Seit über 300 Jahren wird Kaolin in Sachsen abgebaut. Ehemals allein zur Herstellung von Porzellan wird heute Kaolin auch in der Papierindustrie, Farben- und Lackindustrie und vielen weiteren Anwendungen verwendet. Primärkaolin in Sachsen entstand maßgeblich während des Paläogen und Neogen durch tropische Verwitterung aus feldspatreichen felsischen bis intermediären magmatischen Gesteinen oder klastischen Sedimentgesteinen. Diese Verwitterungskrusten waren einst weiträumig in Mitteleuropa verbreitet, wurden jedoch meist erodiert. Die Primärkaoline sind nur dort erhalten, wo sie durch tektonische Bewegung versenkt und überdeckt wurden.

Wie alle staatlichen geologischen Dienste ist auch der sächsischen dazu verpflichteten Karten der oberflächennahen Rohstoffe (KOR50) zu erstellen und regelmäßig zu aktualisieren. In früheren Umsetzungen dieser Karten wurde ein theoriedominerter Ansatz zur Erstellung der KOR50 für Kaolin gewählt. Dabei wurde von einer flächendeckenden, ungestörten Verbreitung von Kaolin liegend zu Schichten des Paläogen ausgegangen. Notwendige Vorbedingungen wie das Vorhandensein geeignete Ausgangsgesteine oder die Abtragung der Kaolinkrusten wurde dabei vernachlässig.

Für die aktuelle Überarbeitung der KOR50 für Kaolin wurde ein stärker evidenzbasierter Ansatz zur Erstellung der Rohstoffpotenzialflächen gewählt. Als Arbeitsgrundlage zur Überarbeitung diente vor allem die sächsische Bohrdatenbank. Außerdem wurden Abstandsregeln von Bohrungen festgelegt, sowie weitere Bedingungen welche den Erkundungsgrad einer Rohstoffpotentialfläche bestimmen. Mit Hilfe von SQL-Abfragen konnte die Anzahl der zu sichtenden Bohrungen stark reduziert werden. Anhand dieser ausgewählten Bohrungen konnten zahlreiche neue Kaolinvorkommen identifiziert werden. Insgesamt wurde 854 Kaolinpotentialflächen an den aktuellen Kenntnisstand angepasst, neuentdeckt oder ehemalige Flächen verworfen. Außerdem wurden durch Interviews mit Kaolinabbaubetreibenden Firmen Kriterien bestimmt, die in einen weiterentwickelten Bewertungsschlüssel für Kaolinvorkommen einflossen.

Calcined clays are promising sustainable alternative materials for cement production. By calcining natural clay minerals (usually 600–900 °C), they become reactive and can be used as a partial replacement for Portland clinker in cement production. This results in a lower carbon footprint and reduced energy consumption in the production process.

Replacing cement clinker with so-called supplementary cementitious materials (SCM) such as fly ash and blast furnace slag has been done for several decades. Calcined clays have also been used, mostly in the form of metakaolin, which significantly improves the strength and durability of mortar and concrete. However, its limited availability and high cost restrict its practical application to a few specialist applications.

In comparison, 2:1 clay minerals such as illite or smectites are more widely available and economically attractive due to their lower costs. Recent research has explored the use of calcined 2:1 clay minerals as SCM, but their properties and efficient production are still not fully understood.

In the present work, different clays from Germany are characterized and tested as potential calcined clay. Besides conventional calcination using a rotary kiln, fluidized bed calcination is used to improve the reactivity of the calcined clays while being less time-consuming and therefore more energy efficient.

Rohstoffvorkommen und deren Gewinnung spielen in Sachsen seit Jahrhunderten eine große Rolle. Erzen und Spaten kommt dabei eine besondere Bedeutung zu, begründete doch vor allem der Bergbau auf Silber den Reichtum Sachsens. Die Aufgabe, das Wissen über Bodenschätze und Bergbau zu sammeln und zu erhalten, wird im Freistaat von verschiedenen Institutionen wahrgenommen, z.B. vom Geologischen Dienst Sachsens als Teil des Landesamtes für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG), vom Sächsischen Oberbergamt (OBA) und vom Sächsischen Bergarchiv.

