Definition

Der Begriff Sand ist zunächst nicht an eine feste chemische Zusammensetzung geknüpft. Das Material wird über die Korngröße der einzelnen Partikel definiert, aus denen es zusammengesetzt ist. Zucker und Salz in der Küche sind per Definition ebenso Sand wie der Stoff unserer Burgen am Strand. Nach DIN EN ISO 14688-1 ist Sediment mit einer Korngröße zwischen 0,06 bis 2 Millimetern Sand. Wenn in dieser Arbeit von Sand die Rede ist, dann ist immer der Sand aus mineralischen und geringen Mengen organischen Bestandteilen gemeint, der für eine breite Masse von Produkten grundlegend ist.

Entstehung und Vorkommen

Sand entsteht, wenn Gesteine in ihre mineralischen Bestandteile oder kleinere Stücke zerfallen. Das geschieht durch thermische, mechanische und chemische Umwelteinflüsse, also wenn Gesteine an der Erdoberfläche Wind, Wasser oder etwa Eis ausgesetzt sind. Dieser Entstehungsprozess dauert einige tausende Jahre. In jeder Sekunde entstehen rund um die Erde eine Millionen Sandkörner (Schätzung). Sand ist Teil eines langen Gesteinskreislaufes, in dem Gesteine über hunderte Millionen Jahre zerfallen, sich als Lockersediment ablagern, unter der Erde durch Druck oder Hitze verfestigen, um irgendwann durch geodynamische Kräfte wieder an die Erdoberfläche zu gelangen. Da diese Vorgänge sehr langsam vonstattengehen, ist Sand in Relation zur menschlichen Zeitdimension eine endliche Ressource. Zurzeit liegt die Abbaurate über der Entstehungsrate. Die Mineralsorten verwittern unterschiedlich schnell. Feldspate verrotten zum Beispiel zügiger und werden mit der Zeit zu Ton. Quarz hingegen ist eines der härtesten Minerale und hält den Umweltbedingungen daher deutlich länger stand. Das führt je nach Muttergestein und Entstehungsgeschichte zu ganz unterschiedlich zusammengesetzten Sanden mit unterschiedlich geformten Körnern. Jedes einzelne Korn hat sozusagen eine eigene DNA, es ist wie ein Individuum mit eigener Geschichte. In vielen Fällen lässt sich das Herkunftsgebiet des Sandes oder seine Entstehung anhand der mineralischen Zusammensetzung, der Korngröße und Form etc. rekonstruieren. Der meiste Sand auf der Erde ist aus Sandstein entstanden, der lange zuvor aus einzelnen Sandkörnern zusammengepresst wurde. Viele Sandkörner haben schon mehrere solcher Erosionszyklen erlebt. Als eines der härtesten und gleichzeitig häufigsten Verbindungen ist Siliziumdioxid (Quarz) oft ein Hauptbestandteil, er macht fast 70 Prozent des Sandes aus.Sand findet sich in Flüssen und Meeren; Regen und Gletscherwasser haben ihn aus den Gebirgen gewaschen und schwemmten ihn bis auf die Kontinentalschelfe. An vielen Orten lagern Sandvorkommen unter der Erde. Sie wurden von riesigen Gletschern mitgewälzt und gemahlen oder sie liegen dort, wo einst Meere oder Flüsse waren. In (Sand-)Wüsten findet er sich ganz oben an der Erdoberfläche. Unter Einfluss von Wind werden Sandkörner wesentlich stärker geschliffen als durch Wasser, daher sind die Sandkörner in der Wüste sehr rund, ohne scharfe Kanten. Wüstensand eignet sich daher für viele Produktionsprozesse nicht als Rohmaterial. Flüsse transportieren große Mengen an Sand und Schlamm in die Meere. Stände man für einen Tag beispielsweise an dem Ufer des Río Caroní (Venezuela), dann transportierte der Fluss in dieser Zeit so viel Sand und Schlamm vorbei wie auf etwa 5700 große LKWs passt. Viele Sandkörner, die in Flüssen Richtung Meer unterwegs sind, werden durch Staudämme aufgehalten. Das stört die Balance der Flusssysteme und verändert die Landschaften und Ökosysteme. In den USA wurden seit der Unabhängigkeitserklärung so viele große Dämme gebaut wie seither Tage vergangen sind. Der Mensch beeinflusst fast 80 Prozent aller Wasserabflüsse in der nördlichen Hemisphäre. Unangetastete Flüsse finden sich fast ausschließlich in der Arktis. Wenn das Sediment durch Staudämme angehalten wird, dann fehlt es langfristig an anderen Stellen, wie an den Küstenlinien. Die Enden der Kontinente liegen nicht an den Küsten, auch wenn hier das Meer anfängt. Stattdessen, erstrecken sich die Kontinente noch weiter unter dem Wasser — bis zu 1500 km. Erst hinter diesen so genannten Kontinentalschelfen endet die Kontinentale Kruste und die Ozeanische Kruste beginnt. An vielen Orten fällt der Meeresboden dann steil ab, bis die Tiefsee anfängt. Auf den Kontinentalschelfen bleibt der meiste Sand, der durch die Flüsse ins Meer kommt, liegen, bzw. bewegt er sich auf ihnen in Küstennähe. Die Sandmengen, die von den Schelfen in die Tiefsee gelangen, sind verhältnismäßig gering. Man darf sich die Ozeane also nicht wie einen Baggersee oder einen mit Wasser vollgelaufenen Sandkasten vorstellen, in dem der Grund üppig mit Sand bedeckt ist. In den höheren geografischen Breiten findet sich an den Küsten und auf den Schelfen hauptsächlich Sand mit einem hohen Quarzanteil — eine Folge der Eiszeiten. Neben Sand mineralischen gibt es auch Sand organischen Ursprungs. In tropischen Gewässern besteht der Sand meistens aus Tier- oder Pflanzenteilen und entsteht eher lokal. Der Sandanteil, der auf langen Wegen durch verschiedene Gewässer gebildet wird, ist deutlich geringer als in kälteren Erdregionen. Wie bereits in der Einleitung beschrieben, geht es in dieser Arbeit, auf Grund seiner vielfältigen Nutzbarkeit und der damit verbundenen Ausbeutung, um den Sand aus überwiegend mineralischem Ursprung.


