Hamburg Rathaus - Das "Sandsteinschloss" EarthCache

Beschreibung / Description

Hamburg Rathaus - Das "Sandsteinschloss"

Hamburg City Hall - The "sandstone castle"

Der Sitz der Bürgerschaft und des Senats der Freien und Hansestadt Hamburg erinnert an ein Schloss mitten in der Innenstadt. Erbaut wurde der neoklassizistische Bau von einer Architektengruppe namens "Rathausbaumeisterbund" im Zeitraum von 1884 bis 1897. Es ist eines der schönsten und imposantesten Gebäude der Hansestadt. Der Vorgängerbau stand am Alsterhafen und markierte das politische und wirtschaftliche Zentrum der Stadt bis in das Jahr 1842. Im Stadtbrand 1842 wurde das alte Rathaus jedoch zerstört. Das Rathaus ist mit 111 Metern der ganze Stolz der Hamburger. Um diesen repräsentativen Staatsbau zu realisieren, wurden Sandstein und Granit für die Außen- und Innenfassade verwendetet. Geologisch betrachtet ist das Rathaus sehr interessant, da man eine Vielzahl von unterschiedlichen Merkmalen zum Sandstein entdecken kann.

The seat of the citizenship and senate of the Free and Hanseatic City of Hamburg is reminiscent of a castle in the middle of the city centre. The neoclassical building was built by a group of architects called the "Rathausbaumeisterbund" between 1884 and 1897. It is one of the most beautiful and impressive buildings in the Hanseatic city. The predecessor building stood at Alsterhafen harbour and marked the political and economic centre of the city until 1842. However, the old town hall was destroyed in the city fire of 1842. At 111 metres, the town hall is the pride and joy of Hamburgers. Sandstone and granite were used for the exterior and interior façades to create this representative state building. Geologically speaking, the town hall is very interesting, since one can discover a multitude of different characteristics of sandstone.

Sandstein wird in der Geologie als Sedimentgestein bezeichnet, dass durch einen Ablagerungsprozess im Meer und anschließener Verfestigung entstanden ist. Das Material aus dem Sandstein besteht ist Sand. Sand wird in der Geologie als Lockermaterial bezeichnet, welches durch physikalische und oder chemische Prozesse in Form von Gesteinszerkleinerung bzw. -auflösung entstanden ist. Umgangssprachlich auch Verwitterung genannt. Die kantigen bis abgerundeten Körner haben einen Durchmesser zwischen 0,063mm und 2mm. Die Sandkörner bestehen in der Regel hauptsächlich aus Quarz. Weitere Bestandteile neben Quarz können z.B. Glimmer, Calcit oder erzhaltige Minerale sein.

Die Entstehung von Sandstein liegt dabei schon sehr lange zurück. In der Kreidezeit zwischen 130 bis 65 Millionen Jahren fand die Sedimentation in der Oberkreide statt, indem Sand unterschiedlicher Korngrößen durch Wind, Wasser und Eis transportiert wurde. Die Ablagerung erfolgte durch die Schwerkraft in Schichten. Mittels Diagenese, also die Verfestigung des Materials durch Druck, wurde das Sediment entwässert und das Lockermaterial verfestigt. Die anschließende Zementation sorgte dafür, dass die einzelnen Körner sich bindeten. Bindemittel waren Ton, Kalk, Kiesel oder Kalkspat. Diese Masse wurde durch Ausfällung der gelösten Stoffe dann zu Zement und ließen aus Sand, dem Lockermaterial, ein Festgestein in Form von Sandstein entstehen.

In geology, sandstone is referred to as sedimentary rock, which is formed by a deposition process in the sea and subsequent solidification. The material from which sandstone consists is sand. In geology, sand is referred to as loose material, which is formed by physical and/or chemical processes in the form of rock comminution or dissolution. Colloquially also called weathering. The angular to rounded grains have a diameter between 0.063mm and 2mm. As a rule, the grains of sand consist mainly of quartz. Further components beside quartz can be e.g. mica, calcite or minerals containing ores.

