Steinbearbeitung

Aus dem Steinmetz- und Steinbildhauer-Handwerk

Seit Jahrtausenden schon bearbeitet der Mensch Stein...

... einerseits, um sich stabile Behausungen zu bauen, andererseits um steinerne Bilder und Kulturgegenstände zu schaffen.
Viele uralte Techniken und Werkzeuge werden heute noch angewendet, allerdings sind die modernen Werkzeugmaterialien deutlich dauerhafter und leistungsfähiger (Sintermetalle für Werkzeugspitzen und -schneiden, Korund- und Diamantschleifkörper)
Zusätzlich hat der Einsatz von Elektrizität und Druckluft die menschliche Arbeitskraft in ihrer Effizienz und Leistungsfähigkeit deutlich gesteigert.
In der industriellen Steinbearbeitung haben längst CNC und Automatisierungsprozesse Einzug gehalten und die Stein-Industriebetriebe bedienen inzwischen einen Großteil des Marktes.
Trotzdem ist in denjenigen Teilbereichen der Steinbearbeitung, wo Individualität gefragt ist, das Handwerk unverzichtbar.
Dort haben wir unsere "Heimat" in der steinbearbeitenden Wirtschaft.

Wir haben hier, der ungefähren Arbeitsabfolge von Grob- nach Feinbearbeitung entsprechend, beispielhaft Werkzeuge und Verfahren aufgeführt, die wir verwenden.
Wenn Sie mit dem Mauszeiger auf das Bild mit dem Werkzeug fahren, dann sehen Sie die entsprechende Werkzeug-"Spur", die erzeugte Oberfläche.


Planung und Konzept

Noch vor der Arbeit am Stein steht immer eine Planung oder ein Konzept.
Während der (Bau-)Steinmetz sich mit Bauzeichnungen und Schablonen auf seine Arbeit vorbereitet, wird der Bildhauer mittels Skizzen und Modellen ein Konzept erstellen.
Ein handwerklich arbeitender Steinmetz sollte die geometrischen Konstruktionen mit Zirkel und Lineal beherrschen; dem Bildhauer ist es von grossem Nutzen, wenn er sich auf das Zeichnen versteht, und im Umgang mit Ton und Gips geübt ist.
Beiden gemeinsam ist die Fähigkeit zu räumlichem Denken.

 

Spalten und Trennen

Zum Abtrennen von Blöcken aus dem Fels und zum weiteren Aufschluss der Blöcke dienen nach wie vor, wenn kein Großgerät wie Seil- oder Gattersägen vorhanden sind, das Schroten oder Bohren und anschließende Spalten bzw. Stoßen mittels Treibkeilen.
Bei Gesteinen mit Schichtung (Paragneise, Schiefer, manche Sandsteine und Plattenkalke) spricht man beim Aufschluss mit dem Lager von Spalten, beim Trennen lotrecht zum Lager vom Stoßen.
Wir verwenden dazu sogenannte "Patent-Treibkeile", welche ihre Kraft im Bohrloch über Gegenkeile optimal übertragen. Dazu werden im Abstand von einer bis wenigen Handbreit Löcher gebohrt, in die Bohrlöcher die Gegenfedern eingesetzt und dann die Keile abwechselnd mit dem Fäustel eingetrieben.

 

Setzen und Bossieren

Mit dem Sprengen oder Setzen mittels dem Spreng- oder Setzeisen lassen sich Steine grob in Form bringen.
Die Wirkung des Werkzeuges beruht auf einer Rißbildung durch rißtreibende Keilkräfte in Kombination mit zugleich wirkenden Scherkräften.
Im Garten- und Landschaftsbau dient das Werkzeug dem grob Zuhauen von Mauersteinen und Bodenplatten.
Als Endbearbeitung ist es zu sehen beim Rustica-(Bossen-)Mauerwerk.
Auf dieser Bearbeitungsstufe zum Einsatz kam früher auch der Bossierhammer, ein Werkzeug von Vorschlaghammerformat, mit einer einseitigen Schneide, und der Zweispitz, eine Art "scharfer Pickel".
Mit ihnen wurden gleich schon im Steinbruch die Werksteine vorgearbeitet.

 

Beizen und Gravieren

Das Beizen ist ein Zwischenschritt in der Steinhauerei und zugleich die Technik des Schriftgravierens.
Es wird in der Steinhauerei dort eingesetzt, wo die Kanten von Nuten und Fasen definiert und bei einer späteren Bearbeitung vor Beschädigung geschützt werden müssen. Dazu dienen scharfe Flacheisen mit schmaler Schneidbreite.
In der Schrifthauerei wird dabei praktisch nur noch druckluftbetrieben mit schnell schlagenden, leichten Hämmern (6000 Schläge/min) gearbeitet.
In großen Betrieben wurde auch diese Technik durch automatisiertes Sandstrahlen ersetzt.
Beim Bildhauen wird das Beizeisen sowohl zum "Schälen", als auch zum Glätten genutzt, feine Beiz- und Schrifteisen finden ihre Anwendung bei Ornamentarbeiten im Grabmalbereich.
Wobei auch hier das Tiefenstrahlen mit Strahlmitteln in Großbetrieben eingesetzt wird.

