Ausgangsmaterial und Herstellung

Das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Blähschiefer ist Tonschiefer, ein schwach metamorphes Gestein (Umwandlungsgestein), das aus - meist maritimen - Tonablagerungen entstanden ist. Diese Ablagerungen waren über geologische Zeiträume hinweg einem hohen gerichteten Druck und hohen Temperaturen ausgesetzt, wobei ein Umkristallisieren der Gesteinsmasse, eine molekulare Umlagerung der Bestandteile und eine Änderung der ursprünglichen Struktur erfolgte. Die dabei neu gebildeten plattigen Minerale (vorwiegend Schichtsilikate) ordneten sich zu einem Parallelgefüge, d.h. es bildeten sich ebene Trennflächen im Gestein, die als Schieferung erkennbar wird und eine ausgeprägte Spaltbarkeit des Schiefergesteins bewirkt.

Zur Herstellung von Blähschiefer werden nur Schiefer verwendet, die bei Temperaturen von 1100-1250 °C einer Aufblähung um das 4-6fache ihres ursprünglichen Volumens unterliegen.

Blähschiefer wird in Deutschland an zwei Standorten (Unterloquitz/Thüringen und Bad Berleburg/Nordrhein-Westfalen) nach einem sehr ähnlichen Verfahren produziert. Das Ausgangsmaterial für die Produktion wird im Tagebau gewonnen.

Das Rohmaterial wird zunächst vorgebrochen und klassiert (Sollkorn 10-80 mm), um es dann einem Drehrohrofen zuzuführen. Dort wird der Schieferbruch auf ca. 1150 °C bis zum Erreichen des pyroplastischen Zustands erhitzt. Bei diesen Temperaturen entstehen in dem Material Gase (CO₂ bei der Verbrennung von enthaltener organischer Substanz und Kalk, O₂ durch Abspaltung von Eisenoxiden, Wasserdampf beim Entweichen von Kristallwasser), die den Tonschiefer aufblähen. Auf der Kornoberfläche bildet sich eine graubraune Sinterhaut, die das feinporige Innere des Blähschiefers fest umschließt. Nach der Abkühlung wird Blähschiefer in Klassiervorgängen in die gewünschten Korngrößenbereiche fraktioniert. Die Oberfläche des Blähschiefers ist aufgrund dieser verfahrenstechnischen Vorgehensweise geschlossen. Gebrochene Körnungen werden durch einen nachträglichen Brechvorgang erzeugt .

Eigenschaften

Gebrochener Blähschiefer weist für die Verwendung als Substratkomponente insgesamt günstige chemische und physikalische Eigenschaften auf (s. Tabelle). Der pH-Wert liegt im schwach bis mäßig alkalischen Bereich, ist jedoch nur schwach gepuffert und erweist sich daher als wenig stabil. Die Gehalte an löslichen Salzen und Pflanzennährstoffen sind als sehr gering zu bewerten. Trotz der großen inneren Oberfläche von gebrochenem Blähschiefer ist dessen Kationenaustauschkapazität sehr gering.
Das offenporige mineralische Material weist ein hohes Gesamtporenvolumen auf, was sich in einer hohen Luftkapazität und einer relativ geringen Wasserkapazität niederschlägt. Gebrochener Blähschiefer ist frostbeständig. Wie bei Schaumlava führt die raue, kantige Oberfläche zu einer engen Verzahnung der Körner, wodurch eine hohe Lagerungsstabilität von Blähschiefer-Substraten erzielt werden kann.