The emergence of sandstone dates back a long time. In the Cretaceous period between 130 and 65 million years sedimentation took place in the Upper Cretaceous, where sand of different grain sizes was transported by wind, water and ice. The sedimentation was caused by gravity in layers. By means of diagenesis, i.e. the solidification of the material by pressure, the sediment was dewatered and the loose material solidified. The subsequent cementation ensured that the individual grains bonded. The binding agents were clay, lime, pebbles or calcite. By precipitating the dissolved substances, this mass then became cement and formed a solid rock in the form of sandstone from sand, the loose material.

Grundsätzlich besitzt Sandstein aus Quarzsand im Gesamtbild eine weiß bis hellgraue Farbe. Die Färbung von Sandstein kann jedoch sehr variieren. Grund dafür sind die mineralischen und organischen Beimengungen. So variieren die Farben von gelb bis brau, rot, grün und blau bis schwarz.

Farbe (gelb bis braun)

Gelblich bis bräunlich gefärbter Sandstein beruhen auf Beimengen von Limonit (Brauneisenstein), der hauptsächlich in Form von Schlieren oder in konzentriert angeordneten Ringen (Liesegangschen Fällungsringen) auftritt. Seltener fein verteilt oder in kleinen Kugeln.

Farbe (rot)

Die rote Farbe des Sandsteins entsteht infolge von Hämatit, einem Eisenmineral, dass die Quarzsandkörper mit einer dünnen Haut umschließt. Durch Bedingungen wie Luft und Wasser, fangen diese Eisenminerale schnell an zu oxidieren und es sieht so aus, als oder der Sandstein "rostet".

Farbe (grün)

Der Sandstein verfärbt sich grün, wenn Beimengen von Glimmer und im speziellen Glaukonit enthalten sind. Das Glaukonit geht aus der Umwandlung von Tonmineralen hervor. Die Farbe reicht von matt bis glänzend. Die Farbe kann auch mal ins Blaue übergehen.

Farbe (blau bis schwarz)

Eine Verfärbung von blau bis schwarz sind zum einen Kohlenstoffe und Bitumen und zum anderen organische Einschlüsse von z.B. Pflanzenresten verantwortlich. Es entstehen dunkle Flitter (Späne), Überzüge oder Häutchen. Mit den Jahren verändert sich das Gestein auch an der Oberfläche in dei Farben grau bis schwarz. Grund hierfür sind allerdings Einflüsse aus der Atmosspähre, denn Verbindungen aus Schwefel, Stickstoff oder Ruß in der Luft setzen sich an der Oberfläche ab. Dies resultiert aus der Verbrennung von Kohle und Erdöl.

Basically, sandstone made of quartz sand has an overall white to light grey colour. However, the colouring of sandstone can vary greatly. The reason for this are the mineral and organic admixtures. The colours vary from yellow to brown, red, green and blue to black.

Colour (yellow to brown)

Yellowish to brownish sandstone is based on the admixture of limonite (brown iron stone), which occurs mainly in the form of streaks or in concentrated rings (Liesegang's precipitation rings). More rarely finely distributed or in small balls.

Colour (red)

The red colour of the sandstone results from hematite, an iron mineral that surrounds the quartz sand bodies with a thin skin. Conditions such as air and water cause these iron minerals to oxidize rapidly and it looks like the sandstone is "rusting".

Colour (green)

The sandstone turns green when mica and glauconite are added to it. Glauconite results from the transformation of clay minerals. The colour ranges from matt to shiny. The colour can also change to blue.

Colour (blue to black)

A discoloration from blue to black is on the one hand caused by carbon and bitumen and on the other hand by organic inclusions of e.g. plant residues. Dark tinsel (chips), coatings or membranes are formed. Over the years, the rock changes from grey to black on the surface. The reason for this, however, are influences from the atmosphere, because compounds of sulphur, nitrogen or soot in the air are deposited on the surface. This results from the combustion of coal and crude oil.