 

Stelzen und der Randschlag

Durch das Schlag-Ziehen mit dem Schlageisen werden die Kanten von Hauptflächen und deren Flächenrichtung bestimmt.
Gleichzeitig schützt dieser Randschlag die Kante bei der weiteren Flächenbearbeitung und bleibt als manchmal solcher am fertigen Werkstück sichtbar.
Bis zum 15. Jhd. war das Schlageisen neben dem Beil (siehe unten) auch das Werkzeug zur Bearbeitung von Flächen.
Das Eisen kann hierbei "gegen den Bossen", also gegen den unbearbeiteten Bereich, geschlagen, oder aber vom Bossen weg gestelzt werden. (siehe auch beim "Scharrieren" unten) Das Stelzen mit dem Schlageisen wurde in der Profilierungsarbeit insbesondere dort eingesetzt, wo mit dem schweren Beil nicht mehr gearbeitet werden konnte, ohne die Gefahr zu laufen, das Werkstück zu beschädigen.

 

Spitzen und die Gesteinseinteilung nach Bearbeitbarkeit

Mit eine der ältesten Techniken der Steinbearbeitung ist sicher das Spitzen von Gestein. Einmal stellt es einen ersten Schritt bei der Glättung bruchrauer Flächen dar (Grobspitzen). Dann kann es als Fein-, Bahn- oder Punktspitzen eine Form der Endbearbeitung sein.
Das Prinzip ist immer der punktförmige Kraftansatz, wenn auch die Ausformungen der Eisen für verschiedene Gesteine etwas verschieden ausfallen.
Man kann grundsätzlich die Gesteine in beilbare, krönelbare (hobelbare) und stockbare Gesteine einteilen, je nach Struktur und Härte. Wobei zu Ersteren Tuffe, Travertine und Marmore zählen, zur zweiten Gruppe die Sandsteine und Lockerkalke und die weichen Muschelkalke, zur dritten Gruppe die Basalte, Gneise, Granite, Kalksteine und Quarzite, und zusätzlich zu den krönelbaren Gesteinen zählen als hobelbar sehr weiche Sandsteine (Berner, Freiburger -CH-) sowie grobporige Kalke aus Frankreich (Savonniere, Euville).

 

Zahnen und der Hundezahn

Das Zahnen mit dem Zahneisen ist eine konsequente Weiterführung des Spitzens in der Flächenbearbeitung von grob nach fein.
Galt es in der Antike noch als durchaus gängige Endbearbeitung, so diente es später als solche nur noch für reine Verzierungen, zur Darstellung von Haaren in der Bildhauerei, und wie schon das Stelzen mit dem Schlageisen als Ergänzung zum Beilen, als Ergänzung der Arbeit mit dem Zahnbeil.
Ein Mittelding zwischen Spitz- und Zahneisen ist der Hundezahn, ein Eisen mit zwei Zähnen, oben im Bild zum Spitzen zu sehen.
Mit ihm werden sehr weiche Sandsteine und Kalke gespitzt, wo das einfache Spitzeisen leicht zum "Bohren" neigt.

 

Stocken und Riffeln

Bei den stockbaren Gesteinen haben ab etwa dem 17. Jhd. das Stocken und Riffeln das Beilen verdrängt.
Es gilt als die rationellere Arbeitsweise und es sind seit einiger Zeit auch Stockmaschinen mit mehreren Köpfen auf dem Markt.
Das Stocken wird teilweise auch bei Bodenbelägen und Treppen angewendet, wo eine erhöhte Rutschfestigkeit gewünscht wird.
Bei uns gilt im Grabmalbereich das Stocken und anschliessende Überschleifen als gängige Endbearbeitung in der handwerklichen Gestaltung.
Es legt das spröde Wesen des Steines sehr schön zutage und erzeugt eine angenehm zu berührende Struktur.

 

Kröndeln und Ergonomie

Eine eher historische Form der Bearbeitung stellt das Kröndeln oder Kröneln dar.
Es kam fast sicher zusammen mit dem Scharrieren (siehe unten) auf und ist dessen ideale Vorstufe
Im 19.Jhd wurde Bossenmauerwerk im Sockelbereich gerne zur Zier gekroendelt.
Heute spielt es ausser bei der originalgetreuen Rekonstruktion von Bauteilen praktisch keine Rolle mehr.
Das Werkzeug darf mit seinen 4-6 Kilogramm Masse und dem Metallstiel auch als sehr unpraktisch in der Anwendung und gelenkunfreundlich gelten.
Von daher versetzt uns die Belastungsfähigkeit unserer Steinmetz-Vorfahren immer wieder in Erstaunen und sind wir froh um die Arbeitserleichterungen, welche uns die zeitgemäße Technik bietet.

