regionalgeologische Aspekte genauso wider wie As-pekte des wirtschafts- und verkehrshistorischen Wandels. In München gibt es zahlreiche Gebäude, an denen Naturstein als Baustein oder Bauzier-Elemente verwendet wird. Vor allem die herrschaftlichen Gebäude aus aristokratischer Zeit sind „steinreich“. Daneben wird Naturstein auch als Pflas-termaterial eingesetzt. Grundsätzlich ist München eine Zie-gelstadt (s.o.). Zusätzlich kamen zunächst vor allem Gestei-ne aus den nahen Alpen über den Wasserweg der Isar nach München (REIS 1935, GRIMM 1990, GRIMM et al. 2009, GELDHAUSER et al. 1992). Aber auch über das Flusssystem der Salzach, des Inn und der Donau konnten in begrenztem Umfang Gesteinsblöcke nach München kommen. Beson-ders unter König Ludwig I. setzte in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts ein regelrechter Boom in der Verwendung von Gesteinen aus der näheren Umgebung ein, wofür die Bauten am Königsplatz (Abb. 12) oder die Alte Pinakothek gegenüber der TUM die besten Beispiele sind (GRIMM 1998). Ab der zweiten Hälfte kamen mit der Eisenbahn größere Mengen an Gesteinen aus Gegenden hinzu, die bis dahin verkehrstechnisch schlechte Verbindungen nach München hatten. Typische „neue“ Gesteine sind der fränki-sche Muschelkalk und Sandstein sowie Diorite und Granite aus Ostbayern, die heute eine breite Verwendung in Mün-chen aufweisen.

Abb. 12: Südfassade der Alten Pinakothek (erbaut 1826-1836, Architekt Leo von Klenze). Die Natursteinelemente bestehen aus kreidezeitlichem Regensburger Grünsandstein (glaukonitführend), die Wandflächen aus Münchner Ziegeln. Zentral ist die „Wunde“ des Bombeneinschlags zu erkennen. Fig. 12: Southern facade of the Alte Pinakothek (built 1826-1836, Architect Leo von Klenze), a world famous museum for classical paintings. The dimension stone elements are Regensburg green sandstone (glauconitic), the walls are built of yellow bricks produced in Munich. In the central part of the building the “wound” of the bomb impact can be seen.

6 Baugeschichte der TUM anhand von Bau-gesteinen

Ein Beispiel für diese Zeit des Umbruchs in der Gesteins-verwendung ist das ehemalige Hauptgebäude der TUM (Abb. 13). Die ältesten Teile wurden 1868 fertiggestellt und geringe Fassadenreste des ursprünglichen Baus haben die Kriegszerstörungen überlebt. Die bauliche Entwicklung geht bis heute stetig fort und ist geprägt von ständigen Er-weiterungsbauten, die stilistische wie auch Gesteins-Moden wiederspiegeln (Abb. 14). Durch Kartierungen von Natur-werksteinen im Inneren und an den Fassaden der Gebäude konnten wichtige Bauphasen anhand ihrer Materialspezifität abgegrenzt werden.

Abb. 13: Das ursprüngliche im Stil der Neorenaissance gestaltete Hauptgebäude der TUM (erbaut 1866-1868 durch Gottfried von Neureuther). Postkarte aus der Zeit um 1900, Postkartenarchiv G. Grundmann. Fig. 13: The original TUM main building designed in the neo renaissance style (built 1866-1868 by Gottfried von Neureuther). Postcard from about 1900, collection of G. Grundmann.


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Abb. 14: Gebäude des zentralen Stammgeländes der TUM und ihr Errichtungszeitpunkt. Die Gebäudegrenzen sind anhand der Natursteinverwendung und stilistischer Merkmale eindeutig zu erkennen (nach Klar 2007: Abb. 2). Fig. 14: Buildings of the central TUM campus and their time of construction. The buildings can be clearly identified by the types of natural stones and stylistic features (after KLAR 2007: Abb. 2).

Abb. 15: An den beiden Ecken der Gebäudefront der TUM an der Arcisstraße stehen 1923-1926 errichtete Gebäude des Architekten und TU-Professors G. Bestelmeyer als hervorragende Beispiele für die Verwendung der Brannenburger Nagelfluh aus dem Inntal. Abb. 15: The corner buildings of the TUM along Arcisstraße were erected 1923-1926 by the architect and professor of the TUM, G. Bestlmeyer. They resemble excellent examples of the use of the Quaternary „Brannenburg Nagelfluh“ conglomerate from the Inn valley.