Innerhalb von mehreren Millionen Jahren entsteht Sand als Resultat natürlicher Prozesse.


Verwendung

Auch wenn es für uns kaum offensichtlich ist, sind Sand und Kies nach Wasser die meist genutzten Rohstoffe. „Le Monde Diplomatique“ gibt sogar an, dass der Ressourcenverbrauch von Sand und Kies inzwischen höher liegt als der des Wassers. Der Rohstoff Sand steckt in weitaus mehr Gütern als man es gemeinhin vermuten würde. Hauptsächlich findet Sand in der Bauindustrie Anwendung. Zunehmend wird Sand auch beim Fracking (hydraulic fracturing) gebraucht. Weitere Abnehmer sind Glas- und Keramikindustrie sowie die Metallindustrie. Die aus Sand gewonnenen Derivate werden von der chemischen- und der Elektroindustrie nachgefragt. Die weltweit abgebaute Gesamtmenge lässt sich auf Grund von fehlenden globalen Daten nicht genau beziffern. Selbst in sehr strukturierten Ländern wie Deutschland gibt es keine allumfassenden und einheitlichen Angaben zu den Abbaumengen. Die Erhebungen des Statistischen Bundesamtes unterscheiden sich oft deutlich von Zahlen, die von entsprechenden Industrieverbänden vorgelegt werden. Das macht eine genaue Bewertung der Lage schwierig und führt zu einer nicht ausreichenden und angemessenen Aufmerksamkeit dem Thema gegenüber. Das weltweit fortschreitende Bevölkerungswachstum bringt im Kontext der Globalisierung ein immenses Städtewachstum mit sich. Beton ist der wichtigste Baustoff für Wohnräume und die dazugehörige Infrastruktur. Für die Errichtung von Häusern, Brücken, Flughäfen, Parkplätzen, Häfen… etc. ist Sand, als Betonzutat, essenziell. Auch ohne genaue Daten zu den Abbaumengen lässt sich der Verbrauch von Sand (und Kies) für Beton indirekt über die Produktion von Zement annähernd bestimmen. Diese Schätzung führt zu einem Sand- und Kiesverbrauch für weltweit hergestellten Beton von 25,9 bis 29,6 Milliarden Tonnen im Jahr 2012. Der Sedimentverbrauch des Straßenbaus ist hier nicht enthalten. In der Bauindustrie wird hauptsächlich Fluss- bzw. Meeressand verwendet. Weitere Felder, in denen viel Sand verbraucht wird, sind Landgewinnung und Küstenentwicklung. Die Strände vieler Küsten erodieren, da der Meeresspiegel durch den Klimawandel steigt und die Wetterverhältnisse sich verändern. Immer häufiger müssen sie künstlich wieder aufgeschüttet oder aufgespült werden, um die Erosion auszugleichen. Unter den verschwindenden Stränden leidet häufig die Tourismusindustrie — ohne Strände keine Urlauber. So wurden zum Beispiel 195 Strände auf der Barriereinsel-Kette vor der Ostküste der USA aufgeschüttet. Die hier, bei über siebenhundert einzelnen Operationen, eingesetzte Sandmenge entspricht der Ladung von 23 Millionen Muldenkippern. Nachdem Hurrikan Wilma die Strände des Urlauberortes Cancún, Mexico wegfegte, beliefen sich die Kosten für die Wiederherstellung auf 19 Millionen US-Dollar. Das zeigt die Kostspieligkeit dieser Maßnahmen. Sandstrände und küstennahe Sandinseln sind aber nicht nur für den Tourismus wichtig. Sie bilden als eine Art Puffer einen natürlichen Schutz vor Sturmfluten und den Folgen des Meeresspiegelanstiegs.9 Auch das sind Gründe dafür, dass teure Wiederaufschüttungen durchgeführt werden. Die künstlichen Strände erodieren jedoch bis zu zehnmal schneller als die natürlichen. Virginia Beach wurde bereits mehr als 50mal rekonstruiert. Ähnlich ist es auch bei dem deutschen Beispiel Sylt. Um das Inland zu schützen, wird die kleine Insel seit 1972 immer wieder vorgespült. Seither wurden etwa 42,5 Millionen Kubikmeter Sand auf die Inselstrände transportiert. Der Sand hierfür wird mit Saugbaggern aus dem Meer vor der Küste gefördert. Nicht immer werden Sandaufschüttungen an den Küsten vorgenommen um abgetragenes Sediment auszugleichen, Länder wie zum Beispiel Singapur oder Dubai nutzten Sandaufschüttungen um dem Meer neue bebaubare Flächen abzuringen. Dank solcher Maßnahmen ist Singapur