Typisch für Sandstein sind seine Eigenschaften als Sedimentgestein. Anders als magmatisches Gestein, welches sich durch abkühlungsbedingtes Erstarren charakterisiert, haben Sedimentgesteine richtungsabhängige "mechanische" Eigenschaften. Grund dafür ist die Entstehung in Form von Schichten. Sedimentgestein entsteht, in dem sich weitere Ablagerungen als neue Schicht mit sehr hohem Druck auf bestehende Schichten niederlassen. Infolge dessen bilden sich nach und nach mächtige, geschichtete Sandsteinbänke. Dieser Prozess entsteht fortlaufend über tausende von Jahren bis es zu einer Verfestigung kommt. Jede neue Schicht besteht dabei wieder aus einer neuen Zusammensetzung von Sand und Mineralien, sodass bei Verwitterung klar abgegrenzte Schichten zu erkennen sind. Eine Fließrichtung entsteht. Und hier unterscheidet sich auch die Festigkeit des Sedimentgesteins. Sedimentgestein besitzt eine höhere Festigkeit senkrecht zur Schichtung als parallel zur Schichtung. Grund hierfür sind Hohlräume oder Klüfte, die mit eingeschlossen worden sein können und die unter Berücksichtigung eines großen Porenvolumens im Sandstein dann als sehr unstabil gelten.

Neben dieser Eigenschaft ist jedoch auch immer die Ausprägung der Zementation mittels Bindemittel ausschlaggebend. Einen wesentlichen Einfluss auf Festigkeit des Sandsteins stellt somit Rückschlüsse auf das enthaltete Bindemittels dar und deren Konzentration. Sandstein mit wenig Bindemittel ist mürbe und "sandet" ab. Sandstein mit reichlich Bindemittel ist fest und weniger wasseraufnehmend, da das Porenvolumen viel geringer ist. Bindemittel können wie oben schon durch die Farbgebung unterschiedlicher nicht sein. So enthalten ferritische Sandsteine als Bindemittel Eisenoxide, glimmerhaltige Sandsteine als Bindemittel Tonminerale und Kalksandsteine enthalten Calcit, was sich im Raum zwischen den Sandkörner absetzt. Etwas anders verhält es sich beim Sandstein mit hohem Quarzanteil. Die Festigkeit entsteht dabei durch den enormen Druck und die Wiederauffüllung mit Quarz, sodass sich die einzelnen Sandkörner miteinander verbinden. Man bezeichnet diese Art des Zementes auch als kieseliges Bindemittel, was neben einer größeren Festigkeit auch eine Resistenz gegen Verwitterung zeigt. Kalkhaltige Bindemittel haben eine erhöhte chemische Verwitterung, da das Bindemittel wieder ausgewaschen wird. Ähnlich verhält es sich mit tonhaltigen Bindemittel, da diese sehr porös sind somit eine geringere Resistenz gegen Verwitterungseinflüsse haben.

Typical for sandstone are its properties as sedimentary rock. In contrast to magmatic rock, which is characterized by solidification due to cooling, sedimentary rocks have direction-dependent "mechanical" properties. The reason for this is the formation in the form of layers. Sedimentary rock is formed in which further sediments settle as a new layer with very high pressure on existing layers. As a result, powerful stratified sandstone banks gradually form. This process continues for thousands of years until it solidifies. Each new layer consists of a new composition of sand and minerals, so that when weathering occurs, clearly delineated layers can be seen. A direction of flow is created. And this is also where the strength of the sedimentary rock differs. Sedimentary rock has a higher strength perpendicular to the stratification than parallel to the stratification. The reason for this are cavities or fissures which may have been enclosed and which are considered to be very unstable under consideration of a large pore volume in the sandstone.