Bereits 2012 beschloss die Sächsische Staatsregierung die 1. Sächsische Rohstoffstrategie mit dem Ziel, die Rahmenbedingun­gen für den heimischen Bergbau hinsichtlich wirtschaftlicher und nachhaltiger Aspekte zukünftig aktiv zu gestalten. Ein entscheidender Faktor um sich diesem Ziel zu nähern, ist die Verfügbarkeit von Daten zur Geologie, den Lagerstätten und den Rohstoffen. Diese Daten sind jedoch geschichtlich begründet großräumig über verschiedenste Institutionen, Ämter, Behörden und ehemalige Bergbaubetriebe mehrerer Bundesländer verteilt. Um sächsische Rohstoffdaten für Wirtschaft, Wissenschaft und Fachverwaltung in Wert zu setzen, startete 2013, aufbauend auf einer Initiative und umfangreichen Vorarbeiten des Geokompetenzzentrums Freiberg e.V., das Projekt ROHSA 3 (Rohstoffdaten Sachsen). Mit Ressourcen des Freistaates Sachsen wurden durch ein Projektteam des LfULG und des OBA aus über 20 Archiven bisher über 10.000 Metadaten von Dokumenten recherchiert und erschlossen, 45.000 Dokumente gesichert und gescannt sowie 700 Wismut-Bohrungen, 220.000 geophysikalische und 250.000 geochemische Punktdaten digitalisiert. Um diesen wertvollen Datenschatz nutzen zu können, wurde eine neue Onlineplattform erstellt, mit deren Hilfe direkt auf die Daten zugegriffen werden kann (www.rohsa.sachsen.de/suche).

Die Sächsische Staatsregierung verfolgt mit ihrer Rohstoffstrategie unter anderem das Ziel, die Entwicklung des gesellschaftlichen Rohstoffbewusstseins zu unterstützen. Das Rohstoffbewusstsein ist im Unterschied zum Umweltbewusstsein in der Bevölkerung weit weniger präsent, obwohl auch die Rohstoffwirtschaft eine wesentliche Lebensgrundlage der menschlichen Gesellschaft darstellt.

Das Sächsische Oberbergamt unterstützte dieses Anliegen mit der Erstellung des Sächsischen Naturwerksteinkatasters. Für die wichtigsten Natursteinlagerstätten im Freistaat Sachsen soll das Kataster die potentiellen Natursteinnutzer (staatliche und private Bauherren, Architekten, Planer, …) auf den Gebieten der Denkmalpflege, des Gesellschafts- und Industriebaus sowie im privaten Bausektor zur Auswahl einheimischer Materialien anregen.

Gleichzeitig ist das Kataster auch dafür gedacht, den Bekanntheitsgrad sächsischer Natursteine in der breiten Öffentlichkeit zu erhöhen. Dafür wurden neben wesentlichen bauenden Lagerstätten auch einige historische, nicht mehr bebaute Lagerstätten in das Kataster einbezogen, da sie für eine Reihe sehr bekannter Naturwerksteine stehen, wie zum Beispiel der Chemnitzer Zeisigwaldtuff, der Zöblitzer Serpentinit oder der Wildenfelser Marmor.

Das Kataster beinhaltet einen umfangreichen bauhistorischen Abriss zur Werksteinnutzung in Sachsen, einen Überblick über die Geologie der Naturwerksteine in Sachsen, eine Abhandlung über die Bestimmung und den Aussagewert ihrer petrophysikalischen und gesteinstechnischen Kennwerte sowie eine Übersicht über weitere historisch bedeutsame sächsische Baugesteine.

Der spezielle Teil des Katasters beinhaltet für 34 Gesteine/Steinbrüche Datenblätter, in denen Daten zu den Steinbrüchen und den gesteinstechnischen Kennwerten der Gesteine, aber auch makroskopische und mikroskopische Gesteinsbeschreibungen, der Mineralbestand, zur Verwendung der Gesteine, den Referenzobjekten und zum heutigen Zustand der Steinbrüche zusammengestellt sind. Das Kataster ist mit einer Vielzahl hochwertiger Fotos illustriert.