Exkursion Peißenberg | Pechkohle und Molasse am Hohen Peißenberg

Geländeübung LMU/TUM · 19. Juni 2020

Der Hohe Peißenberg (988 m) mit der ältesten Bergwetterstation der Welt ist ein Härtling aus steil gestellter Molasse. An seinem Fuß wurde vom 16. Jahrhundert bis 1971 Pechkohle abgebaut.

Unter der Leitung von Dr. Dorothea Frieling (LMU), Dr. Florian Duschl und Matthias Brugger M.Sc. (TUM) führte die Exkursion in den alten Hauptstollen, zum Steinbruch Hanslbauer, auf den Gipfel und an den Michelsbach.

Geologie in Kürze

Das Molassebecken ist mit dem Abtragungsschutt der aufsteigenden Alpen gefüllt. Meer und Festland wechselten sich ab: Untere Meeresmolasse, Untere Süßwassermolasse mit den kohleführenden Cyrenenschichten, Obere Meeresmolasse und Obere Süßwassermolasse. Am Hohen Peißenberg grenzt die Faltenmolasse an die Vorlandmolasse – deren Südrand ist hier senkrecht aufgerichtet und teils überkippt. Südlich folgen die Rottenbucher und die Murnauer Mulde.

Stationen der Exkursion

1 · Peißenberger Hauptstollen

Exkursion Peißenberg: HauptstollenExkursion Peißenberg: Sandstein GrubenholzExkursion Peißenberg: Pechkohleflöz

Schräg stehende Sandsteine und Mergel mit Brackwasserfossilien (Cyrena convexa, Potamiden) und Pechkohleflözen von 45 bis 50 Zentimetern, die mit rund 45° nach Süden einfallen. Der hohe Druck bei der Alpenbildung hat die Braunkohle hier zu hochwertiger Pechkohle umgewandelt.

Exkursion Peißenberg: Sinter HauptstollenExkursion Peißenberg: Stollensicherung

Der Legende nach begann alles 1580 mit einem Hirtenjungen namens Christoph Lenker, der beim Viehhüten ein Feuer machte und dabei ein Kohleflöz an der Oberfläche in Brand setzte; zum Löschen musste ein Bach umgeleitet werden. Wahrscheinlich kannte man die Kohle schon einige Jahrzehnte früher. Erste überlieferte Abbauten ließ Herzog Wilhelm V. anlegen. Im großen Stil ging es erst mit der Industrialisierung los: Ab 1837 wurde der Tiefstollen vorgetrieben, aus dem bis 1923 rund 1,5 Millionen Tonnen Pechkohle kamen. 1971 war Schluss – der Abbau rechnete sich nicht mehr.

Im Stollen läuft man durch die Erdgeschichte. Am Eingang steht schwach verfestigter, kalkig gebundener, mittelkörniger Quarzsandstein, stellenweise mit Kalksinter überzogen. Nach einer Trennschicht folgt grauer, kalkfreier Quarzsandstein mit etwas Hellglimmer, darin die ersten Fossilien: Polymesoda convexa – die frühere Cyrena, nach der die Schichten heißen – und die Schnecke Tympanotonus margaritaceus. Beide zeigen brackisches Wasser an. Nach etwa 100 Metern beginnen die Cyrenenschichten mit den ersten Kohleflözen.

Die Pechkohle ist lagig, schwarz glänzend und reich an Schwefel. Mit Wasser bilden die Sulfide Säure, die den Beton der Stollenausbauten angreift. Dazwischen liegen bröckelige, rotbraune Ton-Mergelsteine. Die Bergleute folgten mit ihren Stollen den Schichten und umgingen härtere Pakete; der Stollen fällt leicht zum Ausgang hin, damit Wasser und Förderwagen bergab laufen. Begehbar ist er nur bis kurz vor die Peißenberger Überschiebung. Dahinter würde man in die Obere Meeresmolasse und dann in die Obere Süßwassermolasse kommen.

