Sand

Sand ist ein Lockergestein mit einer Körnung von 0,063 - 2 mm (Definition). Bei uns besteht der zum größten Teil aus Quarz, aber es gibt auch Sande mit Kalkstein, Feldspäten, Olivin, Gesteinsglas, Eisenerzen, Gips, Glimmerplättchen, Gesteinkörnern (Basalt), ... Nach dem Vorkommen unterscheidet man Dünensande, Flussande, nach der Zusammensetzung auch Schwermineralsande. Diese enthalten oft hohe Gehalte an Zirkon, Ilmenit, Magnetit, Monazit und Rutil und sind dann wirtschaftlich interessant. In Namibia sogar Diamanten! Oft sind noch Tonminerale in den Zwickeln vorhanden, die dem Sand eine Bindung verleihen. In der Erde ist der Porenraum zwischen den Körnchen meist voll Wasser.

Sandkörnchen werden auch vom Wind verlagert. Die Folge sind die bekannten Dünensande, z. B. zwischen Hanau und Alzenau oder weiter weg, in der Sahara oder Namibia. Für das Bewegen eines losen Sandkorns auf der Ebene mit 1 mm Durchmesser braucht es einen Wind mit einer Geschwindigkeit von mindestens  etwa 12 m/sec (entspricht ~44 km/h) und bei 3 mm Korngröße sind es bereits 20 m/sec (~72 km/h) (SCHLUNEGGER & GAREFALAKIS 2023:133f). Bei größeren Körnchen spielt die Kornform und das Material zunehmend eine Rolle, so dass man keine pauschalen Angaben machen kann. Wie aber die Dünensande in Alzenau zeigen, werden durchaus aus cm-große Kieselsteine verweht, wozu nur schwere Stürme in der Lage sind, die es offensichtlich auch gegeben hat. 

Infolge der konkurrierenden Flächennutzung und eines sehr eigennutzorientierten Naturschutzes in unserer Region (Maintal) wird der Sand in einigen Jahren zur Mangelware, da kaum noch neue Gewinnungsstellen (Kiesgruben) für Bodenschätze ausgewiesen werden können. Die Genehmigungszeiten für neue Abbaue liegen bei inzwischen 10 Jahren, wenn denn überhaupt neue Sandgruben genehmigt werden. Für die Firmen ist das ein großes Risiko, denn für das Erstellen der Unterlagen werden Zehntausende von € aufgewändet, was sich nur auszahlt, wenn man anschließend auch eine Genehmigung bekommt. Wird die auch aufgrund von Prozessen mit "Umweltschützern" versagt, so ist das ein Verlustgeschäft, was zunehmend hinderlich ist und ich kenne Vorhaben, die gar nicht erst begonnen werden.
Man wird ihn dann aus dem Rheingraben anfahren müssen - oder man gewinnt den Sand aus dem Aufarbeiten von den verwitterten Buntsandstein-Massen (Brechsande). Oder man recycelt den Beton bis auf die Größe von Sandkörnern, aber der Aufwand energetisch sehr hoch, da das mechanische Zerkleinern und Sieben ja einen hohen Aufwand an Maschinen erfordert.
Man überschüttet beispielsweise einzelne Strände auf der Kanareninsel Teneriffa mit Sahara-Sand aus Marokko, weil der heimische Sand am Meer schwarz, grau oder gesprenkelt ist und nur in geringen Mengen abgelagert worden ist. Das "Urlaubsgefühl" braucht halt einen hellen Stand mit Sand.
Der Weltverbrauch an Sand liegt derzeit bei etwa 40 - 50 Milliarden Tonnen pro Jahr! Eine genaue Zahl ist nicht zu ermitteln, weil viel Sand auch illegal gewonnen und "verbraucht" wird. Während der Sand aus Baustellen wieder gewonnen werden kann, ist der im Beton so fest mit dem Zement verbunden, dass ein Recycling des Sandes aus dem Beton nicht möglich ist. 

