13. November 2008 Afrika scheint rot. Es ist ein sattes, glühendes Rot, das einem aus den kurzen sechseckigen Kristallen entgegenleuchtet, als seien sie die eigentlichen Lichtquellen hier und nicht die raffinierte Vitrinenbeleuchtung. Vanadinit heißt dieses Mineral, das als Erstes ins Auge springt, wenn man den Saal betritt, der im Schloss Freudenstein zu Freiberg in Sachsen dem angeblich Schwarzen Kontinent gewidmet ist. Erst dann sieht man die anderen: knallblauen Azurit aus Marokko, honiggelben Cerussit aus Namibia, tiefgrünen Malachit aus dem Kongo. "Afrika ist bunt", sagt Gerhard Heide. "Europa dagegen ist eher der Kontinent der metallisch grauen Sulfide."
Nun ist Heide Professor der Mineralogie an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg und weiß natürlich um die grasfarbenen Pyromorphite, die man etwa im französischen Zentralmassiv findet, die Schwefelkristalle aus Sizilien, die an Zitronenbonbons erinnern, oder den zartrosa Rhodochrosit aus dem nahen Erzgebirge. Aber gerade weil das Mineralreich auf allen Erdteilen farbenfroh ist, haben Gerhard Heide und seine Mitarbeiter viel Mühe auf eine abwechslungsreiche und immer wieder überraschende Gestaltung der Säle verwandt, die seit zwei Wochen die "Terra Mineralia" beherbergen: etwa 5000 der schönsten Kristalle und Kristallkonglomerate (unter Sammlern "Stufen" genannt) aus der vielleicht bedeutendsten privaten Mineraliensammlung der Welt.
Die schönsten Stücke
Angelegt hat sie Erika Pohl-Ströher im Laufe von mehr als 60 Jahren. Zwischen 60 000 und 80 000 Stücke nennt die heute 89 Jahre alte gelernte Biologin ihr Eigen, genau weiß das selbst Gerhard Heide nicht, da so manche Nummer durcheinandergeraten ist und die alte Dame noch weitersammelt. "Zuerst hat sie sich das Geld dafür vom Munde abgespart", sagt Heide. Später wurde sie Miteigentümerin des Wella-Konzerns und konnte sich mehr leisten. Auf den Sammlermärkten kaufte sie systematisch aus allen Kontinenten mit Ausnahme der Antarktis. Zwar sind nicht alle Weltgegenden gleich stark vertreten. Nordamerika etwa ist unterrepräsentiert, denn das Angebot auf dem amerikanischen Mineralienmarkt fand Frau Pohl überteuert. Dafür liegen im Amerika-Saal Kristalle aus dem Besitz des früheren Rektors der TU Freiberg (und heutigen sächsischen Finanzministers) Georg Unland. Der ebenfalls mineralienbegeisterte Maschinenbauer hatte lange in den Vereinigten Staaten gelebt. Unland war auch nicht ganz unbeteiligt daran, dass die in der Schweiz lebende Millionärin ihre Sammlung 2004 der TU Freiberg als Dauerleihgabe überließ und die Stücke in dem frisch renovierten Schloss in der Freiberger Altstadt unterkamen.
So wurde aus der mit schon zuvor 80 000 Stücken ohnehin bedeutenden Mineraliensammlung der Freiberger TU nicht nur eine, die an Umfang mit denen der berühmten Museen in London, Paris oder Houston mithalten kann. Sie wurde auch eine der im Wortsinne ansehnlichsten, denn Erika Pohl-Ströher sammelte vor allem nach ästhetischen Kriterien. Für den Freiberger Sammlungsleiter Gerhard Heide war das nicht immer unproblematisch. Denn die akademische Mineralogie interessiert sich für Minerale nicht, um sie in Vitrinen zu stellen. Minerale sind für sie natürliche Feststoffe mit definierter chemischer Zusammensetzung und bestimmter Kristallstruktur. Als Bestandteile aller Gesteine sind sie zwar zuweilen mit bloßem Auge sichtbar, etwa in Granit. Großkristalline Prunkstufen wie die in Freiberg ausgestellten aber sind in der Regel untypische Ausnahmeformen. Was also, fragten da manche von Heides Fachkollegen, hat ein solches Kuriositätenkabinett an einer Universität zu suchen?
Form - und Farbenvielfalt
"Klar ist das nicht typisch", sagt Heide. "Andererseits kann man an solchen extremen Bildungen sehen, was alles möglich ist, und sein stoffliches Wissen auf eine breitere Basis stellen." Damit sind die Prachtkristalle nicht nur dazu geeignet, Laien für eine Grunddisziplin der Geo- und Materialwissenschaften zu interessieren, sondern auch als Lehrmittel für Studenten - zumal mit einem Teil der Pohlschen Stücke im Magazin des Schlosses auch wissenschaftlich gearbeitet werden darf. Und zu entdecken gibt es noch genug. Denn Mineralien gibt es in einer Vielfalt, die der des Lebendigen gar nicht so weit nachsteht, wie man vielleicht erwartet. Zwar sind die mineralbildenden Stoffe unter den über 33 Millionen heute bekannten chemischen Verbindungen nur eine kleine Minderheit. Aber auch mit der lässt sich viel anstellen.