Warum gerade hier Kohle? Vor rund 30 Millionen Jahren lag das Gebiet am Rand eines flachen, tropischen Meeres. Meeresarme, Lagunen, Inseln und bewachsene Ufer verschoben sich ständig. Pflanzenreste wurden schnell von Schlamm zugedeckt und verrotteten nicht. Weil sich die Bedingungen so oft änderten, blieben die Flöze dünn und unregelmäßig – nichts im Vergleich zum Ruhrgebiet. Dafür hat der Druck der Alpenbildung die Braunkohle zu besonders hochwertiger, glänzender Pechkohle gereift.

2 · Steinbruch Hanslbauer

Exkursion Peißenberg: Steinbruch HanslbauerExkursion Peißenberg: Muschelfossil OMMExkursion Peißenberg: Austernbruchstück OMM

Glaukonitischer Sandstein der Oberen Meeresmolasse mit Schrägschichtung, Austern- und Muschelresten. Umgekippte Strömungsrippel zeigen: Die ganze Abfolge steht hier auf dem Kopf.

Der stark zugewachsene Bruch am Hanselweg ist rund 36 Meter lang und 19 Meter hoch; die Schichten fallen mit etwa 55 Grad nach Süden ein. Das braungraue Gestein ist brüchig – manche Handstücke lassen sich mit den Fingern zerbröseln, dazwischen stecken härtere Sandsteinbänke.

Die beigen Sandsteinlagen sind vier bis acht Zentimeter dick und bestehen vor allem aus Quarz, dazu Gesteinsbruchstücke, Muskovit und grüner Glaukonit. Dazwischen liegen ein bis fünf Zentimeter dünne rote und grüne Tonsteinlagen; die grüne Farbe entsteht erst nachträglich durch Reduktion. Die Lagen laufen schräg, keilen aus und gehen ineinander über – typische Schrägschichtung. Glaukonit bildet sich nur im Meer, dazu kommen Austern mit perlmuttglatter Schale und weitere Muscheln. An den Hanganrissen wenige hundert Meter weiter findet man Schill-Kalke aus zusammengeschwemmten Schalen.

Auf der rechten Seite des Aufschlusses liegen asymmetrische Strömungsrippel, die um 180 Grad verdreht sind; auch die Wölbung der Schichten passt nur, wenn alles auf dem Kopf steht. Der ganze Aufschluss ist also invers. Die marinen Sande folgen auf die brackischen Cyrenenschichten im Stollen – getrennt durch die Südrandstörung, hinter der die Schichten steil aufgerichtet und schließlich überkippt sind.

3 · Gipfel des Hohen Peißenbergs

Exkursion Peißenberg: Aussicht Hoher PeißenbergExkursion Peißenberg: Narbengeröll

Konglomerate der Oberen Süßwassermolasse, fast senkrecht gestellt. Narbengerölle mit den Abdrücken ihrer Nachbarn zeugen vom hohen Druck bei der Verfestigung; einzelne Amphibolit-Gerölle brachte das Eis, als der Berg unter einem eiszeitlichen Gletscher lag. Von oben reicht der Blick über die Mulden der Faltenmolasse bis zu den Alpen.

Der Pfad vom Hanslbauer zum Gipfel steigt mit rund 25 Prozent an und endet auf einem Ost-West-streichenden Grat, dessen Schichten mit 80 bis 90 Grad nach Süden einfallen. Oben stehen das Meteorologische Observatorium, die älteste Bergwetterstation der Welt, und die Wallfahrtskirche Mariä Himmelfahrt. Mit 988 Metern gehört der Hohe Peißenberg neben dem Auerberg zu den höchsten Erhebungen im Alpenvorland.

Die Gerölle im Konglomerat sind überwiegend Kalke aus nahen Liefergebieten und fein- bis mittelkörnige Sandsteine, fünf bis fünfzehn Zentimeter groß und größer. Viele Sandsteingerölle tragen Eindrücke ihrer Nachbarn. Solche Narbengerölle entstehen, wenn Gerölle unter hoher Auflast an den Kontaktstellen angelöst werden. Die wenigen dunkelgrünen, geschichteten Amphibolite passen nicht ins Bild: Sie stammen aus den Zentralalpen und wurden vom Eis abgelegt, als der Berg in einer Eiszeit vollständig unter dem Gletscher lag.

