chamaeleon
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Zum Auftakt einige Zitate und dazu gleich die Quelle. Die Abhandlung wurde von Raphael Richarz geschrieben und in voller Länge findet man sie unter folgendem Link:
http://www.die-roemer-online.de/index.html?/eisenherstellung/eisengeschichte.html
Die Auswahl und Gliederung der Zitate stammt von mir.
Ein Abriss
ZITAT: “Wie auch immer die Menschen dieser Frühzeit das Geheimnis des Eisen und der Stahlherstellung enträtselten; vor 3200 Jahren beginnt die Eisenzeit in Mesopotamien.
In Mitteleuropa kommt die Eisentechnik vor etwa 2700 Jahren auf und zwar, so weis man zumindest im Moment, zuerst bei der Hallstattkultur in Österreich, wo ca. 2500 Gräber vom dortigen Übergang der Bronzezeit zur Eisenzeit berichten.“
Wirtschaftliche Bedeutung
ZITAT: „In Europa jedoch brachten erst die Eisenwerkzeuge einen ganz erheblichen Zivilisationsschub, wie die erblühenden Kulturen der Griechen, Kelten, Germanen und Römer zeigten.
Europa war dichtest bewaldet, und nur mit dauerhaften, stabilen Eisenäxten konnten Waldflächen gerodet und dauerhaft vor Wiederbewaldung geschützt werden: Abgehauene Baumstümpfe, die immer wieder austreiben, und unterirdische Triebe, sie sind mit Steinäxten fast gar nicht aus dem Boden zu entfernen, wie Versuche von praktischen Archäologen erwiesen*; In der Vorzeit waren die Ackerflächen schon nach einigen Jahren wieder so bewachsen, dass deren Bewirtschaftung sich nicht mehr lohnte. Die schweren, festen Lehmböden in weiten Teilen Mitteleuropas konnten erst mit der Entwicklung des eisernen Pflugschars effektiv bewirtschaftet werden.
Dies führte dazu, dass nun mehr Menschen in und von einer Region leben konnten, die Bevölkerung wuchs und besiedelte ihrerseits weitere gerodete Flächen.
Wie schon erwähnt waren im Vergleich zu Stein, Kupfer oder Bronzewerkzeugen, eiserne weniger zerbrechlich und konnten mit schärferen Kanten versehen werden, die wiederum weniger oft nachgeschliffen werden mussten. Noch wichtiger war, dass Eisenerz viel einfacher zu finden war als Kupfer oder Zinn, so dass Eisenwerkzeuge kostengünstiger und schneller verfügbar waren (und sind).
Dadurch konnten zum Beispiel erstmals große Schiffe, durch billige Eisennägel zusammengehalten, entwickelt werden, die stabiler sind und weitaus länger halten, als solche ,die durch Holzdübel oder Seile verbunden waren. Flexible Eisenbänder verstärkten die empfindlichen, aber leichten Speichenräder von Karren, die sonst zerbrächen; Die Pferde selbst wurden mit Hufeisen beschlagen.
Auf diese Weisen konnten nun die steinigsten Pfade und Pässe sowie die stürmischsten Meere besser bewältigt werden. Viele Waren konnten schneller,sicherer und günstiger Transportiert werden. Der Handel erlebte einen nie gekannten Höhenflug und auch die Eisenbearbeitung wurde weiter verbessert.“
Nachteilige Folgen
ZITAT: „So viel Gutes das Eisen brachte, so floss aber auch viel Blut durch dies. Mit günstigen, in Massenproduktion hergestellten Eisenwaffen, konnten nun riesige Heerscharen aus der ohnehin stark gewachsenen, um Lebensraum und Rohstoffe konkurierenden Bevölkerung ausgerüstet werden.
Eisenwaffen hatten eine bis dahin nie gekannte mörderische Kraft, die jeden Bronzespeer und jedes Bronzeschwert in den Schatten stellten, Bronzehelm und beste Brünne zu zerspalten vermochten.
(man bedenke nur wie schnell die mesoamerikanischen Hochkulturen einer Hand voll eisengepanzerter Spanier erlagen- ganz abgesehen von dem magischen Charme, die die glänzenden Rüstungen und donnernden Gewehre auf die Eingeborenen gemacht haben müssen.)