Auch die deutsche Sprache ist voller Sand:

• Man spielt im Sandkasten
  
• Man pflegt Sandkastenfreundschaften 
  
• Abends kommt das Sandmännchen für Kinder 
• Man dämmt bei Hochwasser mit Sandsäcken
• Man steckt den Kopf in den Sand
• Oder man streut jemanden Sand ins Getriebe
  
• Es rinnte einem wie Sand durch die Finger
  
• Man finden Spuren im Sand  
  
• Kinder "backen" Kuchen aus Sand
• Wie Sand am Meer
• Man streut einem anderen Sand in die Augen
• Man hat auf Sand gebaut
• Etwa in den Sand setzen
• Es ist im Sand verlaufen
• Man fährt auf einen Sandbank
  
• In der Nordsee gibt es das Sandwatt 
  
• Vögel machen ein Sandbad
  
• Man fährt Sandbahnrennen
• Es ist nur Sandboden
  
• Man baut am Strand eine Sandburg
  
• Man isst Sanddorn
  
• In der Bulau gibt es Sanddünen
  
• Man sandet einen Gehweg (im Winter)
  
• In den Tropen gibt es Sandflöhe
  
• Der Sand aus Alzenau kommt aus der Sandgrube
  
• Flugsand ist ein vom Wind sortierter Sand
  
• Quarzsand ist ein Sand, der hauptsächlich aus Quarz besteht  
  
• Man schaufelt einen Sandhaufen
  
• Der Boden ist sandig
  
• Hier werden Sandkörner abgebildet
  
• Im Süddeutschen Raum werden Nichtsnutze als Sandler bezeichnet
  
• Holz schleift man mit Sandpapier
  
• Tennis spielt man auf einem Sandplatz
  
• Die Gegend um Kahl ist sandreich
  
• Ein Gestein aus Sand ist Sandstein
  
• Verrostete Gegenstände kann man mittels Sandstrahlen entrosten
• Man macht Urlaub am Sandstrand
  
• In den Sandwüsten gibt es Sandstürme
  
• Die Zeit misst man mit einer Sanduhr
  
• Und man kann auch einen Sandkuchen essen
  
• Es gibt den Familiennamen Sand
  
• Oder man wohnt im Ort Sand a. Main
  
• Früher gab es den Beruf des Sandschöpfers, der Sand aus dem Fluss gewann
  
• Ein Teil der Trias ist der Buntsandstein
• Im Meer gibt es Sandaale
  
• Vor der Kläranlage gibt es einen Sandfang
  
• In Gießereien verwendet man Gießereisande, gießt man in Sandformen und erhält Sandguss 
  
• Sandgräber sind eine Familie der Nagetiere
  
• Am Meer wächst der Sandhafer
  
• Sandhase ist der Fehlwurf beim Kegeln
  
• Unter den Käfern gibt es Sandlaufkäfer
  
• Und auch bei den Wespen gibt es Sandwesepen
  
• Sandpflanzen wachsen auf sandigem Substrat
  
• Im Wald kann man nach Sandpilzen (Boletus sp.) suchen
  
• In Dettingen gibt es als Gemarkung die Bezeichnung Sandfeld
  
• In einer Aufbereitung gibt es einen Sandabgang
  
• Im Umfeld von Gletschern kommen Sander vor
  
• Ein nicht bindige Kohle nennt man Sandkohle 
  
• Beim Fließen von Wasser enstehen Sandrippel
  
• In Kristallen (z. B. Gips) gibt es Sanduhrstrukturen
  
• Sandlöss ist ein Gestein
  
• Bruch- oder Brechsand ist ein gemahlener Sand
  
• Treibsand ist ein lockerer Sand mit Wasser, der sich "verflüssigen" kann
  
• Mit Streusand stumpft man Eis ab
  
• Löschsand wurde verwandt, um überschüssige Schreibtinte zu binden, als man mit dem Federkiel schrieb und es kein Löschpapier gab 
  