Genau das erklärt die Form des Berges. Das Eis hat die weicheren, feinkörnigeren Molasseschichten ringsum abgetragen. Die besser verfestigten, steil gestellten Konglomerate blieben als Härtling stehen – wie der Irschenberg, der Tischberg und der Taubenberg. Solche Härtlinge teilten die Eisströme in einzelne Zungen auf. Nach Süden blickt man über die Rottenbucher und die Murnauer Mulde bis zu den Alpen, nach Norden ins flacher und feinkörniger werdende Vorland.

4 · Michelsbach

Exkursion Peißenberg: Konglomerat MichelsbachExkursion Peißenberg: Aufschluss Michelsbach

Schlecht sortiertes, rötliches Konglomerat mit faustgroßen Geröllen aus Kalk, Dolomit und Sandstein – dieselbe Schicht wie am Gipfel, hier aber flacher gelagert.

Der Aufschluss liegt auf der Ostseite des Berges, am Michelsweg unterhalb der Kapelle St. Michael: rund 30 Meter lang, zehn Meter hoch, mit nur etwa zehn Grad nach Nordwesten geneigt. Das Konglomerat ist komponentengestützt und so schwach verkittet, dass sich Gerölle von Hand lösen lassen. Die Gerölle reichen von zwei bis 40 Zentimetern – Kalke, Dolomite, Sandsteine und Tonsteine, auch hier Narbengerölle, vereinzelt Amphibolit und Quarz. Die rotbraune Farbe kommt von der sandig-schluffigen Matrix; mit Salzsäure schäumt sie bräunlich, weil Tonminerale den Schaum trüben.

Die Gerölle sind gerundet, also im Fluss transportiert, aber nur über kurze Strecken – sie stammen aus einem Schuttfächer am damaligen Alpenrand, dem Peißenberg-Fächer. Gesteinsinhalt und Gefüge entsprechen dem Gipfel: dieselbe Schicht der Oberen Süßwassermolasse, hier nur flacher gelagert. Damit schließt sich das Bild vom senkrecht gestellten Südrand der Vorlandmolasse.

Im Detail: Ein Becken voller Alpenschutt

Als sich ab dem Eozän die adriatische Platte gegen Europa schob und die Alpen als Deckenstapel aufstiegen, bog sich die europäische Kruste unter der Last nach unten. Vor dem Gebirge entstand ein Trog, das Molassebecken, das den Abtragungsschutt aufnahm und nördlich der Alpen über 4.000 Meter mächtig wird. Weil Absenkung und Schuttzufuhr sich ungefähr die Waage hielten, pendelte die Oberfläche um den Meeresspiegel. So wechseln sich vier große Einheiten ab:

  • Untere Meeresmolasse (Rupelium, etwa 34–28 Mio. Jahre)
  • Untere Süßwassermolasse (Chattium–Aquitanium, etwa 28–22 Mio. Jahre)
  • Obere Meeresmolasse (Burdigalium–Langhium, etwa 22–16 Mio. Jahre)
  • Obere Süßwassermolasse (etwa 16–5 Mio. Jahre)

Große Schuttfächer drängten das Meer immer wieder nach Osten zurück. Im Raum Peißenberg pendelte die Küste, die Ablagerungen schwanken zwischen marin, brackisch und limnisch.

Am Südrand wurde die Molasse selbst in die Gebirgsbildung einbezogen. In einem rund 20 Kilometer breiten Streifen ist sie in weite Mulden gelegt, die Sättel dazwischen sind zusammengepresst und abgeschert – es wirkt, als gäbe es nur Mulden. Teile der Molasse wurden kurz nach ihrer Ablagerung wieder abgetragen und weiter draußen im selben Becken erneut abgelagert; Geologen nennen das Kannibalismus. Unter den Alpendecken setzt sich die Molasse noch Dutzende Kilometer nach Süden fort.

Am Hohen Peißenberg schiebt sich an der Südrandstörung ein Keil der Faltenmolasse unter die Vorlandmolasse und biegt deren Rand hoch – senkrecht und teils überkippt. Würde man einen Stollen von Norden nach Süden durch den Berg treiben, ginge es zunächst von jung nach alt bis zur Störung und dahinter wieder von alt nach jung. Unser Nord-Süd-Profil vom Michelsbach über den Gipfel und den Hanslbauer bis zum Hauptstollen fasst genau das zusammen.

Exkursionspunkte