Abb. 16: Die Detailansicht der Brannenburger Nagelfluh zeigt eine Vielfalt von alpinen Geröllen und vor allem die auffälligen, sich nach hinten weitenden, runden Hohlräume, die von der Veraschung von Dolomitkomponenten herrühren. Fig. 16: The detail of the „Brannenburger Nagelfluh“ conglomerate shows a diversity of alpine pebbles. The backwards opening cavities give evidence of the weathered and decomposed dolomite gravels.

Abb. 17: Ein besonders prächtiges Treppenhaus aus verschiede-nen devonischen Kalksteinen aus dem Lahngebiet findet sich unter dem Uhrturm der TUM an der Gabelsberger Straße. Fig. 17: Different Devonian limestone varieties from the Lahn district were used as decorative and constructive stones in the stair case of the TUM clock tower building.

Abb. 18: Kelheimer Kalkstein aus dem Malm als Bodenbelag im Bereich des Erdgeschosses des Vorhoelzer-Baus der TUM (Studentenservice-Center und Tagungsbereich). Fig. 18: Upper Jurassic Kelheim limestone as pavement in the lower floor of the Vorhoelzer building of the TUM (student service center and conference area).


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Literatur

AMMON, L.v. (1894): Die Gegend von München geologisch geschildert. – 152 S., 1 geol. K., München (Th. Ackermann).

BAUER, M., NEUMANN, P., SCHOLZ, M. & THURO, K. (2005): Die Geologie des Münchner Untergrunds und seine Bedeutung für die Baugrundmodellbildung in städtischen Gebieten. – Geotechnik, 2: 83-92.

DORSCH, K. (2008): Tiefengeothermie im Alpenvorland. – Inge-nieurspiegel, 11: 48-49.

DORSCH K. (2012): 10 Jahre geothermische Exploration im süd-deutschen Molassebecken – Ein Fazit. – Geothermie in Bayern, 28-32.

GALL, H., JUNG, W. & SCHAIRER, G. (1978): Sand, Kies und Knochen – aus Münchens Erdgeschichte. – 40 S. München (Verlag der Freunde der Bayer. Staatssammlung für Paläon-tologie u. hist. Geologie München).

GEBHARDT, P. (1968): Die geologischen Verhältnisse beim Münchner U-Bahn-Bau. – Diss. Ludwig-Maximilians-Univ. München, 144 S., Manuskript-Druck, München (Landes-hauptstadt München, U-Bahn-Referat).

GELDHAUSER, J., HUGUES, T. & WEBER, J. (1992): Natursteinführer München. – Reihe FakTUM, 4: 237 S., München (TUM).

GLASER, S., LAGALLY, U., LOTH, G., SCHMID, H. & SCHWERD, K. (2008): Geotope in Oberbayern. – Erdwiss. Beitr. Z. Naturschutz, 6: 192 S., Augsburg (Bayer. L.-Amt f. Umwelt).

GRIMM, W.-D. (1998): Betrachtungen zur Bautätigkeit und zu den Denkmalgesteinen Ludwigs I., König von Bayern. – in: ALTERMANN, W., PLEHWE-LEISEN, E. & LEISEN, H. (Hrsg.): Beiträge aus der Lagerstättenforschung, Archäometrie, Ar-chäologie und Denkmalpflege, Münchner Geol. Hefte, Reihe A, 23: 139-176, München.

GRIMM, W.-D. (wiss. Ltg.) (1990): Bildatlas wichtiger Denkmal-gesteine der Bundesrepublik Deutschland. – Arbeitsh. Bayer. L.-Amts f. Denkmalpfl., 50: 255 S., München (Lipp Verl.).

GRIMM, W.-D., LEHRBERGER, G. & SCHWARZ, U. (2009): Steine in München. – in: SCHRÖDER, J.H. (Hrsg.): Steine in deutschen Städten. 18 Entdeckungsrouten in Architektur und Stadtge-schichte, 239-250, Berlin (Selbstverl. Geowissenschaftler in Berlin u. Brandenburg e.V.).

GRIMM, W.-D., SCHWARZ, U. & DEMEL G. (1991): Verwendung und Verwitterung von Naturwerksteinen und Denkmal-gesteinen im Umkreis der Geowissenschaftlichen Institute der Universität München. – Exkursionsführer z. 143. Haupt-versammlung der DGG, 65-93, München.