 

Beilen und Pillen

Gebeilt wurden bereits Sphinxen am Nil. Diese Technik ist mit dem Spitzen eine der Ältesten in der Steinbearbeitung.
Sie diente sowohl zu Abrichtung als auch zu Schlussbearbeitung.
Das Beilen oder Flächen wurde das ganze Mittelalter über verfeinert.
Die Strukturen wurden regelmäßiger durch einen geregelten, schrägen Hieb
Ab der späten Romanik setzte sich als Endbearbeitung das Pillen durch.
Hierbei wird in sehr dichter Hiebfolge senkrecht zur Steinoberfläche gebeilt.
Im Grabmalbereich und bei grösseren Bildhauerarbeiten können gebeilte bzw. gepillte Oberflächen sehr schön den Charakter eines Steines betonen und eine lebendige, leichte Wirkung erzielen.

 

Scharrieren und die Schmiedekunst

Das Scharriereisen ist zunächst nichts als eine Weiterentwicklung (Verbreiterung) des Schlageisens.
Daß es erst im 15. Jhd eingeführt wurde hat wohl hauptsächlich folgende Ursachen:
Die rationelle Arbeit mit diesem breiten Eisen setzt eine Vorbearbeitung mit dem Kröndel voraus. Und sowohl der Kröndel, als auch das Scharriereisen setzen eine hohe Stufe der Schmiedekunst voraus.
Das Eisen muss vollkommen gleichmässig über die gesamte Breite gearbeitet und gehärtet sein.
Man muss sich überhaupt vorstellen, dass zwischen Schmieden und Steinmetzen eine sehr enge Zusammenarbeit bestand. Die Arbeit insbesondere in quarzhaltigen Gesteinen wie Sandstein brachte einen erheblichen Werkzeugverschleiss mit sich und somit benötigten die Steinmetze einen ständigen Nachschub an frischem, scharfem Werkzeug.
Die Schmiede war deshalb wichtiger Teil einer jeden Bauhütte und man sagt, dass sich je zwei Steinmetze einen Schmied teilten.
Das Scharrieren ist für den Steinmetz mit die handwerklich-technisch anspruchsvollste Bearbeitung.
Dementsprechend entwickelten die Steinmetze mit Leidenschaft verschiedene Scharrier-Hiebarten: Den gotischen Hieb in Schräg- oder Radialrichtung, den barocken Hieb in Rille, das Buntscharrieren mit Feldern verschiedener Hiebrichtung, das Hamburgern als Doppel- oder Kehlschlag (Zwei oder drei Hiebe in einem Gang).

 

Die modernen Oberflächenverfahren

Zu nennen sind hier drei Verfahren von Bedeutung:
Eigentlich aus der Metallverarbeitung kommend, ist das Sandstrahlen heute fast ein Standard in der Steinbearbeitung
Wie oben erwähnt werden Schriften und Ornamente im Großbetrieb durch Schablonen gestrahlt.
Es werden teilweiseweise im Restaurierungsbereich verschmutzte Flächen mit diesem Verfahren gesäubert. Allerdings setzt diese Arbeit eine große Sorgfalt voraus, wenn nicht das unter der Schmutzschicht liegende Gestein geschädigt werden soll.
Bauteile, wie z.B. Bodenplatten oder Treppenstufen aus Hartgestein werden gestrahlt und erhalten eine gleichmässige, seidige Oberfläche.
Im Grabmalbereich können Steine mit verschiedenen Härtebereichen gestrahlt werden und erhalten so einen erodierten Look.
Auch das Flammen mit dem Schweissbrenner kommt aus der Metallverarbeitung und diente dem Entrosten von Blechen. Bei der Anwendung auf Gesteinsoberflächen wirkt das Flammen infolge des verschiedenen Ausdehnungsverhaltens der Gesteinsbestandteile. Die bei der plötzlichen Erhitzung auftretenden Spannungen führen zu Abplatzungen. Bei Karbonatgesteinen kann zusätzlich eine gewollte Rotfärbung auftreten.
Geflammte Oberflächen setzen sich wegen des warmen Berührungsempfindens immer mehr im Bodenbelagsbereich durch.
Das Bürsten mit diamantgespickten Bürsten findet Anwendung zum Glätten zuvor gestrahlter oder geflammter Flächen.
Gebürstete Flächen fühlen sich angenehm seidig glatt an.

 

Schleifen und Polieren

Schleifen und Polieren sind die feinsten Bearbeitungsstufen der Steinoberfläche.
Im Baubereich sind nach wie vor Küchenarbeits- und Bodenplatten mit meist polierter Oberfläche zu finden, wenn auch die oben genannten "modernen" Verfahren immer mehr im Kommen sind. In der Tat zeigen manche Gesteinsarten, wie die Labradorite mit ihren perlmuttartig schimmernden Spatkristallen, erst im polierten Zustand ihren besonderen Charakter.
Im Grabmalbereich sind polierte Steine nach wie vor in großer Anzahl zu sehen. Sie kommen meist aus Großbetrieben und zu einem sehr grossen Anteil werden sie sogar aus Übersee fertig eingeführt. Ihre Beliebtheit rührt wahrscheinlich vom beständigen Glanz und der Pflegefreundlichkeit der vollkommen glatten Oberfläche her
In der individuellen Grabmalgestaltung ist eine Alterung der Oberfläche hingegen geduldet, wenn nicht gewollt, und so werden dort Schliff und insbesondere Politur eher zur Akzentuierung eingesetzt.

 
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