Feuerstein

Feuerstein, auch Hornstein, Flint (englisch) oder Silex (lateinisch, französisch) – je nach geologischem Alter und Herkunft – ist ein Kieselgestein mit der gleichen chemischen Formel wie Opal SiO₂ · n H₂O. Feuerstein besteht neben Opal aus Mogánit, Chalzedon (Achat), hinzu kommen Spurenelemente, die ihm zum Teil besondere Farben verleihen. Die Übergänge zwischen den Kieselgesteinen sind fließend: So findet man da, wo der Feuerstein anstehend vorkommt, weißgerindete Exemplare mit einer Rinde aus Opal und optisch gut erkennbaren Gängen aus Chalzedon (Achat).

Von Feuerstein spricht man, wenn dieser Silizit aus der Kreide (Unter- wie Oberkreide) stammt; wenn der Silizit aus den Kreidemineral des Jura oder Trias stammt, spricht man vom Hornstein. Ein heute ebenfalls etablierter Oberbegriff für Kieselgesteine des Feuer- und Hornsteintyps ist der englische Begriff Chert. Der Name Feuerstein verweist auf seine Bedeutung zur Erzeugung von Feuer.

Feuerstein

Entstehung und Eigenschaften

Querschnitt durch eine kleine Feuersteinknolle

Die Entstehung von Feuerstein ist nach wie vor nicht vollständig geklärt. Vermutlich sorgen kieselsäurehaltige Lösungen bei der Diagenese (Kompaktions- und Umwandlungsprozesse während der Gesteinsbildung) für eine Verdrängung von Karbonaten. Relikte von Schalen und Skeletten von Kieselschwämmen und Diatomeen (Kieselalgen) in Feuerstein belegen den organischen Ursprung. Feuerstein besteht primär aus dem faserigen Chalcedon, ähnlich wie Jaspis (einem kryptokristallinen, jedoch nicht faserigen, sondern körnigen Quarz (mit Korngröße kleiner 1 Mikrometer)). Die Feuerstein-Diagenese verläuft in der Regel über Opal-A (amorph), Opal-CT (wie Kreide leicht zu bearbeiten) zu Feuerstein.

Farbe: hellgrau bis fast schwarz, beige

Transparenz: durchscheinend bis undurchsichtig

Strichfarbe: weiß

Kristallsystem: trigonal

Mohshärte: 6,5 - 7

Dichte: 2,5 - 2,7

Submikroskopische Einschlüsse von Luft und Wasser geben Feuerstein eine helle Farbe (sog. weißer Flint), Kohlenstoff färbt ihn schwarz. Kristallographisch lassen sich neben Chalcedon unterschiedliche SiO₂-Modifikationen bzw. Varietäten nachweisen: Quarz, Jaspis, Opal, Achat.

Die Dehydrierung der Kieselsäure erfolgt von innen nach außen, wodurch die Feuersteinknollen oft eine zwiebelartige Struktur aufweisen. Deutlich erkennbar ist oft die poröse helle Außenschicht (die so genannte Rinde oder Cortex). Es handelt sich um die diagenetische Vorstufe zu Feuerstein, (SiO₂ x nH₂O), das sog. Opal-CT. Diese ist leicht zu bearbeiten. Die Umwandlung von Opal-CT zu Feuerstein erfordert Jahrmillionen. Die äußeren Schichten können im geringen Maße Wasser aufnehmen, wodurch eine Verwitterung der Oberfläche begünstigt wird.

Scharfkantige Feuersteinabschläge

Feuerstein besitzt eine amorphe isotrope Struktur, das heißt, eine Vorzugsorientierung fehlt. Wenn großer Druck langsam ansteigend oder schlagartig auf einen Punkt des Feuersteins ausgeübt wird, wird die kinetische Energie vom Gestein aufgenommen und breitet sich konzentrisch kegelförmig vom Schlagpunkt ausgehend aus. Bei ausreichend hoher Schlagenergie wird das Gestein durch die sich ausbreitenden Schlagwellen gespalten. Die hierbei entstehende Bruchfront hat meist eine muschelige Form, wie sie auch an zerbrochenem Glas beobachtet werden kann.