Eisen veränderte nicht nur auf diese Weise die Welt:
Der Siegeszug der revolutionären Eisentechnik führte dazu, dass ganze Wälder in Form von Holzkohlen in den Schmelzöfen für seine Herstellung verbrannten:
Noch heute zeugen die von Akazien und Pistazienhainen entwaldeten Hügelgebiete im nahen Osten von diesem Raubbau.
In Europa wurde, als Holz immer knapper wurde, gerade noch rechtzeitig auf billigeren Steinkohlenkoks umgestellt (um 1820), doch die waldlosen Regionen in Südengland sind nur ein Beispiel, wie die gefräßigen Hochöfen durch unseren oft verschwenderischen Umgang mit Eisen an der Natur nagten.
Bis zur Erfindung des ersten Rostschutzlackes (Blei-Mennige) vor etwa 120 Jahren, wurde allein ¼ der weltweiten Eisenproduktion zum Ausgleich des Verlustes durch Rost benötigt!
Und auch heute noch werden tropische Regenwälder zur Gewinnung von Holzkohle gerodet und landen teilweise in den Schmelzöfen von 3.-Welt-Ländern, die keinen Zugang zu billigeren Kohlelagerstätten haben.“
Die Schwierigkeiten
ZITAT: „Wenn man berücksichtigt, dass der Mensch um 1500 vor Beginn unserer Zeitrechnung schon seit mindestens 7000 Jahren Metalle kannte und seit 3000 Jahren verhüttete, mag es seltsam erscheinen, dass sie das Eisen in all den Jahren nie richtig genutzt hatten.
Zwar kannte er jene rostroten Eisenerze zum Malen sowie als Kosmetika, doch wurden Eisenerze nie gezielt, damit Metall daraus gewonnen wird, verhüttet.
Dafür gab es einen triftigen Grund: Man konnte es nicht !
Der Vorrat an technischem Wissen, der im Verlaufe der Zeit bei der Kupfer und Bronzeverarbeitung gesammelt worden war, ließ sich nicht auf das Eisen übertragen.
Warum?
Kupfer und Zinn sind ,chemisch gesehen, recht edle Metalle, Eisen nicht: Jeder kennt wie schnell es an der Luft verrostet, Kupfer jedoch nicht, Bronze noch weniger. So wird von Eisenerzen, die in der Regel eine Verbindung aus Eisen und Sauerstoff sind, letzterer nur sehr ungern abgegeben (das Eisen müsste sozusagen zurückrosten).
Eisen hat zudem einen sehr hohen Schmelzpunkt von 1536°C, Kupfer nur 1083°C und Bronze, je nach Zinngehalt, von gar nur 800-1000°C !
All dies bewirkt, dass Kupfererze selbst in einem primitivem Schmelzofen verhüttet und zu Bronze vermischt werden können, Eisenerze aber überhaupt nicht.
Es musste also erst eine ganz neue Technik entdeckt und entwickelt werden, damit Eisenerze effektiv verhüttet werden konnten! Eisenerze sind, wie gesagt eine Verbindung aus Eisen (Fe) und Sauerstoff ( O ) = (FeO)
Damit Eisen gewonnen wird, muss diese Verbindung getrennt werden. In modernen Hochöfen wird dies mit Koks (veredelter Steinkohle) gemacht; früher verwendete man dafür Holzkohlen: unter Luftabschluss im Kohlenmeiler verkohltes Holz.
