Die Geschichte des griechischen Zeoliths: vom Altertum bis zur Gegenwart

Zeolith, dieses einzigartige vulkanische Mineral mit erstaunlichen reinigenden und schadstoffbindenden Eigenschaften, ist in Griechenland nicht neu. Die ersten Hinweise auf die Verwendung von Zeolith gehen auf die Antike zurück, als die Griechen die Kraft der natürlichen Gesteine für die Hygiene, die Lagerung von Lebensmitteln und die Wasserreinigung nutzten.

Heute ist griechischer Zeolith, insbesondere aus der Region Thrakien, international für seine Reinheit und seine Zusammensetzung aus Klinoptilolith anerkannt. Ein Material, das uralte Weisheiten mit modernen Anwendungen verbindet – von Landwirtschaft und Tierhaltung bis hin zu Entgiftung und Umweltschutz.

Geologischer Ursprung von Zeolith in Griechenland

Zeolithe sind eine Gruppe natürlicher Ton-Silikat-Mineralien, die sich in der Regel in Gebieten mit intensiver vulkanischer Aktivität bilden. In Griechenland begünstigten die Bedingungen während des Tertiärs (vor 66-2,6 Millionen Jahren) die Bildung von Zeolithvorkommen: wiederkehrender Vulkanismus mit viel pyroklastischem Material, starker Wärmefluss und ein relativ trockenes Klima, das zu geschlossenen Brackwasserbecken führte. Vulkanische Asche und glasartige Pulver wurden in solchen Umgebungen in Gegenwart von Wasser diagenetisch verändert, wobei das ursprüngliche vulkanische Glas in Zeolithe (z. B. Klinoptilolith, Eulandit, Mordenit) und damit verbundene Mineralien umgewandelt wurde.

In Griechenland gibt es zahlreiche Zeolithvorkommen, vor allem in Gebieten mit Vulkangestein. Drei Hauptgebiete beherbergen große Zeolithvorkommen von wirtschaftlichem Interesse:

• Thrakien (Präfektur Evros und Rodopi) im nordöstlichen Teil des Landes, wo die Ablagerungen aus dem Eozän-Oligozän stammen und hauptsächlich Eulandit und Klinoptilolith enthalten. Es handelt sich um zeolithische Tophiforme, die durch die hydrothermale Umwandlung vulkanischer Asche in offenen Süß- und Meerwasserhydrologien entstanden sind.
• Die Inseln Kimolos und Polyeagos auf den Kykladen, wo die Gesteine hauptsächlich aus dem Quartär stammen und reich an Mordenit sind. Dort ist die Zeolithisierung wahrscheinlich auf hydrothermale Hochtemperaturfelder infolge des jüngsten Vulkanismus zurückzuführen.
• Die Insel Samos in der östlichen Ägäis mit miozänen Ablagerungen, die reich an Klinoptilolith und Analsimit sind. Die samischen Ablagerungen bildeten sich in einem geschlossenen Brackwassersee, wobei der Zeolith durch alkalisches Seewasser ausgefällt wurde (Ablagerungen vom salinisch-alkalischen Typ).

Abgesehen von den oben genannten Hauptgebieten wurden kleinere Vorkommen von Zeolithen in anderen vulkanischen Zonen festgestellt. So wurden beispielsweise in den vorkaldermalen Ablagerungen von Santorin Zeolithe aus der Verwitterung vulkanischer Tophi identifiziert, während zeolithisches Vulkangestein auch in neogenen Becken im Westen von Lesbos und anderswo gefunden wird. Generell besteht überall dort, wo alte Vulkanasche mit Wasser in Berührung gekommen ist, die Möglichkeit, auf natürliche Zeolithe zu stoßen.

In den griechischen Zeolithen ist das vorherrschende Zeolithmineral Klinoptilolith (vom orthorombischen Typ HEU), oft begleitet von Eulandit – im Wesentlichen die kalkhaltige Variante desselben Gefügetyps. An manchen Orten kommen auch andere Zeolithe vor, wie Mordenit (auf den Kykladen) und Analsimit (auf Samos).