Bänderfeuerstein aus norddeutschem Geschiebe. Die Bänder gehen auf eine rhythmische Einkieselung bei der Entstehung des Feuersteins zurück.

Im Bereich einer Bruchstelle weist der Feuerstein auch Schlagwellen auf, die Wallnerlinien. Sie entstehen vor allem bei gezielt abgespaltenen Teilen des Steins, die als Abschläge bezeichnet werden.

Frischer Feuerstein hat meistens eine schwarze bis graue Färbung. Durch Verwitterung wird er zunehmend milchiger; außerdem können auch gelbliche Verfärbungen durch Eisenoxid auftreten. Roter Feuerstein ist eher selten. Er findet sich in Mitteleuropa zum Beispiel im Bereich der Düne von Helgoland. Die rote Färbung ist das Ergebnis von Einlagerungen dreiwertiger Eisenverbindungen. Primär anstehend kommt roter Feuerstein weltweit nur in der weißen Schreibkreide Helgolands (Oberkreide) vor. Auf Helgoland wird der rote Feuerstein als Schmuckstein verarbeitet gefasst und verkauft, als polierte Scheibe, als Ringstein (Cabochon) geschliffen oder kugelförmig als Kette aufgezogen.

Verbreitung in Europa

Feuersteinvorkommen finden sich in zahlreichen jura- und kreidezeitlichen Ablagerungen. Meist liegen die Knollen mit einer Größe von bis zu 30 cm Durchmesser eingebettet in Kreideablagerungen. Es kommen auch Platten mit Dicken bis zu 20 cm vor. Durch spätere Umlagerungsprozesse finden sie sich auch herausgelöst aus ihrem ursprünglichen stratigraphischen Entstehungszusammenhang. So sind Feuersteine in eiszeitlichen Sedimenten als Bestandteil von Grund- und Endmoränen sowie auch innerhalb von Schmelzwasserablagerungen sehr häufig.

Aus Kreidefelsen ausgewaschene Feuersteine auf Rügen.

Feuersteinfelder in der Schmalen Heide auf Rügen

Verbreitung in Deutschland

Anstehend im Muttergestein kommt der Feuerstein in Deutschland vor allem in der Kreide von Helgoland Düne, Rügen, Lägerdorf (Schleswig Holstein) und Hemmoor (Niedersachsen) vor. Sekundär umgelagert findet er sich im gesamten nordmitteleuropäischen Verbreitungsgebiet, dort lokal auch extrem angereichert (Feuersteinfelder im Naturschutzgebiet Steinfelder in der Schmalen Heide und Erweiterung). Im südniedersächsischen Bergland findet sich Feuerstein als eiszeitliches Geschiebe bis an den Harzrand und im Leinetal bis etwa Freden, nördlich der so genannten Feuersteinlinie. Außerdem kommt er in weißverwitterter Form in tertiären Sanden des Miozäns des Solling vor und ist als Hornstein aus dem Mittleren Muschelkalk (Göttingen bis Einbeck), Korallenoolith/Heersumer Schichten (Thüster Berg) und Hilssandstein bekannt.

In anderen Gegenden Deutschlands tritt Feuerstein ebenfalls auf, allerdings seltener, wurde aber auch dort gefunden und verwendet. Tonnenschwere Feuersteinblöcke, die wohl im Knollenmergel entstanden sind, finden sich am Flinsberg bei Oberrot, Baden-Württemberg.

Feuersteinverbreitung in der Früh- und Vorgeschichte

Die Verbreitungskarte des Silex aus der Region Schaffhausen-Singen lässt erkennen, dass die dortigen Varietäten fast nur an Siedlungen der Hornstaader Gruppe der Pfyner Kultur weitergegeben wurden, die in der Region Hochrhein-Bodensee ansässig war. In das Gebiet am Zürichsee, wo zeitgleich die Cortaillod-Kultur beheimatet war, gelangten diese Rohstoffe nur selten. Die Siedlungen an den Zürcher Seen wurden dagegen vorrangig mit Silex aus der Region an der Lägern oder aus dem Raum Olten versorgt. Somit scheint die Verbreitung von Rohstoffen in Bezug zum Kulturraum zu stehen.