In addition to this property, however, the characteristics of the cementation by means of binding agents are always decisive. A significant influence on the strength of the sandstone is therefore conclusions about the binder contained and its concentration. Sandstone with little binding agent is friable and "sand". Sandstone with plenty of binder is solid and less water absorbing, as the pore volume is much smaller. As above, binders cannot be more different due to the colouring. For example, ferritic sandstones contain iron oxides as binders, mica-containing sandstones contain clay minerals as binders and sand-lime bricks contain calcite, which settles in the space between the grains of sand. The situation is somewhat different for sandstone with a high quartz content. The strength is created by the enormous pressure and the refilling with quartz, so that the individual grains of sand combine with each other. This type of cement is also referred to as a siliceous binder, which, in addition to greater strength, also shows resistance to weathering. Lime-containing binders have an increased chemical weathering because the binder is washed out again. The situation is similar with clay-containing binders, as they are very porous and therefore less resistant to weathering.

Um diesen Earthcache nun loggen zu dürfen, müssen die nachfolgenden Aufgaben erfüllt werden. Beachte bitte zunächst die Öffnungszeiten, denn nur dann ist ein Zugang zu den einzelnen Stationen innerhalb und außerhalb des Rathauses möglich und der Cache machbar. Die Öffnungszeiten sind Montag bis Freitag von 07:00 - 19:00 Uhr, Samstag von 10:00 - 18:00 Uhr und Sonntag von 10:00 - 17:00 Uhr. Weitere Informationen findet ihr auch direkt auf der Homepage des Rathauses. Abweichend dazu kann es im Jahr an einigen Tagen zu Veranstaltungen kommen, wo einige Bereiche abgesperrt werden.

Zur Beantwortung der Fragen benötigt ihr eine Lupe. Es handelt sich um einen Rundgang in und um das Rathaus, sodass hier etwas mehr Zeit (30 - 60 Minuten) eingeplant werden muss, um alle Fragen beantworten zu können!

Hinweis für Rollstuhlfahrer: Zwischen Aufgabe 4 und 5 befinden sich Treppen. Man kann aber wieder zurück durch den Haupteingang und dann mit Aufgabe 10 weitermachen bis man bei Aufgabe 5 im Innenhof ist.

In order to be able to log this Earthcache, the following tasks must be fulfilled. Please note the opening hours first, because only then is access to the individual stations inside and outside the town hall possible and the cache feasible. The opening hours are Monday to Friday from 07:00 - 19:00, Saturday from 10:00 - 18:00 and Sunday from 10:00 - 17:00. Further information can also be found directly on the homepage of the town hall. In some days of the year there may be events where some areas are closed off.

To answer the questions you need a magnifying glass. This is a tour in and around the town hall, so you have to plan some more time (30 - 60 minutes) here to answer all the questions!

Note for wheelchair users: There are stairs between tasks 4 and 5. But you can go back through the main entrance and then continue with task 10 until you are in the courtyard at task 5.

Suche dir eine Bodenfliese deiner Wahl aus dem Innenhof aus und beschreibe mir diese (Form, Farbe). Lade das Bild der Fliese mit in deinem Log hoch.

Choose a floor tile of your choice from the courtyard and describe it to me (shape, colour). Upload the picture of the tile in your log.

Begib dich zu den Koordinaten der Aufgabe 2 an die Ecke des Rathauses und schaue dir den Sandstein genau an. Du findest hier markante Einschlüsse. Beschreibe mir die Farbe und Anordnung (Form) und bestimme anhand der Farbe um welches Bindemittel es sich handeln könnte.

Go to the coordinates of task 2 at the corner of the town hall and take a close look at the sandstone. You will find striking inclusions here. Describe to me the colour and arrangement (shape) and determine on the basis of the colour which binder it could be.

Begib dich nun zum Haupteingang des Rathauses und betrete die Vorhalle. Gehe zur rechten Bank und schaue dir links den letzten Meter Sandstein direkt oberhalb der Bank genau an. Welches Bindemittel scheint hier im Sandstein beigemischt zu sein? Begründe dies durch seine markante Form und Farbe.

Now go to the main entrance of the town hall and enter the anteroom. Go to the right bench and take a close look at the last meter of sandstone on the left directly above the bench. Which binder seems to be mixed in the sandstone here? Justify this with its striking shape and colour.