Zeolith im Altertum: frühe Berichte und Verwendungen

Im alten Griechenland gab es den Begriff „Zeolith “ noch nicht – er wurde erst viel später erfunden. Unsere Vorfahren verwendeten jedoch Materialien, von denen wir heute wissen, dass sie Zeolithe enthalten. Vulkangestein und poröse Natursteine wurden bereits in der Antike als Baumaterial und Bodenverbesserer verwendet. So wird in historischen Quellen erwähnt, dass die Römer den gelben napoletanischen Tuff (tuffo giallo napoletano) – der reich an zeolithischen Mineralien wie Hawazit und Phillipsit ist – für den Bau von Gebäuden verwendeten und die gesamte Stadt Neapel auf diesem Material errichtet wurde.

Die Römer mischten auch vulkanische Asche (Puzzolan) in Kalkmörtel für den Bau von Wasserbauwerken, eine Praxis, die ihnen wahrscheinlich durch das empirische Wissen über die Widerstandsfähigkeit dieser Materialien bei Kontakt mit Wasser vermittelt wurde.

In Griechenland zeigen archäologische Untersuchungen, dass die alten Griechen und Thraker verschiedene natürliche Gesteine mit einer porösen Struktur verwendeten.

In Thrakien zum Beispiel wurden prähistorische Steinbrüche mit Feuerstein und anderen Steinen bereits in der Jungsteinzeit gefunden, während in der klassischen Periode lokale Tophi und Sandsteine als Baumaterial verwendet wurden. Ein typisches Beispiel ist die „Kreideerde “ von der Insel Kimolos – ein weißer, lehmiger Boden, der aus verwitterter Vulkanasche entsteht. Kreideerde war schon in der Antike bekannt und wird von Theophrastus als Abführmittel erwähnt, das dank seiner absorbierenden Eigenschaft zur Reinigung von Textilien und als medizinisches Gegenmittel verwendet wurde. Obwohl sich Kreideerde hauptsächlich auf Tonminerale (z. B. Smektite/Bentonite) und nicht auf Zeolithe bezieht, ist die Praxis der Verwendung vulkanischer Produkte zu Reinigungs- und Gesundheitszwecken ein Vorbote der späteren Verwendung von Zeolith in ähnlicher Weise.

Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass das Wort „Zeolith “ selbst eine griechische Wurzel hat, obwohl es nicht in alten Texten zu finden ist. Es stammt von dem antiken Verb zeo („sieden“) und dem Substantiv lithos („Stein“). Der Begriff wurde 1756 von dem schwedischen Mineralogen Axel Cronstedt geprägt, der beobachtete, dass beim Erhitzen eines bestimmten Minerals Wasserdampf freigesetzt wird und das Mineral zu „sieden“ scheint. In Anlehnung an die altgriechische Sprache nannte Cronstedt das Material Zeolith, was so viel wie „gekochter Stein“ bedeutet. Die griechische Sprache „taufte“ ein Material wissenschaftlich, das die alten Griechen wahrscheinlich informell verwendeten, ohne es zu benennen.

Obwohl es keine direkten schriftlichen Belege aus der Antike für die bewusste Verwendung von Zeolith gibt, deuten archäologische und volkskundliche Überlieferungen darauf hin, dass die positiven Eigenschaften dieses Gesteins nicht unbemerkt blieben. In Thrakien beispielsweise beobachteten die Einheimischen seit Generationen, dass Rinder, die auf Böden mit Zeolith-Untergrund weideten, reichhaltigere und schmackhaftere Milch gaben, während die Felder in der Nähe von Zeolith-Felsen mehr und bessere Ernten lieferten. Außerdem galt das Wasser der Quellen, die aus dem Zeolithgestein sprudelten, als besonders „süß“ und rein: Alte Hausfrauen wuschen ihre Wäsche in solchen Quellen und beobachteten einen Bleicheffekt, der besser war als bei jedem anderen Medium jener Zeit. Diese Überlieferungen zeigen, dass die Gesellschaften lange vor der wissenschaftlichen Erforschung des Zeoliths intuitiv den Wert der porösen „kochenden Steine“ an ihrem Ort erkannten.