Die qualitativ gleichwertigen Knollen aus dem Lägernsilex sind deutlich größer als die Schaffhauser Silexknollen, wodurch sie für die Herstellung größerer Geräte geeignet waren. Trotz dieses Vorteils gelangte Lägernsilex jedoch um 4000 v. Chr. nicht in nennenswerter Menge über die Kulturgrenze hinweg an den Bodensee.

Dies lässt darauf schließen, dass Silexrohstoffe im Untersuchungsgebiet nicht kommerziell gehandelt wurden, sondern dass die Verbreitung auf einer anderen Grundlage erfolgte. Der Bezug zwischen dem Hauptverbreitungsgebiet des Rohstoffs und den archäologischen Kulturräumen spricht dafür, dass er nach bestimmten gesellschaftlichen Prämissen verbreitet wurde. Vorstellbar ist ein zeremonieller Austausch von Rohstoffen, Halb- und Fertigprodukten, wobei der soziale Aspekt im Vordergrund stand. Vergleichbare Formen konnten Ethnologen in rezenten und subrezenten Gesellschaften beobachten. Dort dient die Weitergabe von Sachgütern und Rohstoffen primär der Festigung sozialer und politischer Bindungen. Ähnliche Verhältnisse sind offenbar auch für das ältere Jungneolithikum im nördlichen Alpenvorland anzunehmen.

Feuersteinbergwerk

In Europa sind rund 100 Feuersteinbergwerke bekannt, steinzeitliche Gruben, in denen mit einfachsten Mitteln Rohmaterial für die Herstellung von Feuersteingeräten und -waffen gewonnen wurde.

Siehe auch: Feuersteinstraße

Verwendung

Wegen seiner großen Härte, seiner in hohem Maße berechenbaren Spaltbarkeit und der äußerst scharfen Schlagkanten war der Feuerstein in der Steinzeit ein wichtiges Rohmaterial, um schneidende Werkzeuge und Waffen herzustellen. Große Bedeutung erlangte er mit der Entdeckung, dass man mit seiner Hilfe Funken erzeugen kann.

Feuerschlagen

Datei:FeuerMachen2010Rhof.ogv Entgegen mancher Vermutung können durch Aneinanderschlagen zweier Feuersteine keine Funken zum Feueranzünden erzeugt werden. Hierzu wird das Mineral Schwefelkies benötigt, entweder in der Form von Pyrit (FeS₂), oder Markasit (ebenfalls FeS₂, eine härtere Kristallform). In aller Regel wird der Feuerstein gegen Pyrit geschlagen – daher der Name – wobei die Funken allerdings aus dem Pyrit (von griechisch πῦρ pyr = Feuer) stammen.

Ein „steinzeitliches Feuerzeug“ bestand aus einem Feuerstein, leichtbrennbarem Pulver bzw. einfach entzündbarer Faser, dem Zunder und Pyrit bzw. Markasit, aus dem Funken herausgeschlagen wurden. Der eigentliche feuererzeugende Stein ist dabei das Pyrit/Markasit, FeS₂, das durch den Schlag bzw. Reibung entzündet wird. Feuerstein (Flint) ist als Schlagstein nicht zwingend erforderlich, Quarz oder Quarzit sind dafür ebenfalls geeignet.

Mit Hilfe von Stahl und Feuerstein lassen sich ebenfalls Funken schlagen. Der Stahl muss einen vergleichsweise hohen Kohlenstoffanteil (1,5–2 %) aufweisen; dieser findet sich z. B. im Stahl einer Feile (siehe dazu: Feuereisen). Dabei schabt der Stein winzige Späne vom Stahl ab, die durch die Reibungshitze zum Verbrennen gebracht werden. Bis zum Aufkommen der Streichhölzer im 19. Jahrhundert war Stahl und Stein das Feuerzeug. Man versuchte daher immer die Glut in den Öfen über Nacht zu erhalten, um sich das mühselige Feuerschlagen zu sparen.