in den letzten 50 Jahren um eine Fläche von 22% gewachsen. Dubai hat seine marinen Sandressourcen durch seine Mega-Projekte „The Palm“ und „The World“ bereits ausgeschöpft. Zum Bau des Burj Khalifa, dem höchsten Gebäude der Welt, musste der Wüstenstaat daher auf australische Importe (rund 400.000 Tonnen Sand) zurückgreifen. Mit der steigenden Gewinnung von Öl und Gas durch Fracking wächst auch der Sandverbrauch. Bei dieser Methode wird eine Mischung aus Chemikalien, Wasser und Sand in Bohrlöcher gepresst um die Gesteinsschichten aufzubrechen. Die Sandkörner setzten sich dabei in die entstandenen Risse, aus denen dann Öl und Gas entweichen können. Auch in Deutschland sind Bohrungen in Planung, zum Beispiel bei Lünne im Emsland. In den USA wird bereits 41% des verbrauchten Quarzsandes für das Fracking verwendet. Fracking-Sand muss besonders rund und hart sein und einen hohen Siliziumdioxid-Anteil haben (sehr reiner Quarzsand). Fluss- und Meeressand ist zum Fracking ungeeignet. Auch von Gießereien wird Sand mit runderen Körnern nachgefragt; sie nutzen ihn zum Abformen. Ebenso wie Beton ist Glas heute ein sehr wichtiger Werkstoff. Die USA verbrauchen mehr als elf Millionen Tonnen Glassand pro Jahr. Sand für die Glasherstellung muss bestimmte Kriterien erfüllen. Wichtig ist ein möglichst hoher Reinheitsgrad und ein hoher Silizium-Anteil. Diese Glassande sind selten, denn oft enthält Sand Spuren von anderen Elementen, wie etwa Eisen. Solche Unreinheiten führen später zu Farbstichen im Glas. Lagerstätten wie Fontainebleau oder Haltern sind international wichtige Bezugsquellen für qualitativ hochwertige Glassande. Die Keramikindustrie ist ebenfalls auf sehr reine Sande angewiesen. Aus Sand werden strategisch wichtige Minerale gewonnen. Hauptsächlich Silizium, für dessen Gewinnung Quarz (Siliziumdioxid) der wichtigste Ausgangsstoff ist. Silizium lässt sich in eine große Vielfalt von Substanzen umwandeln und findet daher in sehr vielen Produkten Anwendung. Aber auch andere für die Industrie wichtige Stoffe werden aus Sand gewonnen, z.B. Titanium Dioxid, Futil und Zirkon. Die gewonnen Derivate werden zur Herstellung von tausenden Produkten und Materialien verwendet, wie zum Beispiel in Klebstoff, Gummi, Plastik, Farbe, Kosmetik, Medikamenten, Papier, Wasch- und Reinigungsmitteln und der Lebensmittelproduktion (E 551). Silizium ist als Halbleiter in der Elektrotechnik unentbehrlich. Der weltweit bedeutendste Standort für IT- und High-Technikindustrie ist sogar nach diesem Element benannt: Silicon Valley (USA). Alle Arten von Chips und Mikroprozessoren in Handys, Computern, Mikrowellengeräten etc. enthalten Silizium als wichtigen Werkstoff. Sand spielt auch in der Wasseraufbereitung eine wichtige Rolle, er wird als Filtermaterial eingesetzt. Bei herkömmlichen Verfahren wird das Wasser dazu durch Anlagen mit Filtersand gepumpt. Im Wasserwerk Haltern werden die natürlichen Sandvorkommen im Boden zur Filterung genutzt, sie sind bis zu 200 Meter dick. Das Wasser wird gezielt in den Boden geleitet. Die Natur befreit es durch biologische, physikalische und chemische Vorgänge von Schadstoffen. Die Kapazität des Werkes ist entsprechend der riesigen lokalen Sandvorkommen hoch, es ist eines der größten Wasserwerke dieser Art in Europa. Mit dem hier gereinigten Wasser werden etwa eine Million Menschen versorgt. Sand ist zudem Lebensraum für viele Tiere und Pflanzen, von denen auch der Mensch, weiter hinten in der Nahrungskette, abhängt. Die Funktionen, die er erfüllt, sind also so vielfältig wie der Sand selber und sie lassen sich häufig nicht ersetzten. Statistisch verbraucht jeder Europäer 4,6 Tonnen Sand pro Jahr. Die UNEP geht von einem jährlichen weltweiten Gesamtverbrauch an Sand und Kies von etwa 40 Milliarden Tonnen aus (konservative Schätzung) — doppelt so viel Material wie alle Flüsse der Welt jährlich transportieren.