Wissenschaftliche Entdeckungen und Studien (18.-20. Jahrhundert)

Die erste wissenschaftliche Erwähnung von Zeolith stammt, wie bereits erwähnt, aus dem Jahr 1756 von Axel Cronstedt, der damit die formale Untersuchung dieses Minerals einleitete. Im 19. und 20. Jahrhundert entdeckten Geologen zahlreiche neue Arten von Zeolithen und untersuchten ihre Eigenschaften.

Bis Mitte des 20. Jahrhunderts wurden Dutzende verschiedener natürlicher Zeolithe identifiziert – wie Klinoptilolith, Havazit, Mordenit, Analsimit, Phillipsit usw. – und zur gleichen Zeit wurden synthetische Zeolithe (Molekularsiebe) für industrielle Anwendungen synthetisiert.

Die einzigartige Fähigkeit von Zeolithen, selektiv Moleküle zu adsorbieren, Ionen auszutauschen und als Molekularsiebe zu fungieren, hat das Interesse an Anwendungen in der Wasserreinigung, bei katalytischen Prozessen und in einer Vielzahl anderer Bereiche geweckt.

In Griechenland begann die systematische geologische Erforschung von Zeolithen im 20. Jahrhundert, insbesondere nach der Gründung des Instituts für geologische und mineralische Erkundung (IGME). Obwohl bereits kleine Vorkommen bekannt waren (z. B. auf vulkanischen Inseln), wurde die Existenz großer abbauwürdiger Vorkommen erst relativ spät entdeckt.

Ein interessanter früher Hinweis war Santorin: 1981 meldete der Geologe I. Kanaris von IGME in einem internen Bericht die Entdeckung von Zeolith-Tophus auf der Insel (in Schichten vor der Caldera). Dies war einer der ersten offiziellen Berichte über ein Zeolithvorkommen auf griechischem Gebiet.

Der entscheidende Fortschritt kam in den späten 1980er Jahren, als das IGME ein umfangreiches Forschungsprogramm durchführte, um zeolithische Vorkommen in ganz Griechenland zu lokalisieren. Die Ergebnisse waren aufschlussreich: Große Vorkommen zeolithischer Tophi wurden in Thrakien – insbesondere in Gebieten des südlichen Evros (Petrota, Metaxades, Lefkimi, Feres usw.) und in den Rhodopen (Fundort Skaloma in der Gemeinde Arrianon) – festgestellt.

Zeolithische Zonen wurden auch auf den Inseln Kimolos/Polygos und Samos bestätigt, was mit früheren Hinweisen übereinstimmt. Die Untersuchungen des FHWI an einigen dieser Standorte (z. B. Petrotas-Metaxades) haben gezeigt, dass die Tophi sehr hohe Zeolithgehalte aufweisen, wobei Zeolith der Hauptbestandteil des Gesteins ist (über 70-80 % w/w).

Es ist bezeichnend, dass in der Petrota Evros ein zeolithischer Tophus mit einem Klinoptilolith-Gehalt von bis zu ~89 % gefunden wurde, ein international extrem hoher Prozentsatz. Die Evros-Lagerstätte wurde daher zu Recht als eine der saubersten und hochwertigsten Zeolithlagerstätten der Welt bezeichnet. Auch in den Rhodopen, in Skaloma, wurde Zeolith von „ausgezeichneter Qualität “ gefunden (fast reiner Klinoptilolith). Mit diesen Forschungen des IGME tauchte Griechenland Ende des 20. Jahrhunderts auf der „Landkarte“ der Länder mit einem bemerkenswerten Zeolithpotenzial auf.