Vom 16. bis zum 19. Jahrhundert diente Feuerstein in Steinschlosswaffen als Zündhilfe. Er schlug mit hoher Geschwindigkeit auf ein Schlageisen, die dabei entstehenden Funken entzündeten das Schwarzpulver. Darauf lässt sich auch die synonyme Bezeichnung „Silex“ (aus dem Französischen) zurückführen.

Schmuck und Amulette

Feuersteinknollen mit einem natürlich entstandenen Loch, so genannte Hühnergötter, fanden und finden besonders als Talismane Verwendung (zur Theorie über das Entstehen der Löcher siehe Paramoudra). Als Schmuckstein findet er bis heute Verwendung, ebenso für vielfältige dekorative Anwendungen.

Sonstige Verwendungen

Heute spielt der Feuerstein als Rohstoff eine untergeordnete Rolle. Im Straßenbau wird er in zermahlener Form dem Asphalt zugemischt, um die reflektierenden Eigenschaften von Straßenbelägen zu verbessern. Fein gemahlen dient er als Schleifmittel, wurde aber vom Elektrokorund weitgehend ersetzt.

Klingen aus Feuerstein und Obsidian werden in kleinen Exklusivserien zur Verwendung als chirurgische Skalpelle hergestellt. Die Kanten einer Feuersteinklinge sind so scharf wie Stahlskalpelle, haben aber eine leicht schuppige Oberfläche, die andere Wundränder erzeugt als eine Stahlklinge. Diese Wundränder verheilen wesentlich besser und schneller, mit einem deutlich geringeren Risiko einer sichtbaren Narbenbildung. Feuersteinskalpelle finden daher in erster Linie bei Schönheitsoperationen Verwendung.

In Russland besteht ein alter, tief verwurzelter Volksglaube, dass der Schwarze Feuerstein aufgrund seiner chemischen Beschaffenheit Wasser reinigt und für den menschlichen Konsum brauchbar macht. In Apotheken wird Feuersteinbruch in Päckchen von 10, 50 oder 150 g verkauft, mit einer genauen Gebrauchsanweisung: 50 g Feuersteinbruch abwaschen, in einen Behälter mit 5 l Wasser füllen, 3 Tage stehen lassen. Danach könne das Wasser zum Trinken, Kochen, Waschen, für Pflanzen und Aquarium verwendet werden. Nach 6–8 Monaten sei es wünschenswert, die Feuersteine zu erneuern.

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  Feuerstein aus der Ostsee (Boltenhagen)

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  Kleine Feuersteinknollen

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  Plattenförmige Feuersteinablagerungen.

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  Feuerstein mit Loch

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  Feuerstein-Scheibe aus Polen

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  Polierter roter Feuerstein von Helgoland

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  Messer vom Gebel el-Arak, ein Prunkmesser der Prädynastik um 3300–3200 v. Chr. aus Elfenbeingriff und gelblicher Feuersteinklinge

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  Fischschwanzdolch aus Hindsgavl, Dänemark

Urgeschichtliche Bearbeitungstechniken

Feuersteinbeil (Flintbeil), Trichterbecherkultur

Während der Steinzeit wurden zahlreiche Techniken entwickelt und optimiert, um aus Feuerstein und anderen Gesteinen Geräte oder Waffen, wie Klingen im Sinne des Messers oder Faustkeile, herzustellen.

Dieses Handwerk erreichte im späten Neolithikum vielerorts (beispielsweise in Dänemark) einen hohen Grad der Kunstfertigkeit.

Den Höhepunkt der Bearbeitungskunst findet sich bei den Maya in den unregelmäßigen Feuersteinen. Bearbeitet wurden auch andere Varietäten wie Obsidian oder Chalzedon.