Das weltweite Handelsvolumen von Sand beläuft sich auf sich auf 70 Milliarden Dollar pro Jahr.


Abbau, Handel und Wert

Sand wird fast ausschließlich im Tagebau abgebaut (an Land oder unter Wasser). Der immense Verbrauch führte dazu, dass viele inländische Abbaustätten inzwischen fast aufgebraucht sind. Die bevorzugten Abbauorte wie Sandminen oder Flussbette werden seltener. Zudem birgt der Sandabbau oft Nutzungskonflikte. Interessen von Naturschutz, Grundwasser- und Flächennutzung sowie wirtschaftliche Interessen stehen sich hier gegenüber. Deutschland kann deswegen nur auf ein Drittel der Lagerstätten zugreifen, das macht sogar Importe notwendig. Als Folge der zunehmenden Verknappung von nutzbaren inländischen Lagerstätten wird immer mehr Sand aus dem Meer gebaggert oder von Küsten abgetragen. Flüsse liefern qualitativ hochwertigeren Sand, dessen Weiterverarbeitung einfacher ist. Meeressand hingegen muss aufwendig gewaschen werden, damit das Salz abgespült wird. Der Sandabbau vom Meeresboden ist daher deutlich teurer als die anderen Abbaumethoden. Die steigende Nachfrage macht ihn jedoch zunehmend lukrativ. Mit einem Schwimmbagger (Hopperbagger) kann Meeressand aus einer Tiefe von maximal 155 Metern hochgepumpt werden. Von der marinen Sandausbeutung sind weltweit alle an Meere angrenzende Länder betroffen. So auch Deutschland: aus Nord- und Ostsee wurden und werden Kies und Sand in großen Mengen gewonnen, selbst in Schutzgebieten ist der Abbau offiziell genehmigt. Jedoch dürfen nur in Ausnahmefällen mehr als die oberen zwei Meter abgeschürft werden. Der Sand wird hauptsächlich für Straßenbau und Sandvorspülungen benötigt. Sedimente sind eine freie Ressource (in den meisten Fällen) — die Kosten, die bei der Sandgewinnung anfallen, entstehen durch die Maschinen, den Transport und Löhne. Zudem fallen für die Abbauflächen Gebühren an. In den meisten Fällen ist Sand als Rohstoff nur in großen Mengen interessant, erst dann hat er einen Wert. Bisher äußert sich die zunehmende Knappheit des Sandes nicht in seinem Preis. Das zeigt zumindest die Kostenentwicklung in den USA: Der Sandpreis bewegte sich hier von 1910 bis 2013 zwischen 4,5 - 6,7 US-Dollar (die Inflation herausgerechnet). Das Handelsvolumen von Sand und Kies ist in den Jahren zwischen 2002 bis 2012 jedoch um 13,5 Milliarden Dollar (US) gestiegen. Solche Angaben sind genau wie die Abbaumengen statistisch nicht umfassend und sauber erfasst und zeichnen deswegen nur ein ungefähres Bild der Situation. Da es fast überall Sandvorkommen gibt, könnte vermutet werden, dass ein Handel über weite Strecken nicht nötig ist. Hier ist es wichtig zu wissen, dass Sand nicht gleich Sand ist. Im Kapitel „Verwendung“ sind die vielfältigen Einsatzbereiche des Sandes bereits beschrieben worden. Für die einzelnen Verwendungen sind jeweils bestimmte Sande gefragt. Internationaler Handel ist notwendig, um den richtigen Sand an die richtige Stelle zu bringen. Nahe Lagerstätten werden aufgrund der hohen Transportkosten des schweren Materials meist bevorzugt. Für längere Transportwege fallen schnell Kosten an, die deutlich höher liegen als die von Abbau und Aufbereitung. Deutschland hat im Jahr 2012 etwa zwei Millionen Tonnen Sand eingeführt, während im selben Jahr knapp zehn Millionen Tonnen exportiert wurden. Neben dem legalen findet ein illegaler Abbau statt, der weltweit Umwelt und Wirtschaft schädigt. Sand wird geklaut — oft unter den Augen der Regierungen. In Ländern wie Kenia, Sierra Leone, Senegal, Marokko oder auch Neuseeland werden Strände regelrecht geplündert. Über Nacht erfolgt ein illegaler Sandabbau und Abtransport per LKW. So sind in einer Nacht schon komplette Strände verschwunden. Die Täter werden häufig nicht gefasst, auch weil der Staat oft kein Interesse daran hat. Immerhin ist er oft der Hauptabnehmer des Sandes. Ein drastisches Beispiel, das die Auswirkungen des Sanddiebstahls zeigt, ist Marokko. Hier wird die Küste jedes Jahr um etwa 10 Millionen Tonnen Sand beraubt und als Folge sehen viele Strände nun aus wie Kraterlandschaften auf dem Mond. Der illegale Abbau bringt inoffizielle Vertriebswege mit sich: In vielen Ländern haben sich Sandmafias gebildet. In Indien gilt die Sandmafia sogar als die mächtigste kriminelle Vereinigung im Land. Die Zeit behauptet, sogar der Staat selber sei die Sandmafia. Hier fälschen Lokalpolitiker Lizenzen und beeinflussen Behörden. Es gibt ähnlich der Drogenmafia einzelne Lords, die in weiten Gebieten den Sandabbau kontrollieren. Unter der mangelnden Kontrolle leiden auch die Arbeitsbedingungen. In der Nähe von Mumbai zum Beispiel wird an einer Flussmündung Sand abgebaut. Männer und auch Kinder fördern den Sand hier komplett von Hand, ohne technische Hilfsmittel. Sie tauchen ohne Sauerstoff bis zu 17 Meter tief, um mit Eimern voller Sand wieder aufzutauchen. Die Strömung ist stark und es gibt immer wieder Todesfälle. Während der kleine Stadtstaat Singapur durch großflächige Landgewinnungsprojekte in den letzten 50 Jahren um 22 Prozent gewachsen ist, kamen dem Nachbarstaat und Sandlieferanten Indonesien ganze Inseln abhanden. Daraufhin hat Indonesien Sandexporte nach Singapur verboten. Andere nahegelegene Staaten reagierten ähnlich, um ihre Sandreserven zu schonen. Seitdem wird der Sand nach Singapur geschmuggelt.


Wenn wir mit der gleichen Dynamik weitermachen, gibt es im Jahr 2100 Strände nur noch in Geschichtsbüchern.