Aus akademischer Sicht haben griechische und ausländische Geologen Dutzende von wissenschaftlichen Studien über die griechischen zeolithischen Gesteine durchgeführt. So wurden Abhandlungen über die Mineralogie und Geochemie der Evros-Tophi, über die Ionenaustauschkapazität der griechischen Zeolithe und über ihr kommerzielles Potenzial veröffentlicht. Professor M. Stamatakis von der Universität Athen veröffentlichte 1996 zusammen mit ausländischen Mitarbeitern eine kurze Beschreibung der „Zeolithvorkommen Griechenlands“, wobei er die drei oben genannten Regionen (Thrakien, Kimolos/Polygon, Samos) und ihre geologischen Entstehungsbedingungen hervorhob. Zu Beginn des 21. Jahrhunderts war die wissenschaftliche Grundlage für das Wissen über den griechischen Zeolith geschaffen: Wir wussten, wo er vorkommt, wie er gebildet wurde und welche besonderen Eigenschaften er hat.

Entdeckung von Lagerstätten in Thrakien – vom Labor zur Praxis

Von Anfang an konzentrierte sich das größte Interesse auf Thrakien, da die dortigen Vorkommen sehr groß und rein sind. Bereits aus den ersten Ergebnissen des IGME (Ende der 1980er – Anfang der 1990er Jahre) ging hervor, dass das Gebiet des nördlichen Evros (Gemeinde Orestiada) einen „Schatz“ beherbergt: ausgedehnte Formationen hochwertiger zeolithischer Tophi. Insbesondere wurden 30 verschiedene Standorte in der Präfektur Evros in zeolithischen Gesteinen entdeckt, von denen sich 10 im Gebiet Petroti-Pentalofos befinden. An 4 dieser Petrotes-Standorte wurde Zeolith mit einem Reinheitsgrad zwischen ~76 % und 89 % Klinoptilolith nachgewiesen. Es handelt sich um bis zu 100 m mächtige vulkanische Sedimente aus dem Eozän-Oligozän, die in flachen Meeres-/Mondbecken abgelagert wurden und später durch Meteor- und Meerwasserzirkulation verwitterten.

Das Ergebnis war die Bildung eines porösen, leichten Gesteins, dessen Hauptbestandteil Zeolith ist. Diese Tuffe kommen nahe der Oberfläche vor, was den Abbau erleichtert (das Zeolith „befindet sich in geringer Tiefe, einige Dutzend Meter unter der Erde“, wie lokale Quellen berichten). Die Gesamtreserven in Evros werden auf Hunderte Millionen Tonnen Zeolithmaterial geschätzt, was die Region im globalen Maßstab wichtig macht.

Zur gleichen Zeit wurde weiter südlich in Thrakien, in der Präfektur Rodopi, ebenfalls ein abbauwürdiges Vorkommen gefunden. An der Stelle „Skaloma “ (Gemeinde Arrianon), etwa 70 km südwestlich von Petrotes, wurde ein zeolithischer Tophus von hervorragender Qualität entdeckt. Geologisch gesehen gehört Skaloma zu demselben breiteren vulkanisch-sedimentären Becken, das sich im Gebiet Komotini-Organi-Sapes erstreckt.

Bei den Untersuchungen von IgME wurden dort mehrere Zeolithvorkommen festgestellt. Insbesondere wurden drei Teilgebiete (NW Skoloma, NE Skoloma und der Standort „Kerostatis“) eingehend untersucht und es wurde festgestellt, dass sie insgesamt etwa 5,2 Mio. t natürliche Zeolithreserven enthalten (1,0 + 1,7 + 2,5 Mio. t). Bei dem Zeolith von Skaloma handelt es sich hauptsächlich um Klinoptilolith-HEU, der eine ähnliche Zusammensetzung wie Evros aufweist und daher für ähnliche Anwendungen geeignet ist.