Unregelmäßiger Feuerstein (Eccentric flint) der Maya der Mittleren Präklassik (900–400 v. Chr.) ausgestellt im Königlichen Museum für Kunst und Geschichte in Brüssel

Schlagtechniken

Im Folgenden sollen einige der wesentlichen steinzeitlichen Techniken zur Bearbeitung von Feuerstein kurz erläutert werden. Vorgestellt werden hier nur Techniken der sogenannten Grundformproduktion (bzw. Abschlagherstellung). Dabei entstehen die beiden Grundformen Kern und Abschlag.

Bipolarer Klingenkern aus Feuerstein

Direkte harte Technik

Mit einem geeigneten Schlagstein (zum Beispiel Quarzitgeröll) wird der Feuerstein (Kern) direkt bearbeitet. Bei dieser Technik entstehen meist relativ große Abschläge.

Picktechnik

Die Picktechnik ist eine Variante der direkten harten Technik. Der Schlagstein ist hier aus sehr hartem Gestein (beispielsweise auch ein Feuerstein) und wird mit einer hohen Schlagfrequenz auf die Oberfläche des Werkstücks geschlagen. Hier wird der Stein durch das flächige Entfernen einer großen Menge kleinster Partikel geformt. Diese Schlagspuren sind deutlich zu erkennen.

Direkte weiche Technik

Auch hier wird das Werkstück mit direkten Schlägen bearbeitet. Allerdings wird als Schlaggerät ein weicheres Material (zum Beispiel Geweihschlägel) verwendet. Abgetrennte Abschläge sind meist dünn und leicht gewölbt. Mit dieser Technik lassen sich auch gut lange, schmale Abschläge, sogenannte Klingen herstellen.

Drucktechnik

Bei der Drucktechnik wird der Druck nicht schlagartig auf den Feuerstein ausgeübt, sondern langsam zunehmend bis ein Abschlag abgetrennt wird. Hierzu können beispielsweise Druckstäbe aus Holz mit Geweihspitze verwendet werden. Mit einer Drucktechnik, bei der das Gewicht des Oberkörpers genutzt wird, können lange, schmale Klingen erzeugt werden. Andere Drucktechniken eignen sich um eine gleichmäßige Oberfläche (beispielsweise bei Dolchen) zu gestalten.

Punchtechnik

Bei der Punchtechnik kommt ein Zwischenstück aus Geweih zum Einsatz, auf das mit einem ebenfalls aus Geweih bestehenden Schlägel geschlagen wird. Diese Technik ermöglicht eine hohe Energieeinwirkung auf einen bestimmten Punkt. Auf diese Weise können sehr präzise Abschläge hergestellt werden.

Andere Bearbeitungstechniken

Neben den Schlagtechniken wurden noch weitere Techniken eingesetzt um den Feuersteingeräten die gewünschte Form zu geben oder die Oberfläche zu optimieren und Schäftungsvorrichtungen zu erstellen.

Schleiftechnik

National Museum Cardiff, Neolithischer Keulenkopf aus Feuerstein mit einer Bohrung, (3.000 v.Chr. - 2.500 v.Chr.), aus Maesmor, Denbighshire

Bei dieser Technik wird der Feuerstein auf einem harten, körnigen Gestein (z. B. einem Sandsteinblock) glattgeschliffen. Belegt ist diese Methode bei neolithischen Steinbeilen der Trichterbecherkultur und der Kugelamphorenkultur. Diese wurden entweder komplett oder beidseitig entlang der Schneide überschliffen.

Bohrtechnik

Bohrtechniken wurden seit dem Neolithikum bei Äxten aus Felsgestein (z. B. Basalt oder Amphibolit) eingesetzt. Feuerstein ist extrem hart und wurde daher nur sehr selten gebohrt. Als Bohrmittel wurde Quarzsand verwendet. Feuersteinbeile und Klingen wurden anfangs nur in der Hand verwendet daher der Ausdruck Faustkeil. Mit einem Schaft verbunden wurden sie durch Einklemmen oder Festbinden zu Werkzeugen und Waffen weiterentwickelt.

Härtung

Eine nicht formgebende, sondern die Härte beeinflussende Prozedur besteht im Tempern, d. h. der Stein wird der Hitze ausgesetzt. Optisch ist ein deutlicher Rotton erkennbar, auch nach Jahrtausenden.