• Hüttensand ist gemahlene Hochofenschlacke
  
• Sandhosen sind lokale Luftwirbel, die Sand aufwirbeln
  
• Sandrosen sind Konkretionen aus Gips oder Baryt
  
• Sandflaschen sind mit farbigem Sand gefüllte Gläser, bei denen man von außen ein Bild erkennen kann
  
• Sandsammler, ein Mensche, der Sand sammelt (meist weltweit) 
  
• Sandsammlungen bestehen meist aus kleinen Gefäßen (Filmdosen, Medikamenten-Röhrchen) mit Sandproben
  
• Und im Kopf hat der Mensch geringe Mengen an Gehirnsand oder Hirnsand, eigentlich Konkremente
  
• Im Ohr gibt es bei Säugetieren den Gehörsand oder Ohrsand aus Calcit 
  
• Grünsande sind Sande mit dem im Meer gebildeten Mineral Glaukonit
  
• Gießereien betreiben "Sandmühlen" für das Wiederaufarbeiten der Formen und Kerne
• Besonders reine Glassande eignen sich für die Herstellung von Glas
  
• Magic Sand, Kinetischer Sand, Knetsand oder Zaubersand ist ein Sand, der mit verschiedenen Chemikalien wie Silikone, Polymere usw. versetzt ist und als "nasse" Spielzeugmasse für Kinder angeboten wird
  
• Spielsand für den Sandkasten auf Kinderspielplätzen
  
• Farbe "sand" für Stoffe, Lacke, ...
• Mainzer Sand - Bezeichnung für ein bekanntes Naturschutzgebiet
  
• In Sandgruben kauft man gewaschenen Sand für Aquarien usw.  
  
• ...
  

Für die Untersuchung von Sand aus der Natur benötigt man eine Lupe oder besser ein Mikroskop mit einer moderaten Vergrößerung bis zu etwa 200fach. Damit kann man viele Körner ansprechen, insbesondere Quarz und viele Gesteinsbruchstücke. Weitere Hilfsmittel sind ein Magnet, UV-Leuchte, Sieb und für besondere Körnchen auch eine Polarisationsmikroskop. Bei den Mineralkörnchen, die nicht aus Quarz bestehen, ist eine sichere Bestimmung oft schwierig oder ohne weitere Hilfsmittel gar nicht möglich. Von den vielen in der Natur bekannten Mineralien finden sich nur ganz wenige im Sand wieder, denn diese müssen ja an der Erdoberflächer einigermaßen stabil sein, so dass man sie stückig abtragen, zerkleinern und über eine längere Strecke transportieren kann.
Anhand der Mineralkörnchen kann man in vielen Fällen das Liefergebiet einschränken, denn bestimmte Mineralien sind an einen Gesteinstypus gebunden. So liefern vulkanische Gesteine völlig andere Mineralien als beispielsweise ein Gebiet, in dem Granit verbreitet verwittert.
In den Mainsedimenten am Untermain ist das besonders schwierig, da hier ein großes Einzugsgebiet das Material liefert. Und dabei liefern auch Sandsteine wieder Sand, der aus völlig anderen Regionen kommt, als der Main heute. Somit ist das eine sehr bunte Mischung ganz verschiedener Liefergebiete, die mit dem heutigen Mainlauf nichts gemein haben. Liefergesteine sind die Keupersandsteine, die Sandsteine des Buntsandsteins, die miozänen Sande und die sandigen Rotliegend-Sedimente. Weiter gibt es eine Selektion, die dazu führt, dass mit zunehmender Entfernung vom Liefergebiet der harte Quarz dominiert und die weniger harten Komponenten aufgerieben oder gelöst werden.