Beide Kohlearten bestehen aus Kohlenstoff (C) .Wenn Kohle verbrennt, entsteht daraus Kohlenstoffdioxid (CO2) ,ein unbrennbares Gas. Wird Kohle aber unter Luftmangel und/oder bei hoher Temperatur verbrannt, bildet sich Kohlenstoffmonooxid (CO), das ein sehr giftiges und sehr wohl brennbares Gas ist (also noch Sauerstoff an sich binden kann ( CO + O ---- CO2). Gelangt CO über die Atemwege in das Blut, so heftet es sich an das Eisen des Hämoglobins und unterbindet die Sauerstoffaufnahme: Das Lebewesen erstickt von innen. Dies passiert ähnlich im Hochofen: In den Unmengen von glühenden Kohlen verbrennt die eingeblasene Luft vorwiegend zu CO. Dieses CO kann nicht mehr weiter verbrennen, da es keinen weiteren Sauerstoff im Ofen findet - ausser im Eisenerz (FeO). Das CO reagiert nun mit den glühenden Erzmassen und entreißt ihnen den Sauerstoff (FeO + CO ---- Fe + CO 2) : Es entstehen elementares Eisen und Kohlenstoffdioxid was mit weiteren glühenden Kohlen abermals zu Kohlenstoffmonooxid reagiert (CO2 + C ---- CO + CO) und wieder Eisenerz "aufspalten" kann.
Da Eisenerze aber nicht zu 100% aus FeO bestehen ,bleibt ein Gemenge aus Eisen und Schlacke übrig. Die Schlacke, der Abfall sozusagen, kann nun herausschmelzen: zurück bleibt ein schwammartiges Stück aus Eisen.
So einfach unsere heutige Chemie diese Vorgänge erklären mag, so weitaus komplizierter muss die Erfüllung jener Reaktionsbedingungen für unsere Vorvorfahren gewesen sein ,die nur auf Erfahrung und gut Glück hoffen konnten.“
Die Erkenntnis dieser chemischen Zusammenhänge musste man in Form eines Schmelzofens umsetzen, bevor man überhaupt Eisen gewinnen konnte. Dazu meine Frage: welche Voraussetzungen mussten erfüllt sein, um so eine Erfindung machen zu können? Eine Voraussetzung ist trivial. Natürlich musste Eisenerz in der näheren Umgebung vorkommen, doch gibt es viele Länder, auf welche das zutrifft.
Dazu ein Hinweis. Unter den Hethitern war die Gewinnung von Eisen noch ein Staatsgeheimnis. Selbst der ägyptische Pharao musste dem König der Hethiter persönlich einen Brief schreiben, nur weil er ein einfaches Küchenmesser brauchte. Irgendein genialer Hethiter muss hinter die Technik der Verhüttung gekommen sein und mich würde interessieren, wie er dazu kam. Hoffentlich bleibt das kein Geheimnis.
http://www.die-roemer-online.de/index.html?/eisenherstellung/eisengeschichte.html
Die Auswahl und Gliederung der Zitate stammt von mir.
Ein Abriss
ZITAT: “Wie auch immer die Menschen dieser Frühzeit das Geheimnis des Eisen und der Stahlherstellung enträtselten; vor 3200 Jahren beginnt die Eisenzeit in Mesopotamien.
In Mitteleuropa kommt die Eisentechnik vor etwa 2700 Jahren auf und zwar, so weis man zumindest im Moment, zuerst bei der Hallstattkultur in Österreich, wo ca. 2500 Gräber vom dortigen Übergang der Bronzezeit zur Eisenzeit berichten.“
Wirtschaftliche Bedeutung
ZITAT: „In Europa jedoch brachten erst die Eisenwerkzeuge einen ganz erheblichen Zivilisationsschub, wie die erblühenden Kulturen der Griechen, Kelten, Germanen und Römer zeigten.
Europa war dichtest bewaldet, und nur mit dauerhaften, stabilen Eisenäxten konnten Waldflächen gerodet und dauerhaft vor Wiederbewaldung geschützt werden: Abgehauene Baumstümpfe, die immer wieder austreiben, und unterirdische Triebe, sie sind mit Steinäxten fast gar nicht aus dem Boden zu entfernen, wie Versuche von praktischen Archäologen erwiesen*; In der Vorzeit waren die Ackerflächen schon nach einigen Jahren wieder so bewachsen, dass deren Bewirtschaftung sich nicht mehr lohnte. Die schweren, festen Lehmböden in weiten Teilen Mitteleuropas konnten erst mit der Entwicklung des eisernen Pflugschars effektiv bewirtschaftet werden.
Dies führte dazu, dass nun mehr Menschen in und von einer Region leben konnten, die Bevölkerung wuchs und besiedelte ihrerseits weitere gerodete Flächen.
