Aanleiding

De werkgroep Geologie en Landschap heeft in 2016 in infiltratievelden gezocht naar klapperstenen. Omdat er enkele lagen zijn gevonden bleek veel materiaal te vinden. Uit documentatie en contact met Janneke Zuyderwyk uit Apeldoorn, die onderzoek heeft gedaan naar ijzerwinning, is het idee geboren om het materiaal uit Epe te gebruiken om op een traditionele manier ijzer te winnen. Wat klapperstenen zijn en hoe ze zijn gevormd staat hier beschreven in Wikipedia. 
Een goede omschrijving van de ijzerproductie op de Veluwe is hier te vinden. Daarin ook de bouw van ovens.

Deze webpagina beschrijft het project met achtergrondinformatie, andere proeven die zijn gedaan en het verloop van de proef die in 2017 wordt uitgevoerd.
Achtergrondinformatie staat bij Documentatie.

Wilt u rechtstreeks naar de beelden van de bouw en het ijzerwinnen klik hier voor de 2e pagina van dit project.

Er zijn films gemaakt tijdens het project, die hier rechtstreeks te zien zijn.

In 2018 is een workshop georganiseerd waarin een tweede keer ijzer wordt gewonnen. Dit is de periode augustus tot november.
Een verslag van het verloop vindt u hier, inclusief foto's van de workshop.

Project

Doel van het project is om op een oorspronkelijke wijze het ijzer uit klapperstenen te halen door middel van reduceren van de ijzeroxide in de klappersteen tot ijzer en het uitsmelten van stenig materiaal en andere verontreiniging (slak) op hoge temperatuur. Dit wordt gedaan in een leemoven die gebouwd wordt met geschikte leem uit de omgeving van Epe. De opvolgende stappen worden hier beschreven en in foto's weergegeven. Stapsgewijs wordt de pagina dus gevuld.

Bij een bezoek aan de infiltratievelden in 2015 werden voor het eerst klapperstenen gevonden. Hier foto's van die eerste vondst.

 

Maart 2015. Eerste vondst klappersteen

De vondst van klappersteen in Epe is een toevalstreffer. Aangetrokken door de fascinerende structuren, patronen en kleurverschillen in de blootgelegde zandbodem wandelt Tjada van de geologiewerkgroep in maart 2015 door pas gegraven infiltratievennen.


Kleuren en vormen 
Kleuren en vormen in de bodem na de graafwerkzaamheden


 Bijzondere patronen
● Bijzondere patronen in een zandwandje


Ook zwerfstenen hebben haar interesse. In een groepje uitgevallen stukjes steen herkent zij klappersteen. Er blijken veel meer van die verbrokkelde klapperstenen te liggen.

 Eerste vondsten 1Eerste vondsten 2
● Eerste vondsten klappersteen

Klappersteen kwam vele eeuwen geleden op diverse plaatsen op de Veluwe voor, vooral nabij Apeldoorn. Middeleeuwse bewoners wisten uit klappersteen ijzer te winnen, waardoor de Veluwe destijds een rijke ijzerindustrie kende en een welvarend gebied werd. Tot alle klappersteen was opgegraven. De vondst in Epe was daarom bijzonder genoeg om nog diezelfde maand de hele werkgroep op te trommelen en de leden te laten zien hoe klappersteen in de bodem voorkomt.  Met blote handen en bescheiden gereedschap kunnen  eind maart 2015 diverse exemplaren ondiep worden opgegraven.  Bodemkundige drs. Toine Hermans, ook lid van de werkgroep, geeft ter plekke duiding aan de vondst.  

 Zie onderaan deze pagina onder Documentatie de tekst Klapperstenen en podzolgronden

 Uitleg Toine Jongmans
● Toine Jongmans geeft uitleg

 Opnamen

● Mooie exemplaren worden op beeld vastgelegd

 Klapperstenen

 

●Vrijwel alle klapperstenen vallen meteen uiteen en tonen hun binnenste, een kern van silt (leem). In een enkel , bijzonder geval is die nog vochtig, zoals bij deze.  Meestal droogt de inhoud in en gaat daardoor rammelen als je de steen schudt. Daar dankt de klappersteen zijn naam aan.