Laboruntersuchungen an Proben aus den thrakischen Lagerstätten ergaben für Zeolith eine sehr hohe Ionenaustauschkapazität (CEC) im Bereich von 200-400 meq/100g. Darüber hinaus ist das Material aufgrund seiner Korngröße und Härte ideal für die Vermahlung und Verwendung in verschiedenen Formen (Pulver, Granulat). Diese Eigenschaften ebneten den Weg für eine Vielzahl industrieller und ökologischer Anwendungen: von landwirtschaftlichen Bodenverbesserern und Futtermittelzusätzen bis hin zu Wasserreinigungsfiltern, Schwermetalladsorptionsmitteln, Ölreinigern, Zement- und Baustoffkomponenten usw. Mit anderen Worten: Das Vorhandensein dieses „griechischen Naturzeoliths“ (wie er oft genannt wird) stellte eine neue wertvolle Ressource im Mineralienreichtum des Landes dar, die in vielen Bereichen genutzt werden kann.

Industrielle Nutzung und die Entwicklung des griechischen Zeoliths bis heute

Obwohl bereits in den frühen 1990er Jahren große Zeolithvorkommen in Thrakien entdeckt wurden, erfolgte die industrielle Nutzung nicht sofort. Mehrere Jahre lang blieb der griechische Zeolith ungenutzt, eine Tatsache, die zu einem „Mysterium“ wurde und sowohl lokal als auch landesweit für Diskussionen sorgte. Seit etwa 2003 haben verschiedene Unternehmen Interesse an der Erteilung von Abbaulizenzen bekundet, insbesondere für die Lagerstätte Evros Petroton. Der Fall entwickelte sich jedoch zu einem langwierigen Rechts- und Verwaltungsstreit. Wie eine Untersuchung aus dem Jahr 2013 ergab, hatte die Frage des Zeoliths „die Gemeinde ein Jahrzehnt lang geplagt“ und das Umweltministerium gegen die dezentrale Verwaltung aufgebracht, wobei Politiker, die IGME und sogar die Aufsichtsbehörde für die öffentliche Verwaltung beteiligt waren.

Konkret beklagten zwei thrakische Abgeordnete (Alexandros Kontos und Euripides Stylianides) 2014, dass „persönliche Interessen “ den Abbau von Zeolith verhinderten und damit eine riesige Entwicklungschance für den Agrarsektor und darüber hinaus ungenutzt blieben. Es wurde nämlich festgestellt, dass eine Reihe von administrativen Hindernissen (Bürokratie, sich überschneidende Zuständigkeiten, Annullierung von Entscheidungen) die Erteilung einer Abbaugenehmigung verzögert hatten. Das Unternehmen, das sich ursprünglich für Petrota interessierte, legte sogar Rechtsmittel ein, während es gleichzeitig (Berichten zufolge) gezwungen war, Zeolith aus dem Ausland zu importieren, um den Bedarf des griechischen Marktes zu decken. Es ist bemerkenswert, dass für den Zeitraum 2007-2009 keine oder nur eine minimale inländische Produktion gemeldet wird (Probeentnahmen von einigen hundert Tonnen), während Griechenland gleichzeitig Zeolith aus Ländern wie der Türkei, Bulgarien und Bosnien importierte.

Trotz der Verzögerungen haben in den letzten Jahren wichtige Entwicklungen stattgefunden. Seit 2019-2020 haben die zuständigen Behörden die ökologischen und technischen Genehmigungen für zwei große Zeolithabbauprojekte in Thrakien abgeschlossen: eines in der Präfektur Rodopi und eines in der Präfektur Evros. In Rodopi, in Skaloma, wurde eine öffentliche Steinbruchfläche von ca. 98 ha genehmigt und eine Umweltverträglichkeitsstudie für einen 20-jährigen Betrieb genehmigt. Dieses Projekt wurde an das Unternehmen „Avgi Ltd“ vergeben, das Anfang 2021 unter dem Handelsnamen „Thracian Zeolite “ mit dem Abbau und der Verarbeitung von Zeolith auf einer Fläche von ca. 100 Hektar in Nordgriechenland begann.