Siehe auch

• Helgoländer Feuerstein
• Kugelfeuerstein

Literatur

• Kurt Altorfer: Silexknollen, Bohrer, Perlen – Neue Einblicke in die Nutzung der Schaffhausener Silexvorkommen. In: Archäologie Schweiz, Band 33, März 2010
• Alexander Binsteiner: Vorgeschichtlicher Silexbergbau in Europa, Bayer. Vorgeschbl. 62, S. 221-229, 1997
• Alexander Binsteiner: Die Lagerstätten und der Abbau bayerischer Jurahornsteine sowie deren Distribution im Neolithikum Mittel- und Osteuropas. Jahrbuch RGZM 52, S. 43-155, 2005
• Alexander Binsteiner: Steinzeitlicher Bergbau auf Radiolarit im Kleinwalsertal / Vorarlberg (Österreich). Rohstoff und Produktion. Archäologisches Korrespondenzblatt 38, S. 185-190, 2008
• Harald Floss, Thomas Terberger: Die Steinartefakte des Magdalénien von Andernach (Mittelrhein). Die Grabungen 1979-1983. Rahden Westf 2002. ISBN 3-89646-851-0
• S. Gayck: Urgeschichtlicher Silexbergbau in Europa. Eine kritische Analyse zum gegenwärtigen Forschungsstand. Weißbach 2000
• Gabriele Körlin, Gerd Weisgerber (Hrsg.): Stone Age - Mining Age. Der Anschnitt, Beiheft 19, Bochum 2006
• Walter Leitner: Steinzeitlicher Bergbau auf Radiolarit im Kleinwalsertal / Vorarlberg (Österreich). Archäologische Ausgrabung. Archäologisches Korrespondenzblatt 38, S. 175-183, 2008
• Walter Leitner, The oldest silex and rock crystal mining traces in high alpine regions. In: Stefano Grimaldi and Thomas Perrin (ed.): Mountain Environments in Prehistoric Europe. Settlement and mobility strategies from Palaeolithic to the Early Bronze Age. Proceedings of the XV World Congress UISPP (Lisbon, 4-9 September 2006) 26. BAR – International Series 1885, S. 115-120, Oxford 2008
• Peter Vang Petersen: Flint fra Danmarks Oldtid. Høst & Søn, København 1998. ISBN 87-14-29524-5
• Michael M. Rind (Hrsg.): Feuerstein. Rohstoff der Steinzeit. Bergbau und Bearbeitungstechnik. Museumsheft. Archäologisches Museum der Stadt Kelheim 3. Leidorf, Buch am Erlbach 1987. ISBN 3-924734-60-7
• Jürgen Weiner: Kenntnis-Werkzeug-Rohmaterial. Ein Vademekum zum ältesten Handwerk des Menschen. Archäologische Informationen, 23/2, 2000, S. 229-242
• Gerd Weisgerber, Rainer Slotta, Jürgen Weiner(Hrsg.): 5000 Jahre Feuersteinbergbau. Ausstellungskatalog Bochum. Bochum, 1980
• Andreas Zimmermann: Austauschsysteme von Silexartefakten in der Bandkeramik Mitteleuropas. Universitätsforschungen zur prähistorischen Archäologie, Band 26, Bonn 1995

Weblinks

• Wiktionary: Feuerstein – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
•  Commons: Feuerstein – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
•  Wikisource: Ueber den färbenden Bestandtheil des Feuersteins, Carneols und Amethystes – Quellen und Volltexte
• Englischsprachige Datenbank zu Feuersteinvorkommen in Europa
• Übersicht zu Feuerstein-Vorkommen in Bayern
• Feuerstein-Sammlung
• Chemie und Anwendungen des Feuerstein
• Spezialforschungsbereich (SFB) HiMAT. Projekteil: Urgeschichtlicher Silex- und Bergkristallbergbau in den Alpen
• „Flintknapper's Exchange“ - Englischsprachige Zeitschrift zum Schlagen von Feuersteinen (PDFs der Jahrgänge 1978-79)