Wie schon erwähnt waren im Vergleich zu Stein, Kupfer oder Bronzewerkzeugen, eiserne weniger zerbrechlich und konnten mit schärferen Kanten versehen werden, die wiederum weniger oft nachgeschliffen werden mussten. Noch wichtiger war, dass Eisenerz viel einfacher zu finden war als Kupfer oder Zinn, so dass Eisenwerkzeuge kostengünstiger und schneller verfügbar waren (und sind).
Dadurch konnten zum Beispiel erstmals große Schiffe, durch billige Eisennägel zusammengehalten, entwickelt werden, die stabiler sind und weitaus länger halten, als solche ,die durch Holzdübel oder Seile verbunden waren. Flexible Eisenbänder verstärkten die empfindlichen, aber leichten Speichenräder von Karren, die sonst zerbrächen; Die Pferde selbst wurden mit Hufeisen beschlagen.
Auf diese Weisen konnten nun die steinigsten Pfade und Pässe sowie die stürmischsten Meere besser bewältigt werden. Viele Waren konnten schneller,sicherer und günstiger Transportiert werden. Der Handel erlebte einen nie gekannten Höhenflug und auch die Eisenbearbeitung wurde weiter verbessert.“
Nachteilige Folgen
ZITAT: „So viel Gutes das Eisen brachte, so floss aber auch viel Blut durch dies. Mit günstigen, in Massenproduktion hergestellten Eisenwaffen, konnten nun riesige Heerscharen aus der ohnehin stark gewachsenen, um Lebensraum und Rohstoffe konkurierenden Bevölkerung ausgerüstet werden.
Eisenwaffen hatten eine bis dahin nie gekannte mörderische Kraft, die jeden Bronzespeer und jedes Bronzeschwert in den Schatten stellten, Bronzehelm und beste Brünne zu zerspalten vermochten.
(man bedenke nur wie schnell die mesoamerikanischen Hochkulturen einer Hand voll eisengepanzerter Spanier erlagen- ganz abgesehen von dem magischen Charme, die die glänzenden Rüstungen und donnernden Gewehre auf die Eingeborenen gemacht haben müssen.)
Eisen veränderte nicht nur auf diese Weise die Welt:
Der Siegeszug der revolutionären Eisentechnik führte dazu, dass ganze Wälder in Form von Holzkohlen in den Schmelzöfen für seine Herstellung verbrannten:
Noch heute zeugen die von Akazien und Pistazienhainen entwaldeten Hügelgebiete im nahen Osten von diesem Raubbau.
In Europa wurde, als Holz immer knapper wurde, gerade noch rechtzeitig auf billigeren Steinkohlenkoks umgestellt (um 1820), doch die waldlosen Regionen in Südengland sind nur ein Beispiel, wie die gefräßigen Hochöfen durch unseren oft verschwenderischen Umgang mit Eisen an der Natur nagten.
Bis zur Erfindung des ersten Rostschutzlackes (Blei-Mennige) vor etwa 120 Jahren, wurde allein ¼ der weltweiten Eisenproduktion zum Ausgleich des Verlustes durch Rost benötigt!
Und auch heute noch werden tropische Regenwälder zur Gewinnung von Holzkohle gerodet und landen teilweise in den Schmelzöfen von 3.-Welt-Ländern, die keinen Zugang zu billigeren Kohlelagerstätten haben.“
Die Schwierigkeiten
ZITAT: „Wenn man berücksichtigt, dass der Mensch um 1500 vor Beginn unserer Zeitrechnung schon seit mindestens 7000 Jahren Metalle kannte und seit 3000 Jahren verhüttete, mag es seltsam erscheinen, dass sie das Eisen in all den Jahren nie richtig genutzt hatten.
Zwar kannte er jene rostroten Eisenerze zum Malen sowie als Kosmetika, doch wurden Eisenerze nie gezielt, damit Metall daraus gewonnen wird, verhüttet.
Dafür gab es einen triftigen Grund: Man konnte es nicht !
Der Vorrat an technischem Wissen, der im Verlaufe der Zeit bei der Kupfer und Bronzeverarbeitung gesammelt worden war, ließ sich nicht auf das Eisen übertragen.
Warum?