Folgen

Im Meer ist der Sand Teil eines ausgeklügelten und empfindlichen Ökosystems. Er dient vielen kleinen Organismen als Lebensgrundlage und stellt somit die Basis der Nahrungskette dar. Mit dem Abschöpfen des Sandes kommt es also zu einem schwerwiegenden Eingriff in das Ökosystem Meer. Beim marinen Sandabbau wird das Sediment aufgewühlt und es bilden sich im Wasser Wolken aus feinen Partikeln, die das Wasser trüben. Wenn die Partikel mit der Zeit sinken, bilden sie auf dem Meeresboden eine dünne Schicht, die die Meereslebewesen negativ beeinflusst. Die Saugbagger hinterlassen eine „Unterwasser-Wüste“. Bis sich das Ökosystem wieder erholt, dauert es Jahrzehnte. Forschungen über die genauen Auswirkungen auf die Umwelt gibt es jedoch kaum. Es zeigt sich jedoch, dass die Fischbestände in betroffenen Regionen schrumpfen. In Ländern wie Indonesien, in denen noch ganze Familien von der Fischerei leben, gefährdet das Abschöpfen des Sandes ihre Existenz somit unmittelbar. Neben dem traditionellen ist auch der kommerzielle Fischfang betroffen. Nicht nur der steigende Meeresspiegel und die Klimaveränderung fördern die zunehmende Küstenerosion, sondern auch der Sandabbau auf den Kontinentalschelfen. Wenn der Sand vom Meeresboden abgesaugt wird, rutscht er von den Küsten nach. Das führt dazu, dass selbst Strände verschwinden, von denen der Sand nicht direkt abtransportiert wird. Im Extremfall verschwinden so ganze Inseln. Das ist zum Beispiel bei den Malediven der Fall, wo Ursache und Wirkung sehr nah beieinander liegen: Zwölf Inseln sind durch den exzessiven Sandabbau bereits verschwunden. Ihre Bewohner wurden auf die Hauptinsel umgesiedelt, auf der jetzt mehr Land gewonnen und gebaut werden muss, denn es herrscht Platzmangel und Wohnungsnot. Der dazu verwendete Sand wird aus dem Meer im Umfeld gewonnen. In Indonesien sind innerhalb der letzten zehn Jahre 24 kleine Inseln verschwunden und derzeit schweben über 80 weitere in Gefahr. Hier hat der Sandabbau auch sozioökonomische Folgen, denn durch das Verschwinden der Inseln kam es zu Verschiebungen der Landesgrenzen kommen. Der umfangreiche Abbau mariner Sandressourcen kann sogar zu Veränderungen der Meeresströmungen führen. Das Ausbaggern und das Stauen fließender Gewässer führen für zu einer geringeren Bodenfracht vieler Flüsse. Der Sand-Nachschub für die Strände fehlt — eine weitere Ursache für ihre Erosion. Im Schnitt leiten die Flüsse heute nur noch ein Drittel des ursprünglichen transportieren Sediments in die Meere. Im Nildelta (Ägypten) kommt sogar gar kein Sediment mehr an. Auch der Flussverlauf verändert sich durch den Sandaushub: Sandbänke können abgetragen und Infrastrukturen wie etwa der Wasserversorgung, Brücken, Straßen oder Leitungen können unterspült