HECHENBERGER, B. (2009): Naturwerksteinkartierung im TU-Stammgelände. Baugeschichtliche Aspekte und Überlegun-gen zur 3D-Visualisierung. – unveröff. Bachelorarbeit, Lst. f. Ingenieurgeologie, Technische Universität München, 37 S.

JERZ, H. (1993): Geologie von Bayern II, Das Eiszeitalter in Bayern. – 243 S., Stuttgart (Schweizerbart Verlag).

KASBERGER, E. & ECKARDT, W. (Hrsg.) (2008): LehmZiegelStadt. Der Rohstoff Lehm in der Münchner Stadtgeschichte. – 176 S., München (Volk Verlag).

KARL, W. & WAGNER, G. (2008): „Ohne den Lehm daat´s München net geb´n!“. – in: KASBERGER, E. & ECKARDT, W. (Hrsg.): LehmZiegelStadt, 18-23, München (Volk Verlag).

KLAR, H. (2007): Verwendung und Verwitterung der Naturwerk-steine der Gebäude des Stammgeländes der Technischen Universität München. – unveröff. Bachelorarbeit, Lst. f. Ingenieurgeologie, Technische Universität München, 38 S.

LEMCKE, K. (1998): Geologie von Bayern, I. Das bayerische Alpenvorland vor der Eiszeit. – 175 S., Stuttgart (Schwei-zerbart Verlag).

LUTZ, F. (1960): Mein München. I. Streifzüge durch die Land-schaft. – 48 S., 2 Kt., München (R. Oldenbourg Verlag).

MEYER, R. & SCHMIDT-KALER, H. (2002a): Auf den Spuren der Eiszeit südlich von München – östlicher Teil. – Wanderun-gen in die Erdgeschichte, 8: 143 S., München (Pfeil-Verlag).

MEYER, R. & SCHMIDT-KALER, H. (2002b): Auf den Spuren der Eiszeit südlich von München – westlicher Teil. – Wanderun-gen in die Erdgeschichte, 9: 127 S., München (Pfeil-Verlag).

PABST, M. & FUCHS, M. (2006): Technische Universität München: Die Geschichte eines Wissenschaftsunternehmens. – 2 Bd., 1024 S., Berlin (Metropol).

REIS, O.M. (1935): Die Gesteine der Münchner Bauten und Denk-mäler. – 243 S., München (Ges. f. bayer. Landeskunde).

SCHOLZ, M. & PALLA, R. (2007): Über die Wechselwirkung zwi-schen Baugrund und Bodenverbesserung mittels Düsenstrahl-verfahren am Beispiel des Bauloses U3 Nord 1 in München. – Geotechnik, 30, 1: 21-29.

SCHROEDER, J.H. (Hrsg.) (2009): Steine in deutschen Städten. 18 Entdeckungsrouten in Architektur und Stadtgeschichte. – 288 S., Berlin (Selbstverl. Geowissenschaftler in Berlin und Brandenburg e.V.).

SCHUBERT, A, HÖFERLE, R & BÖHM, F. (2005): Geothermische Dubletten München Riem und Pullach i. Isartal im Vergleich: Geologische und bohrtechnische Konzepte zur Minimierung des geologischen Riskios im Malmtiefengrundwasserleiter. – GtV Tagungsband, 93-97.

SCHWARZ, U. (1986): Bestandsaufnahme der Naturwerksteine und ihres Verwitterungszustandes in der Innenstadt Münchens. – Diss. Univ. München, 239 S., 3 Kartenanlage, München.

7 Karten BAYER. GEOL. LANDESAMT (Hrsg.) (1996): Geologische Karte von

Bayern, 1: 500 000 mit Erläuterungen (329 S.), 4. Aufl., München (Selbstverlag).

TILLMANN, H. (1953): Geologisch-hydrogeologische Karte von München, 1:50 000. – München (Bayer. Geol. L.-Amt).

UNGER, H.J., DOPPLER, G., JERZ, H. & ZITZMANN, A. (1991): Geologische Übersichtskarte 1:200 000, Blatt CC7934 Mün-chen. – Hannover (BGR).

8 WWW-Adressen Zum Thema der alten Ziegeleien in München:

http://alte-ziegelei-oberfoehring.de/nordostkultur/

Zum Thema Stonecaches:

http://www.geo.tum.de/stonecache

Publikationen zum Thema Geothermie im Raum München:

http://www.erdwerk.com/download/publikationen/

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