Quarz

High-Tech vom Strand

Das Mineral Quarz kommt in der Natur in verschiedenen Formen und Farben vor. Zum Beispiel violett als Amethyst, milchig als Milchquarz, bräunlich-grau als Rauchquarz, rot-orange als Jaspis und Achat oder kristallklar als Bergkristall. All diesen äußerlich verschiedenen Quarzarten ist ihre grundlegende chemische Zusammensetzung gleich: Silizium und Sauerstoff.

natürliche Quarzkristalle

Bildinfo Das Foto zeigt natürlich entstandene Quarz-Kristalle. Da die Kristalle dunkel aussehen, bezeichnet man sie als Rauchquarz. Solche Kristalle sind selten und daher Sammlerstücke. Für die industrielle Weiterverarbeitung wird weniger ästhetischer Quarz genutzt.

Bereits unsere Vorfahren nutzten Quarz in Form von Feuerstein als Jagdwaffe und Schneidewerkzeug im Alltag. Vor vielen Hundert Jahren wurden Bergkristalle zu optischen Linsen und Prismen geschliffen, um beispielsweise das Weltall mit Ferngläsern beobachten zu können. Auch heute kommen wir in manchen Lebensbereichen nicht ohne Quarzlinsen aus.

In der Keramik- und Glasindustrie ist Quarz Teil der Grundzutaten, um Kacheln, Porzellan, Fensterscheiben, Trinkgläser oder Fliesen herstellen zu können. Auch als Schotter findet Quarz Anwendung. Dabei ist vor allem seine hohe Festigkeit von Vorteil.

Diese Festigkeit ist auch der Grund, weshalb Quarz an fast jedem Strand der Welt Hauptbestandteil des Sandes ist. Einzig Quarz widersteht den Gebirge abtragenden Kräften von Wind und Wasser und wird im Laufe von Jahrtausenden bis Jahrmillionen von Flüssen ans Meer transportiert. Sande, die zu fast 100 Prozent aus Quarz bestehen oder auch sehr quarzreiche Gesteine, sind die bedeutendsten Rohstoffe für Silizium. Silizium ist das auf der Erde zweithäufigste Element und zugleich Grundlage unseres modernen und von Computern dominierten Lebens. Aus Silizium werden sämtliche Computerchips und Solarzellen hergestellt. Auch Leuchtdioden blieben ohne dieses Element dunkel.

Quarzsandabbau

Bildinfo Im Hinterland der deutschen Nordsee wird sehr reiner Quarzsand für die Glasindustrie abgebaut. Der Sand befindet sich in Jahrhunderte bis Jahrtausende alten Dünensystemen, die an der damals weiter im Landesinneren liegenden Küstenlinie entstanden. Dass der Sand fast ausschließlich aus Quarz besteht, ist an der weißen Farbe zu erkennen. Normaler Strandsand ist durch Eisenverbindungen oft gelblich gefärbt.

Kommen wir wieder zum eigentlichen Mineral Quarz zurück. Sein Name begegnet uns auf vielen Uhren. Quarz wird darin als Taktgeber genutzt, damit die Zeit immer gleich schnell vergeht. Entscheidend ist dabei der so genannte piezoelektrische Effekt, der den Quarzkristall beim Anlegen einer geringen elektrischen Spannung in eine gleichmäßige Schwingung versetzt. Nicht nur in Uhren, sondern auch in nahezu allen Computern und Farbfernsehern befinden sich deshalb kleine Quarzkristalle.

Quarz begegnet uns auch beim Essen. Oftmals dient er als Trennmittel, um die Rieselfähigkeit bestimmter Lebensmittel zu erhöhen. Zudem verwenden wir immer mehr Koch- und Back-Accessoires, die aus Silikon hergestellt wurden - Grundlage für Silikon ist Quarz. Viele pharmazeutische und kosmetische Produkte enthalten Quarz als Füllstoff und Trägersubstanz. Die Wasserwirtschaft ist auf Quarz angewiesen, um Trinkwasser zu reinigen. Im Sport wird Quarz zum Bau von wetterfesten Rennbahnen benötigt. Auch die Metall verarbeitende Industrie kommt nicht ohne Quarz aus. Die Gussformen für Auto- oder Maschinenteile werden aus Quarzsand gefertigt, da Quarz eine höhere Schmelztemperatur als die meisten Metalle hat.

Neben seiner breiten technischen Anwendung, zeigt sich Quarz auch oft von seiner ästhetischen Seite. Als violetter Amethyst oder rötlich-weißer Achat, schwarz-weiß gebänderter Onyx oder Jaspis ist er schon seit Jahrhunderten ein Star der Schmuckwelt.

Die Initiative "Wir sind überall" wird vom Netzwerk für geowissenschaftliche Öffentlichkeitsarbeit betreut und kooperiert mit