werden. Die Wasserversorgung und damit auch fruchtbare landwirtschaftliche Flächen werden durch die Erosion der Flussufer und den (durch den Abbau) sinkenden Grundwasserspiegel gefährdet. Häufig läuft der Abbau von Flusssand willkürlich ab, es liegen keine ausreichenden wissenschaftlichen Methoden zugrunde. Küstendünen und Strände schützen das Inland als natürliche Barriere vor Stürmen und Fluten. Mit fortschreitender Küstenerosion steigt also die Gefahr für die angrenzenden Gebiete. Vielen Ländern fehlen die finanziellen Mittel um teure Küstenschutzmaßnahmen durchzuführen. Im Gegenteil: Beispiele wie aus Marokko zeigen, dass in diesen Ländern häufig sogar Sand der wichtigen Touristenstrände illegal abgetragen wird, um daraus Beton herzustellen (der dann ironischerweise häufig für den Bau neuer Hotelanlagen eingesetzt wird). Küstenaufschüttungen sind zudem keine langfristige Lösung. Die Strände erodieren immer wieder. Der Versuch, einen Strand so zu retten, kommt einer Sisyphusarbeit gleich. Die Sandaufschüttungen belasten die Umwelt gleich doppelt: Einmal an dem Herkunftsort des dafür abgebauten Sandes und dann an dem wiederhergestellten Strand selber. Der fremde Sand enthält oft kleine Partikel, die sich nicht auf dem Grund absetzen. So wie es auch die feinkörnigen Reste machen, die beim Sandabbau am Meeresgrund anfallen. Mit denselben Auswirkungen: Sie trüben das Wasser und belasten Flora und Fauna. Der Transport riesiger Sandmengen hat einen hohen Treibhausgas-Ausstoß zur Folge. Wie oben beschrieben ist die Zementproduktion eng an den Sandverbrauch gekoppelt. Auf eine Tonne Zement kommen durchschnittlich 0,9 Tonnen Kohlenstoff-Dioxid. Die Auswirkungen der CO2 bedingten Klimaerwärmung sind hinlänglich bekannt. Auch die Belastung der Infrastruktur durch Sandtransporte ist nicht zu unterschätzen. Die schwer beladenen LKWs schädigen Straßen und Brücken, aber auch ältere Gebäude. Für den Trockenabbau müssen häufig Waldflächen gerodet werden um die entsprechenden Lagerstätten freizulegen. Der riesige Tagebauaushub führt zur massiven Störung der Ökosysteme bzw. zu deren Vernichtung einschließlich eines Absenken des Grundwasserspiegels. In Deutschland erfolgen nach Beenden des Abbaus in der Regel Renaturierungsmaßnahmen. Der Nass-und Trockenabbau auf dem Festland ist für die breite Bevölkerung naturgemäß wesentlich präsenter als der marine Abbau, der weit draußen auf dem Meer geschieht. Zusammenfassend kann man festhalten, dass der Sandabbau eine lange Reihe negativer Auswirkungen auf Mensch und Umwelt hat. Die Schädigung der Ökosysteme gefährdet die Artenvielfalt und damit auch die lokale Lebensmittelversorgung. Die Folgen dieser massiven Eingriffe in die Natur lassen sich nicht in ihrem vollen Umfang abschätzen.