Kupfer und Zinn sind ,chemisch gesehen, recht edle Metalle, Eisen nicht: Jeder kennt wie schnell es an der Luft verrostet, Kupfer jedoch nicht, Bronze noch weniger. So wird von Eisenerzen, die in der Regel eine Verbindung aus Eisen und Sauerstoff sind, letzterer nur sehr ungern abgegeben (das Eisen müsste sozusagen zurückrosten).
Eisen hat zudem einen sehr hohen Schmelzpunkt von 1536°C, Kupfer nur 1083°C und Bronze, je nach Zinngehalt, von gar nur 800-1000°C !
All dies bewirkt, dass Kupfererze selbst in einem primitivem Schmelzofen verhüttet und zu Bronze vermischt werden können, Eisenerze aber überhaupt nicht.
Es musste also erst eine ganz neue Technik entdeckt und entwickelt werden, damit Eisenerze effektiv verhüttet werden konnten! Eisenerze sind, wie gesagt eine Verbindung aus Eisen (Fe) und Sauerstoff ( O ) = (FeO)
Damit Eisen gewonnen wird, muss diese Verbindung getrennt werden. In modernen Hochöfen wird dies mit Koks (veredelter Steinkohle) gemacht; früher verwendete man dafür Holzkohlen: unter Luftabschluss im Kohlenmeiler verkohltes Holz.
Beide Kohlearten bestehen aus Kohlenstoff (C) .Wenn Kohle verbrennt, entsteht daraus Kohlenstoffdioxid (CO2) ,ein unbrennbares Gas. Wird Kohle aber unter Luftmangel und/oder bei hoher Temperatur verbrannt, bildet sich Kohlenstoffmonooxid (CO), das ein sehr giftiges und sehr wohl brennbares Gas ist (also noch Sauerstoff an sich binden kann ( CO + O ---- CO2). Gelangt CO über die Atemwege in das Blut, so heftet es sich an das Eisen des Hämoglobins und unterbindet die Sauerstoffaufnahme: Das Lebewesen erstickt von innen. Dies passiert ähnlich im Hochofen: In den Unmengen von glühenden Kohlen verbrennt die eingeblasene Luft vorwiegend zu CO. Dieses CO kann nicht mehr weiter verbrennen, da es keinen weiteren Sauerstoff im Ofen findet - ausser im Eisenerz (FeO). Das CO reagiert nun mit den glühenden Erzmassen und entreißt ihnen den Sauerstoff (FeO + CO ---- Fe + CO 2) : Es entstehen elementares Eisen und Kohlenstoffdioxid was mit weiteren glühenden Kohlen abermals zu Kohlenstoffmonooxid reagiert (CO2 + C ---- CO + CO) und wieder Eisenerz "aufspalten" kann.
Da Eisenerze aber nicht zu 100% aus FeO bestehen ,bleibt ein Gemenge aus Eisen und Schlacke übrig. Die Schlacke, der Abfall sozusagen, kann nun herausschmelzen: zurück bleibt ein schwammartiges Stück aus Eisen.
So einfach unsere heutige Chemie diese Vorgänge erklären mag, so weitaus komplizierter muss die Erfüllung jener Reaktionsbedingungen für unsere Vorvorfahren gewesen sein ,die nur auf Erfahrung und gut Glück hoffen konnten.“
Die Erkenntnis dieser chemischen Zusammenhänge musste man in Form eines Schmelzofens umsetzen, bevor man überhaupt Eisen gewinnen konnte. Dazu meine Frage: welche Voraussetzungen mussten erfüllt sein, um so eine Erfindung machen zu können? Eine Voraussetzung ist trivial. Natürlich musste Eisenerz in der näheren Umgebung vorkommen, doch gibt es viele Länder, auf welche das zutrifft.
Dazu ein Hinweis. Unter den Hethitern war die Gewinnung von Eisen noch ein Staatsgeheimnis. Selbst der ägyptische Pharao musste dem König der Hethiter persönlich einen Brief schreiben, nur weil er ein einfaches Küchenmesser brauchte. Irgendein genialer Hethiter muss hinter die Technik der Verhüttung gekommen sein und mich würde interessieren, wie er dazu kam. Hoffentlich bleibt das kein Geheimnis.