 

● Sommige klapperstenen hebben een flinke omvang

 

December 2015. Grondiger onderzoek


Met toestemming van de terreinbeheerder mag de werkgroep in december 2015 nogmaals op onderzoek, maar nu wat grondiger,  om nog beter te ontdekken hoe klappersteen in de bodem ligt.  Structuren in de bodem worden zichtbaar gemaakt en op beeld  vastgelegd.
Door de stuwing van de bodem door ijslobben in de een-na-laatste ijstijd, het Saalien, zijn oorspronkelijk horizontaal afgezette bodemlagen opgeduwd en schuin gesteld.  Daardoor liggen lagen, die aanvankelijk op elkaar lagen, nu naast elkaar in banen. In enkele van die banen ligt de klappersteen.   

Lagen
● Laagjes sediment die oorspronkelijk horizontaal zijn afgezet, ‘staan’ nu bijna verticaal in de bodem van de Veluwse stuwwal. Dit zandwandje is ongeveer een meter hoog.

Lagen gestuwd
 ● Ook de lagen met klappersteen zijn zo gestuwd en komen daardoor aan het oppervlak als bandvormig voor

Lange streng
 ● Een lange streng klappersteen kan worden blootgelegd
 
April 2016. Vondst moerasijzererts in Vemde

De geologiewerkgroep doet in april 2016 ook nog onderzoek naar het voorkomen van moerasijzererts (of ijzeroer) in een akker in Vemde (bij Epe).  Bij landbouwwerkzaamheden komen daar grote brokken van dit materiaal naar boven. 


 Vondst Vemde
● De werkgroep doet onderzoek in Vemde, naar het voorkomen van moerasijzererts en de ijzerhoudende bodem.


 Moerasijzererts
 ● Brokken moerasijzererts (ijzeroer) zoals die in Vemde in de bodem zijn aangetroffen.
 
 Januari 2017. Gedachte wordt wens.

 In december 2016 houdt de werkgroep  een excursie door het  Orderbos bij Apeldoorn. Ooit is daar door de vondst van massa’s klappersteen een levendige ijzerindustrie ontstaan, waarvan grote ijzerkuilen en hopen ijzerslak nog steeds getuigen. Daar rijpt de gedurfde gedachte om iets te doen met het gevonden materiaal in Epe. Zouden wij, net als middeleeuwse bewoners vóór ons, op traditionele wijze ijzer kunnen winnen uit de lokaal gevonden, zgn. plaatseigen klappersteen?  
Een speurtocht naar informatie volgt. De gedachte wordt een wens. De werkgroep benadert de Apeldoornse archeologe Janneke Zuyderwyk  die, in het kader van experimentele archeologie, ervaring heeft met die aloude wijze van ijzerwinning.  Janneke is meteen geïnteresseerd, met name omdat zij van de rond de twintig eerdere experimenten  slechts één maal met klappersteen heeft gewerkt, alle andere keren met moerasijzererts dat een lager ijzergehalte heeft.
Samen met Wilfred Mengerink, ook experimenteel ijzerwinner, komt Janneke in februari 2017 een kijkje nemen: bij de leem die de geologiewerkgroep eveneens graag lokaal zou willen delven  voor de bouw van de oven en bij de klappersteenaders, en bij de gevonden klappersteenbanen. De archeologe vindt zelf ook enkele klapperstenen ’in het wild’,  zoals zij het noemt, voor haar een nieuwe ervaring. Ze documenteert  haar bevindingen in een verslag.  

Janneke onderzoekt

● Janneke onderzoekt de klappersteenader
 

Vastleggen vondst
● De vondst wordt vastgelegd

Tijdens het bezoek zegt Janneke haar medewerking toe en geeft een eerste inzicht in wat er nodig is: twee kruiwagens leem voor de oven, scherp zand en stro om de leem mee te mengen, minimaal 100 kg (loofhout)houtskool, minimaal 50 kg klappersteen. 
Dat betekent nog even flink verzamelen van de destijds achtergelaten brokstukken klappersteen. 

Achtergebleven
● Achtergebleven brokstukken van klappersteen

Laag met klapperstenen


 
Tegelijk worden de vergraven en nieuw ontdekte klappersteenaders in kaart gebracht.