Alternativen und Lösungsansätze

Bislang hat sich die Sandknappheit noch nicht im Preis niedergeschlagen. Somit fehlt ein entscheidender Anreiz nach Alternativen zu suchen. Die bisherigen Bemühungen spiegeln nicht die Dringlichkeit wider, die angesichts des Problems angemessen wäre. Es gibt bislang keine Lösungen, die im großen Stil durchgeführt werden. Aber es gibt Ansätze, vor allem im Bereich der Betonproduktion, für die der Großteilteil des Sands gebraucht wird. Gesucht werden Ersatzstoffe und Herstellungsmethoden, die ohne Sand auskommen, aber auch Möglichkeiten Materialien, deren Produktion Sand erforderte, zu recyceln. 80 Prozent des weltweit anfallenden Altbetons werden mechanisch zerkleinert und dann im Straßenbau (Asphalt) wiederverwendet. Der Anteil von Recycling-Bauschutt beträgt im Verhältnis zum Gesamt-Bausand-Verbrauch in Deutschland derzeit etwa 15 Prozent. Für neuen Beton kann gemahlener Altbeton nicht genutzt werden, da der enthaltene Zement nachreagiert. Das Fraunhofer IBP forscht daher nach Methoden für ein Betonrecycling. Außerdem werden Substanzen gesucht, die an Stelle von Sand in der Betonherstellung verwendet werden können. So kann künstlicher Sand aus Restmüll als Bauzuschlagstoff und Füllmaterial als Substituent verwendet werden. Als weiterer Zuschlagstoff eignet sich Schlacke, die in der Stahlproduktion anfällt. Flugasche und Steinbruch-Staub können auch verwendet werden. Erforscht werden zudem Bautechniken, die ohne Beton auskommen, wie etwa das Bauen mit Holz oder Stroh. Zur Herstellung von Glas werden große Mengen Sand benötigt. Anders als Beton lässt sich Glas aber komplett recyceln. Das ist eine Möglichkeit um den Sandverbrauch zu senken. In Deutschland liegt die Recyclingquote von Glas bei über 80 Prozent. Um den Sandbedarf des Frackings zu senken, können Keramikperlen oder Bauxitpulver als Alternative zu Quarzsand dienen. Um bestehende Lagerstätten zu schützen, wird das Nutzen von Sand- und Kiesablagerungen, die sich vor Staudämmen ansammeln, in Betracht gezogen. Das ist jedoch teurer als der Abbau von konventionellen Lagerstätten. Allgemein wäre es der Lösung des Sandproblems zuträglich, wenn die Rahmenbedingungen verbessert würden, um die Suche nach Auswegen und Alternativen stärker voranzutreiben. Politische Regelungen wie eine Sandsteuer und andere Verbesserungen der Gesetzgebung könnten helfen. Das Erheben genauerer Daten und engere Kontrollen wären sinnvoll. Dem Thema muss mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden, da dem Großteil der Bevölkerung nicht bewusst ist, dass der Sand knapp wird. Mehr Menschen über das Problem aufzuklären ist ein wichtiger Schritt. Je mehr Menschen sich dessen bewusst werden, desto mehr Köpfe arbeiten an Lösungen und umso wahrscheinlicher sind politische Veränderungen.