Nun ist es aber so, dass Sandkörner aus Quarz kaum beim Flusstransport kaum gerundet werden. Die Sandkörnchen sind klein und die Energie beim Aufeinandertreffen, besonders im Wasser, ist gering, so dass kaum ein Abtrag an der Oberfläche erfolgt. Aber wenn selbst bei langen Flüsse und am Meer kaum eine Rundung stattfindet, warum sind dann so viele Sandkörner ganz gerundet? Nun die Antwort ist verblüffend. Das Sandkorn hat mehrere Leben. Einmal entstanden, kann es zu Sandstein fixiert werden und hier findet eine Drucklösung statt, so dass man auch hier eine Rundung erreicht. Dann wieder verwittert, kann das Sandkörnchen erneut transportiert werden. Und so werden Sandkörner ungefähr etwa alle 200 bis 250 Millionen Jahre mal bewegt und dann wieder fixiert, so dass viele Sandkörner schon lange Reisen hinter sich haben. Dann können sie 5 und mehr solche Zyklen absolviert haben (LENZEN 2022:166ff). Also sind die meisten gut gerundeten Sandkörchnen leicht mal 1 Milliarde Jahre alt (siehe das ganz runde Sandkorn auf dem Foto auf dieser Seite ganz oben).

Wenn man davon ausgeht, dass das durchschnittliche Sandkorn am Untermain so ungefähr 1 mg wiegt, dann sind in einer Tonne Sand etwa 1.000.000.000 Sandkörnchen enthalten. Wenn also ein großer LKW mit Auflieger ~25 t Sand über die Straßen transportiert, so hat der im Kipper etwa 25 Milliarden Sandkörnchen geladen (da der Sand in der Regel nass oder feucht ist, sind es etwas weniger). Und wie viele Sandkörnchen liegen dann in den großflächigen Mainsedimenten am Untermain?
 

Typische Sandbestandteile der Mainsedimente am Untermain sind:

• Quarz
  
• Gesteinsbruchstücke
  
• Chalcedon
  
• Muskovit
  
• Granat
• Magnetit
  
• Ilmenit
  
• Goethit
  
• Kalifeldspat
  
• Turmalin
  
• Staurolith
  
• Illit
  
• Plagioklas
  
• Zirkon
  
• Calcit
  
• örtlich auch Lössschnecken 
  
• ...
  
• und wenige organische Bestandteile 
  

Man kann sogar den Sand als forensisches Material ansehen, denn jeder Sand ist anders, so dass es bereits gelang, Sandproben bei Verbrechen als Beweis für den Aufenthalt an einem Ort zu verwenden. Oder man kann die Echtheit oder die Herkunft von Gegenständen bestätigen oder verwerfen, wenn der damit in Zusammenhang stehende Sand nicht stimmig ist.
 

Fotos von Sanden: 