Locatie klapperstenen
●  Klappersteenvondsten in kaart gebracht

De geschikte banen waar klapperstenen zijn gevonden zijn in kaart gebracht. Ze bevinden zich in de infiltratievelden van Vitens en staan regelmatig onder water. Toegang is nu verboden. Hier een kaartje met de GPS waarnemingen die de banen aangeven. Onder de foto (niet zichtbaar) de Dellenweg, rechts de Koekenbergweg.

Donderdag 13 april 2017. Wat staat de werkgroep te wachten?

Voorafgaande aan het daadwerkelijke experiment komen Janneke en Wilfred naar een bijeenkomst van de geologiewerkgroep om de leden tijdens die avond uitgebreid te informeren over het proces van leemovenbouw en ijzerwinning en haar eerdere ervaringen te delen.  In tekst, beelden en materiaal in natura krijgen de werkgroepleden  een  impressie van wat hen te wachten staat.  Sjouwen, bouwen, kneden, hakken, stoken.
Meer informatie over achtergronden bij de Documentatie achterin de pagina.

Haps
● In het prehistorische dorp Haps in Berg en Bos (Apeldoorn) zijn al diverse experimenten uitgevoerd om ijzer te winnen; Janneke was daarbij betrokken. Op de foto een andere vrijwilliger bij een gebruikte leemoven tijdens een open dag.

Dinsdag 23 mei 2017. Leem halen.

In april 2017 zijn twee belangrijke ingrediënten  voor het experiment voorradig:  ruim 50 kg klappersteen en 100 kg houtskool.  Nu de leem nog.  Landgoed Welna verleent  eenmalig toestemming om een portie leem te delven uit een van de leemkuilen op het landgoed. Met de nodige menskracht wordt met behulp van emmers en een kruiwagen de leem uit de kuil omhoog gesjouwd en naar de auto gebracht.

leem1leem2leem3leem4leem5leem6leem7leem8

Resultaat een flinke hoeveelheid die naar de bouwplaats is gebracht.

Op de volgende pagina volgt de bouw van de oven en het verdere vervolg. Klik hier.

 

Documentatie

Een film van ijzerwinnen op zijn middeleeuws is te zien op Youtube (klik op de link)

En deze Ridders van Gelre uitzending is helemaal gewijd aan ijzer un Gelderland.
Een korte versie is: 
https://www.natuurmonumenten.nl/natuurgebied/bergherbos/geschiedenis-van-het-bergherbos
IJzer smelten en verwerken gebeurt nu nog op oorspronkelijke wijze in bijvoorbeeld Burkina Faso


Een belangrijk onderzoek naar de historische ijzerproductie in Nederland, waaronder op de Veluwe, is weergegeven in het proefschrift van Ineke Joosten
Meer infomatie over de archeologie van de ijzerwinning in de gemeente Apeldoorn en de Veluwe is hier te vinden.

o.a. in SAGA-rapport 2: Goud van oud: (klik hier)
maar zie ook de brochure over de oude ijzerindustrie.

Een interessant artikel over de vroegtijdige ijzerproductie in Nederland is geschreven door Ronald van Duijvenvoorde en staat op Natuurschriften.nl. Gepubliceerd in GEA, vol 39 (2006) nr. 3 p. 86-93.

Janneke Zuyderwyk heeft een verslag gemaakt van de techniek, bevindingen en het tijdpad van de actie. Het is hier te lezen.

-------------------

Klapperstenen en podzolgronden   door  Toine Jongmans

Op 18 april 2016 bezocht een aantal leden van de werkgroep Geologie en Landschap de nog droogstaande infiltratievijvers aan de Dellenweg in Epe, waar een van de leden klapperstenen had gevonden. 

De locatie ligt in de stuwwal. De oorspronkelijk horizontale gelaagdheid van de grofkorrelige, vlechtende riviersedimenten is hier scheefgesteld.  De klapperstenen zitten een  grofzandige, grinthoudende  laag,  geflankeerd door fijnzandige lagen. 

Klapperstenen zijn afgeronde , harde ijzerconcentraties waarin een (ingedroogd) kleiballetje bij bewegen het klapperen kan veroorzaken.  Ze  zijn het gevolg van geologie en bodemvorming, toen de vlechtende rivier  vóór het Saalien zijn grove sedimenten afzette  tijdens sneeuwsmeltwaterafvoer.   De rivier stroomde snel, waardoor alleen grove, minerale delen konden bezinken.