Sand ist der Stoff der Unendlichkeit  – 
mit ihm kamen die großen Zahlen in die Welt.


Sand als Medium

In vielen Kulturen auf der ganzen Welt war und ist Sand das Medium zum Zeichnen, Schreiben und Rechnen. Er ist ein schnell, fast überall vorhandenes und freizugängliches Medium, für dessen Nutzung nur ein Finger benötigt wird. Sand als Medium funktioniert auf großen und kleinen Flächen und ist mit mehreren Personen oder alleine nutzbar. Die Spuren im Sand verwischen schnell, die Zeichnungen bleiben nicht lange. Dadurch verzeiht der Sand auf der anderen Seite aber auch Fehler, denn das Geschriebene lässt sich immer wieder überschreiben und verändern. Einige Kulturen malen Muster in den Sand, die dabei helfen, ihre Geschichten und Mythen zu erzählen und zu erinnern oder auch um die Zukunft vorherzusagen. Neben dem Erzählen von Geschichten spielen Sandmalereien, wie zum Beispiel bei den tibetischen Mönchen, auch bei der Wiederherstellung von Harmonie und Gesundheit eine Rolle.

Semantik des Sandes

Etwa so vielfältig, wie die Bestandteile des Sandes sein können, so viele semantische Bezüge hat dieses faszinierende Material. So gilt er in vielen Mythen auf der ganzen Welt als grundlegendes Element zur Erschaffung der Erde. Dieser Symbolismus des Sands als die Grundlage unserer Erde liegt heute unserem allgemeinen Bewusstsein zugrunde, in dem wir Sand mit Unendlichkeit verbinden. Der Ausspruch „Wie Sand am Meer“, mit dem wir unendliche Mengen beschreiben, verdeutlicht diesen Bezug sehr gut. Oder auch, dass die Menge der Sandkörner mit der Anzahl der Sterne im Universum verglichen wird. Der Bezug des Sandes zur Unendlichkeit führt ebenso zu einer Assoziation mit großen Zahlen. Selbst ein kleiner Haufen Sand besteht aus so vielen einzelnen Körnern, dass ein Zählen sehr lange dauern würde. Traditionell wird die Fähigkeit Sand zu zählen den Unsterblichen zugeschrieben; sie ist ein göttliches Privileg. Archimedes stellte sich vor 250 Jahren die Frage, wie viele Sandkörner es auf der Erde gibt und wie man sie zählen könne. Da es damals kein Zahlensystem gab, um so große Zahlen auszudrücken, entwickelte er das erste Exponential-Rechensystem. Das erste Zahlensystem für das unvorstellbar Viele wurde durch den Sand inspiriert. Seine eigenartige Struktur und sein rieselndes Verhalten machen Sand zu einem Symbol der Fragilität und Instabilität. Er ist eine Metapher dafür, dass nichts für immer andauert, für die Zerbrechlichkeit natürlicher und auch menschlicher Errungenschaften. Daher auch der Vergleich aus der Bibel, in dem auf Sand als ungeeignetes Fundament verwiesen wird: „[…] der gleicht einem törichten Mann, der sein Haus auf Sand baute“. Sand steht häufig für die Mutlosigkeit und den Kummer der Conditio Humana und ist gleichzeitig im Gegensatz dazu in vielen Teilen der Erde ein Symbol der Fruchtbarkeit. Nicht nur als der Hauptbestandteil der Sanduhr entsteht eine enge semantische Verknüpfung von Sand und Zeit. Zwischen beidem existiert eine enge Parallele. Beckett macht sie in „Endspiel“ deutlich: So wie aus einem Sandkorn durch Zulegen einzelner weiterer nach und nach ein Sandhaufen entsteht, dessen Anfang als Haufen nicht klar definiert oder erfasst werden kann, so summieren sich auch viele kleine Augenblicke zu der Zeit. Für Menschen ein faszinierender und nie ganz begreifbarer Prozess. Sand ist also eine Metapher für Zeit. Als Material der Wüste wird er auch zum Symbol für Isolation, Leere und — wie wandelnde Dünen — für Veränderung. Sand ist, so trivial er zunächst wirkt, in seiner Vielschichtigkeit nur schwer zu begreifen — so wie er durch die Finger rieselt, rieselt er durch das Verständnis. Er fasziniert und wird so immer wieder eine Quelle für Inspiration und Kreativität.