Grober Sand aus dem Mainsand von Großwelzheim (Karlstein a. Main). Wie man an den eckigen Körnern erkennen kann, besteht der Sand zum Teil aus gebrochenem Gut. Bildbreite 3 cm	Feiner Sand aus dem Mainsand von Großwelzheim (Karlstein a. Main). Wie man an den eckigen Körnern erkennen kann, besteht der Sand zum Teil aus gebrochenem Gut. Bildbreite 3 cm	Sand von der ehemaligen Kaimu Black Sand Beach auf der Hauptinsel Hawaii, gesammelt am 23.03.1986. Die Beach wurde von einem Lavastrom des Kilauea im Jahr 1990 zerstört. Der bei näherem Hinsehen nicht mehr schwarze Sand besteht aus Olivin, Gesteinsglas, Gesteinbruchstücken, Magnetit und etwas Hornblende, Bildbreite 2 cm
Auch Hawaii: Sand von der Sandy Beach auf der Insel Ohau (Hawaii). Der weiße Sand besteht aus kleinen Korallenbruchstücken, Foraminiferen und diversen Hartteilen und Schalenbruchstücken von vielen marinen Lebewesen; aufgesammelt am 11.04.1986. Es ist der klassische Sand unter Palmen, den man in den Schuhen aus Hawaii hat, Bildbreite 1 cm	Sand vom "Goldstrand" am Schwarzen Meer in Bulgarien. Darin sind auch Sandkörner aus dem Spessart, die einst über die Donau dorthin gelangt sind. Neben farblosem bis braunem Quarz, Eisenoxiden und Feldspat sind reichlich Schalenteile von marinen Lebewesen enthalten, Bildbreite 2 cm	Sahara-Sand aus Lybien, überwiegend aus Quarz-Körnchen bestehend, von Alfred NEUMANN, Bildbreite 1,5 mm
Gewaschener Quarzsand aus den Mainschottern. Die Körnchen bestehen aus einem weißen bis farblosen Quarz, sind nur angerundet und enthalten Reste von Eisenhydroxiden und Ton in den Rissen und Zwickeln der Körner, Bildbreite 1,5 mm	Schwersand aus Zirkon, Granat, Eisenoxiden, usw., gewaschen aus dem Sand des Mains, Bildbreite 1,5 mm	Idiomorpher Quarzkristall als Sandkorn aus dem Sand von Bürgstadt. Man erkennt in der spiegelnden Prismenfläche die typische paralle Streifung quer zur Längsachse. Die Pyramidenflächen sind nicht spiegelnd, so dass der Kristall kaum auffällt, Bildbreite 1,5 mm
Schwersand - gewaschen aus dem Sand des Mains, der zum größten Teil aus runden Zirkon-Körnchen und hübschen, meist farblosen Zirkon-Kristallen besteht; Bildbreite 1,5 mm Diese winizigen Körnchen enthalten auch Spuren von Uran und Thorium und es sind die Verursacher eines Teils der terrestrischen ionisierenden Strahlung. Eine Schachtel mit dem Zirkon-Sand weist eine leicht messbare ionisierende Strahlung auf, ist also gering radioaktiv.	Der magnetische Anteil an Sandkörnchen aus dem Mainsand an der Spitze eines Stabmagneten. Die Körnchen bestehen aus Magnetit, Ilmenit, Titanomagnetit, ... Bildbreite 10 mm Da ständig kleine Gesteinspartikel aus dem Weltall auf die Erde fallen, fallen die auch auf den Boden und gelangen so in die Sedimente. Bei einer Umlagerung gelangen die größeren auch in den Sand, so dass man diese auch darin finden sollte. Der Nachweis gestaltet sich als schwierig.	Grober Sand aus der Wüste Namib in Namibia, Bildbreite 15 mm Der Sand führt farblosen Quarz, Gneis, Erz-Körnchen, Chalcedon, Muschelreste, ... Diese sind sehr glatt poliert, was diesen Sand von einem Flusssand unterscheidet. Diese Art der Politur entsteht in der Regel am Ufer des Meeres, wo ein Prozess abläuft, der in der Technik als Trommeln von Edelsteinen bezeichnet wird.
Herzförmiges Sandkorn aus Kieselschiefer inmitten von angerundeten bis runden Sandkörnchen aus Quarz, wie er typisch für Fluss- und Dünensande ist. Entdeckt im Dünensand von Alzenau, Bildbreite 3 mm	Sandstein aus gut gerundeten Sandkörnern aus dem Oberen Buntsandstein von Lohr. Diese sind sehr gut gerundet, ein Hinweis, dass sie bereits mehrere "Lebens-Zyklen" hinter sich haben, linear polarisiertes Licht, Bildbreite 3 mm	Das gut gerundete, längliche Sandkorn aus milchigem Quarz mit einer leicht narbigen Oberfläche ist 2,5 mm breit und wiegt gerade 4,5 Milligramm, also 4,5 tausendstel eines Gramms. Oder anders, man bräuchte 222 solcher Körnchen um 1 Gramm Quarz zu erhalten. Da es noch ein relativ großes Korn ist, kommen durchschnittlich noch mehr Körnchen auf ein Gramm. Das Sandkorn stammt aus dem Dünensand der Sandgrube von Alzenau, Bildbreite 2,5 mm
Eiszeitlicher Sand der Gersprenz (ungewaschen) mit reichlich Lössschnecken: oben beschädigtes Gehäuse der Schnecke Tichia hispida und unten links Succinea oblonga. Selten ist auch Pupilla muscorum vertreten. Der sehr grobe bis feine Sand besteht zum größten Teil aus unsortierten Kristallinbruchstücken des Odenwalds in der Kiesgrube der Fa. Krichbaum bei Babenhausen. Bildbreite 15 mm	Ein Monazit-Sand (marine Strandseife - gelbe bis bräunliche Körnchen) mit weiteren Mineralien (Pyrop (rot), Ilmenit (schwarz), Hämatit (metallisch glänzend), Zirkon (farblos), ...) aus Bahia in Brasilien, mit einem hohen Anteil an dem Mineral Monazit (Ce[PO4]). Solche natürlichen Konzentrate sind auch eine gesuchte Quelle für einen Bergbau, da hier erhebliche Gehalte an Seltenen Erden wie La, Nd, usw., aber auch Titan und Zirkon enthalten sein können. Ebenso kann das Ce auch mit U oder/und Th substituiert werden, so dass solche Sande eine ionisierende Strahlung abgeben.	Ablagerungen des Mains bei Babenhausen bestehen zum überwiegenden Teil aus Sand, nahezu ohne Gerölle, was füer eine geringe Fließgeschwindigkeit spricht. Es handelt sich um Schrägschichtungskörper mit einer Vorzugsrichtung nach Süden. Teils ist auch eine graduierte Schichtung zu erkennen. Der Sand ist gebleicht bzw. nicht mit Eisenhydroxiden eingefärbt,  aAufgenommen am 27.02.2023.