Gehe nun weiter in die Rathausdiele und du bist in der Säulenhalle angekommen. An den Säulen befinden sich Reliefe von "verdienten Hamburger". Suche das Relief des Hamburger Heinrich Hertz. Sieht der Sandstein hier anders aus, als du ihn draußen vorgefunden hast? Beschreibe mir das Muster des Sandsteins.

Now go further into the town hall and you have arrived in the column hall. On the columns there are reliefs of "deserved hamburgers". Look for the relief of Heinrich Hertz from Hamburg. Does the sandstone here look different than the one you found outside? Describe the pattern of the sandstone to me.

Gehe nun weiter in den Innenhof des Rathauses. Schaue dir eine der Säulen der Außenfassade (siehe Bild) genauer an. Streiche mir dem Finger über die drei unterschiedlichen Strukturen. Erkläre mir wie sich die Struktur anfühlt und ziehe Rückschlüsse auf das ausgefüllte Porenvolumen.

Now continue into the inner courtyard of the town hall. Take a closer look at one of the columns of the outer facade (see picture). Stroke my finger over the three different structures. Explain to me what the structure feels like and draw conclusions about the filled pore volume.

Gehe zur Börse und suche an den Türen nach einer großen Sandsteinplatte, wo man die einzelnen Schichten im Fließform erkennen kann. Mache ein Foto von dir oder deinem GPS mit dem Sandstein im Hintergrund. Hinweis: Nach den neuen Regeln darf ein Foto wieder gefordert werden und ich finde es gehört beim Earthcache einfach dazu.

Go to the stock exchange and look at the doors for a large sandstone slab where you can see the individual layers in flow form. Take a picture of yourself or your GPS with the sandstone in the background. Note: According to the new rules a photo can be demanded again and I think it belongs to the Earthcache.

Schaue dir das Rathaus im Innenhof an und vergleiche es mit der Hamburger Börse, welche sich gleich daran anschließt. Nimm Bezug auf das im Listing beschriebene Limonit. Kannst du Unterschiede in der Farbgebung erkennen? Tipp: Die Hamburger Börse besteht aus Sandstein anderer Herkunft.

Take a look at the town hall in the inner courtyard and compare it with the Hamburg Stock Exchange, which immediately follows it. Refer to the limonite described in the listing. Can you see any differences in the colors? Tip: The Hamburg Stock Exchange is made of sandstone of a different origin.

Begib dich an die Ecke, wo das Geländer aus Sandstein beginnt. In der Nähe findest du Sandstein, welches grün verfärbt es. Handelt es sich nach deiner Meinung um das beschriebene Glaukonit?

Go to the corner where the sandstone railing begins. Nearby you will find sandstone, which turns green. Do you think it is the described glauconite?

Gehe nun durch das Tor und schaue dir mit der Lupe die Struktur des Sandsteins auf der linken Seite (auf Augenhöhe) an. Vergleiche die Struktur und das Porenvolumen mit der Aufgabe 10.

Now go through the gate and look with the magnifying glass at the structure of the sandstone on the left side (at eye level). Compare the structure and the pore volume with Task 10.

Schaue dir den Sandstein hinter dem Infopoint an. Schaue dir die Struktur und das Porenvolumen mit der Lupe an. Kannst du Unterschiede im Vergleich zu Aufgabe 9 feststellen?

Look at the sandstone behind the infopoint. Look at the structure and pore volume with the magnifying glass. Can you see any differences compared to Task 9?

Schicke mir bitte eine Mail mit deinen Antworten aus Aufgabe 1 bis 10 unter Angabe des EC's Hamburg Rathaus - Das "Sandsteinschloss" an die in meinem Profil angegebene Adresse. Die Fotos einfach an deinen Onlinelog hängen. Nach dem Absenden der Antworten darfst du auch sofort online loggen. Falls etwas nicht in Ordnung sein sollte, melde ich mich dann bei dir.

Please send me a mail with your answers from task 1 to 10 stating the EC's Hamburg City Hall - The "sandstone castle" to the address given in my profile. Simply attach the photos to your online log. After sending the answers you can also log online immediately. If something is not in order, I will contact you.

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Happy hunting,

dedi1510