Wegens het  ontbreken van een vegetatie  is het geulenstelsel van een vlechtende rivier niet stabiel. Geulen kunnen worden afgesneden.  Ze transporteren dan geen smeltwater meer, maar  worden er wel door gevuld.  De rivier voert naast zand en grint ook silt (2-50 micron) en kleideeltjes (<2 micron) af, die echter niet worden afgezet in de  stroomvlakte, doordat het water er te snel stroomt. Als de stroomvlakte  droogvalt, staat er stilstaand water in de afgesneden  geulen en daardoor kan er nu silt en klei uit het water bezinken en worden silt- en klei-accumulaties gevormd. Als deze afgesneden  geulen  weer worden geërodeerd, ontstaan er klei- en siltballen, die in een bepaalde horizontale laag worden afgezet.

De kleiballen hebben een  geringere porositeit dan het omliggende zand. Gedurende overstroming  is het grove zand eerder gevuld met water dan de kleiballen. In het zand  is dan geen zuurstof meer aanwezig en ijzer is dan ook gereduceerd  en mobiel. De kleiballen hebben nog  zuurstof.  Het gereduceerde ijzer beweegt zich naar de hogere zuurstofspanning  in de kleiballen en oxideert rond de kleibal. Dit kan zich vele malen herhalen waardoor er een omhulsel van ijzer rond de kleibal ontstaat.

Tijdens het Saalien worden de horizontale gelegen afzettingen  van  de vlechtende rivier  opgestuwd en scheefgesteld  door gletsjers.  De met ijzer omgeven kleiballen komen nu in een goed ontwaterde positie te liggen, waardoor het ijzer verder oxideert en  verhardt. De kleikern krimpt waardoor het geheel gaat rammelen (klapperen) tijdens schudden.   

 Bijzonder bij het bodemonderzoek in april 2016 was dat de klapperstenen in de infiltratievijver niet alleen als individuen voorkwamen, maar ook als grote  (ca. 20 – 30 cm)  aan elkaar gegroeide complexen. Dit wijst er op dat het geërodeerde fijne materiaal niet over grote afstand is getransporteerd, anders zouden  kleinere, afgeronde  kleiballen zijn  ontstaan. Door de krimpscheurtjes in het ijzer  vielen de complexen gemakkelijk uiteen bij uitgraven. De klapperstenen klapperden niet, omdat ze uit silt bestonden. Deze korrelgrootte kan, net zoals zand, niet krimpen tijdens uitdroging.

Podzol

Naast de klapperstenen was  de grofzandige en grintrijke laag  ook gevuld met zwart fijn materiaal: amorfe humus, ontstaan door het bodemvormend proces van podzolering, ofwel die chemische en fysische processen die leiden tot uitspoeling, verplaatsing en neerslag van organische stof. Dit gebeurt alleen in chemisch arm moedermateriaal en een lage zuurgraad, waardoor er een strooisellaag ontstaat die door schimmels wordt afgebroken. Het belangrijkste afbraakproduct zijn in water oplosbare organische zuren, die ijzer complexeren . Deze complexen spoelen met het regenwater naar beneden, waardoor er een grijze uitspoelingshorizont ontstaat. De oplosbaarheid van de organische zuren neemt af naarmate ze meer verzadigd raken met ijzer en tenslotte slaan ze neer rond zandkorrels  en er ontwikkelt zich een (bruin)zwarte inspoelingshorizont.  Als het bodemmateriaal niet is scheefgesteld zullen beide  horizonten  horizontaal ontwikkeld zijn. Echter bij de scheefgestelde gelaagdheid zullen grove lagen als preferente waterbanen fungeren, waardoor de uitgespoelde humuscomplexen  hier dieper ontwikkeld  worden. Vandaar dat in de grove laag met klapperstenen zich in het Holoceen  een diepe podzol kon ontwikkelen.
-----------------

 Heb je een opmerking of vraag over het project, stel die  via het contactformulier aan de coördinator Tjada Amsterdam.

Deel deze pagina