Wie alles, kann man solche Sande auch sammeln. In der Region gibt es nach meinem Kenntnisstand (10/2022) nur noch einen Sandsammler in Bad Orb, nachdem Werner STROBEL (*1946 †2021) aus Wörth verstorben ist. Dabei werden meist Freunde und Verwandte gebeten, Sandproben aus der ganzen Welt mitzubringen. Meist geschieht das in den praktischen, bruchsicheren Filmdosen aus Kunststoff der früheren 35-mm-Filme für Dias.
 
Die einzige Sandsammlung in der Region, die öffentlich zugänglich in einem Museum ausgestellt ist, befindet sich im Hessischen Landesmuseum in Wiesbaden. Dort sind ungefähr 600 verschiedene Sande in Glasröhrchen zu sehen.

Sandsammlung im Hessischen Landesmuseum in Wiesbaden,
aufgenommen am 08.03.2022

Ornamentale Sanddünen im Croajiugolong National Park, Victoria, Australien,
aufgenommen am 02.11.1982

Sammlung aus Sandflaschen, meist aus den Ländern Israel, Jordanien und Ägypten. Dabei wird mit verschiedenfarbigem Sand mit viel Geschick ein außen am Glas sichtbares Muster oder Bild erzeugt, welches durch eine pralle Füllung fixiert wird. Der Sand ist teilweise auch anthropogen gefärbt, denn ganz so farbige Sande (besonders das Blau) sind in der Natur ganz selten, ehemals Sammlung von Alf DIETERLE (*16.06.1943 †10.12.2016), Kleinheubach,
aufgenommen am 15.10.2016

Holozäne Verwerfung (Staffelbruch) im Sand der Kiesgrube am Akazinhof bei Babenhausen. Dies belegt, dass es auch merkliche Erdbeben in unserer Region gibt, deren Risse bis zur Oberfläche durchgepaust werden. Der Geologenhammer ist 40 cm lang und steht rechts der Störung,
aufgenommem am 19.02.2021