So kann bereits ein Gemisch zweier Verbindungen einen kleinen Mineralkosmos bilden. Wie bei Olivin, dem Hauptbestandteil des Erdmantels. Olivine sind Mischungen aus Magnesiumsilikat und Eisensilikat in allen möglichen Verhältnissen und bilden damit quasi ein Kontinuum verschiedener Minerale. Auch unterschiedlicher Wassergehalt im Kristall macht aus ein und demselben Stoff verschiedene Minerale, aus Calciumsulfat etwa den Anhydrit oder den Gips. Vor allem aber kommen chemisch identische Stoffe oft als unterschiedliche Minerale, sogenannte Modifikationen, vor, die sich allein durch die Form ihrer Kristallgitter unterscheiden. So kann Kohlenstoff als Graphit oder als Diamant kristallisieren - und die drei Minerale Calcit, Aragonit und Vaterit sind, chemisch gesehen, immer dasselbe, nämlich Calciumcarbonat.
Ein Blick in die Erdgeschichte
Damit nicht genug. Minerale können in verschiedenen äußeren Gestalten, sogenannten Varietäten, auftreten. Bei manchen tun sich da ganze Zoos auf. So sind etwa die bekannten Schmucksteine Rosenquarz, Amethyst, Achat und Tigerauge alles Varietäten des gleichen Minerals, des Quarzes. Ein anderes variationsfreudiges Mineral ist das Fluorit, das in praktisch allen Farben vorkommt (vier Beispiele sind links zu sehen). Die Farben werden oft von Beimengungen fremder Elemente erzeugt, manchmal aber auch durch Strahlenschäden im Kristallgitter infolge natürlicher Radioaktivität.
Hinter der Vielfalt der Minerale und ihrer Varietäten, aber auch der Größe und Form ihrer Kristallgebilde steht eine Vielfalt an Entstehungsbedingungen. Minerale entstehen entweder beim Erstarren von Gesteinsschmelzen - oder im Zusammenhang mit Wasser. Dass die Erde mineralogisch diverser sein dürfte als alle anderen Planeten im Sonnensystem, hat aber nicht nur mit den reichlichen Mengen flüssigen Wassers zu tun, die es hier gibt, sondern auch mit ihrer Biosphäre. "Von den etwa 4300 bekannten Mineralarten auf der Erde, dürften zwei Drittel unter Beteiligung von Lebewesen entstanden sein", sagt Robert Hazen von der Carnegie Institution in Washington. "Das ist vor allem eine Folge des Sauerstoffs, der bei der Photosysnthese durch mikroskopische Algen entsteht." Hazen hat den Zusammenhang zwischen biologischer und mineralogischer Evolution mit einigen Kollegen in einer Arbeit beleuchtet, die soeben in der Fachzeitschrift American Mineralogist erschienen ist.
Dekorative Riesenkristalle allerdings bilden sich in einem Reich zwischen Magma und Biosphäre. Sie kristallisieren in Wasser aus, das unter dem hohen Druck im Erdinneren bei mehreren hundert Grad flüssig bleibt und dabei das Gestein auslaugt. Man findet sie daher in Hohlräumen, durch die einst heiße Lauge strömte, vor allem dort, wo die Mineralmassen die Löcher nicht vollständig füllten und damit sogenannte Drusen bildete, in denen sich die Kristalle beim Wachstum nicht behinderten.
„Unmögliche“ Kristalle
Da vielen Erzlagerstätten hydrothermale Bildungen sind, finden sich prachtvolle Stufen oft in Bergwerken. In Freiberg ist ein ganzer Drusengang aus einer chinesischen Grube ausgestellt, der überall mit grünen Fluoritwürfeln ausgekleidet ist. Für den Bergbau haben solche Fluorite oft diagnostischen Wert, erklärt Gerhard Heide. "Die Würfel haben abgeflachte Kanten, was bedeutet, dass die Lösung heißer als 200 Grad gewesen sein muss." Dann aber kann ein Element wie Zinn in den Erzen darunter nicht enthalten sein kann, da Zinn erst aus kühleren Lösungen ausfällt. Doch in der Sammlung Pohls ist Heide auch auf Kristalle gestoßen, die man sich auch heute nicht erklären kann. So gibt es da eine Amethystdruse, die sich später erneut mit hydrothermaler Lösung gefüllt haben muss, aus der dann allerdings Calcit auskristallisierte. Nun sitzen aber auf diesem Calcit seinerseits Amethystkristalle. "Das geht eigentlich nicht", erklärt Heide. "Denn eine Lösung, aus der sich Amethyst abscheidet, hätte den Calcit wieder auflösen müssen."
So kann sich auch bei Berufsmineralogen die Bewunderung zuweilen noch mit der Verwunderung mischen - auch ohne Röntgendiffraktometer oder Elektronenmikroskop. Wobei solche Geräte den Raum des Erstaunlichen natürlich erweitern. Eine Ahnung davon erhält der Besucher der "Terra Mineralia" in einem Raum, in dem er unter der Aufsicht studentischen Personals mitgebrachte Proben unter diverse Mikroskope legen kann, darunter ein leibhaftiges Rasterelektronenmikroskop. Damit lässt sich etwa eine Centmünze 16 000-fach vergrößern und mittels einer röntgenspektroskopischen Methode namens EDX zugleich in jedem Punkt ihrer Oberfläche analysieren. Die scheinbar nagelneue Kupfermünze entpuppt sich dabei als schrundige Landschaft, aus der sich unversehens ein kleines Plateau erhebt. Dort weist der Röntgenstrahl kein Kupfer nach, dafür Natrium und Chlor - offenbar ein paar hundert Nanometer großes Salzkristall. Minerale sind eben überall - und wenn man sich einmal daran gewöhnt hat, dass auch ein EDX-Linienspektrum auf dem Computerschirm seine sinnliche Seite hat, dann sind sie auch überall bunt.
Text: F.A.S.
Bildmaterial: dpa-Zentralbild
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