Damit wurde zum ersten Mal griechischer Klinoptilolith-Zeolith offiziell auf den Markt gebracht und für die kommerzielle Nutzung verfügbar gemacht. Gleichzeitig wurde in Evros die lokale Gemeinschaft aktiv: Unter Beteiligung der Anwohner wurde ein Basisunternehmen gegründet („Petroton Zeolite S.A. – O Lithoxos“), das 2021 die Genehmigung für eine technische Studie für einen privaten Steinbruch von 30 Hektar am Standort „Palioklisi“ in Petroton erhielt. Ende 2021 war auch dieses Projekt auf dem Weg und markierte den Beginn des Zeolithabbaus in Petrotta durch die Anwohner selbst.

Heute ist der“griechische Zeolith“ also nicht mehr ein unerfülltes Versprechen, sondern ein Realität im Wandel. Es wird bereits in innovativen Anwendungen eingesetzt: Landwirte in Nordgriechenland arbeiten es in ihre Felder ein, um die Bodenfeuchtigkeit und -fruchtbarkeit zu verbessern, Landwirte mischen es dem Tierfutter bei, um die Tiergesundheit zu verbessern, und es wird auch in Kläranlagen als Filter zur Beseitigung von Schadstoffen getestet. Universitätsforschungen zeigen beeindruckende Ergebnisse, z. B. eine Steigerung der landwirtschaftlichen Produktion um bis zu 66 % bei Verwendung von thrakischem Zeolith als Bodenverbesserungsmittel und eine wirksame Entfernung von Schwermetallen und Ammoniak aus Abwässern mit griechischem Zeolith als Filter. Darüber hinaus wird griechischer Zeolith als Industriemineral für die Herstellung von Leichtzementen und Mörteln mit besserer Wärmedämmung in Betracht gezogen.

Die Zeitreise von der Antike bis zur Gegenwart ist faszinierend: von der stillen Verwendung poröser Steine durch unsere Vorfahren über die wissenschaftliche Identifizierung von Zeolith im 18. Jahrhundert, die Entdeckung der Schätze von Thrakien im 20. und schließlich die industrielle Nutzung von heute. Der griechische Zeolith, dessen Wurzeln buchstäblich und etymologisch im griechischen Land liegen, entwickelt sich zu einem Material mit enormem Zukunftspotenzial. Mit seinen einzigartigen Eigenschaften und der Unterstützung sowohl der Wissenschaft als auch der lokalen Gemeinschaften kann griechischer Zeolith zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft, einer saubereren Umwelt und neuen innovativen Produkten beitragen – und damit das nächste Kapitel in seiner sich ständig weiterentwickelnden Geschichte schreiben.

Quellen

Hellenische Geologische & Geologische Behörde; Mineral Exploration (früher IGME), wissenschaftliche Publikationen (Bulletin of the Geological Society of Greece, Mineralium Deposita), lokale und nationale Presse (To Vima, Evros News, Ypaithros), Websites mit Informationen über Zeolith sowie Archivmaterial von Bergbauunternehmen(Zeolife, Thracean Zeolite, Zeolithos Petroton).

Die Hinweise auf historische Beobachtungen und Folklore stammen aus den aufgezeichneten Erfahrungen der Bewohner des Petroton-Gebiets. Zusammengenommen bestätigen die Belege, dass sich der griechische Zeolith in den Augen eines schwedischen Mineralogen von einem „kochenden Stein“ zu einer wertvollen nationalen Ressource mit Weltklasse-Eigenschaften entwickelt hat.