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WYDZIAEY POLITECHNICZNE KRAKOW

BIBLIOTEKA GLÖWNA

L. inw.

Druk. U. J. Zam. 356. 10.000.

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Zweite Auflage

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DeutscheMalerei seit 1870 Von Professor Dr. W. Waetzo ld

deutcher Sitte Von Professor Dr. O. Lausser Niederdeutsche Volkskunde Von Pro-fessorDr. O. La uff er Das deutsche Haus in Dorf und Stadt Von Professor Dr. O. L a u f f e r <> Vom Vikingerschiff zum Handels-tauchboot Deutschlands Seeschiffahrt und Seehandel von den Anfängen bis zur Gegenwart Von Professor Dr. B. S ch m e i d l e r Deutsche Kultur des Mittelalters im Bilde Von Prof. Dr. P. H e r r e Kulturgeschichte der Deutschen im Mittelalter Von Professor Dr. G. Steinh ausen2. Aufl. Kulturgeschichte der Deutschen in der Neuzeit Don Prof. Dr. G. Steinhaufen 2. Aufl.

Die deutsche Revolution (1848) Don Geh.-Rat Prof.Dr. E. Brandenburg 2. Aufl.    •*

Geehelden und Admirale Von Vize-Admiral H. Kirchho ff Der Kamps um die Herrschaft im Mittelmeer Von Prof. Dr. P. H e r r e Die Kultur der AraberVon Professor Dr. H. Hell 2. Aufl.

Mohammed und die Seinen Don Professor Dr. H. Reckendo rf ** Diepolarvölker Von Dr. H.Byhan

Bürgerkunde und Volkswirtschaftslehre

Staat und Gesellschaft Von Professor

Geschichte

1 Eiszeit undllrgeschichte desMenschen

| Von Prof. Dr.J.Pohlig 3. Auf!.

1 Die Zndogerrnanen Von Professor I Dr.O.Schrader3.Aufl.

| Altorientalische Kultur im Bilde Von | Dr. I. Hunger und Professor Dr.

1 H. Lamer    **

| Die babylonische Geisteskultur in | ihren Beziehungen zur Kulturentwick-I lung der Menschheit Von Professor 1 Dr.H.Winckler 2.Aufl. *

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| Die Kultur des alten Ägypten Von i Prof.Dr.FreiherrnW. v.Bissing | 2. Aufl.

i Die ägäische Kultur Von Prof. Dr.

| Freih. R. v. Lichtenberg 2. Aufl.

«*

| Griechische Kultur im Bilde Cin | Bilderatlas VonProf. Dr. H.L a m e r | 2. Aufl.

1 Vom Griechentum zum Christentum j Von Professor Dr. A. B a u e r 8 Vom Judentum zum Christentum jj Von Professor Dr. A. B a u e r 1 RömischeKulturimBildeEinBilder-1 altlas Von Professor Dr. H. Lamer I 3. Aufl.

1 Zur Kulturgeschichte Roms Don S Geh.RatProf.Dr.Th.B irt 3. Aufl.

| Das alte Rom Sein Werden, Blühen 1 und Vergehen Von Professor Dr. E.

| Dieh l 2.Aufl.

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Grundlinien des deutschen Gtaats-wesenS V. Geh.Hofr. Dr. R.S ch m i d t Staatsbürgerkunde Von Geh. Rat Professor Dr. E. B e r n h e i m ** Politik Von Professor Dr. Fr.Stier-S o m l o 4. Aufl.

Prof.Dr.H.F ischer 2.Aufl. Än? ere Gerichte und ihre Reforrn Von Altertümer im Rahmen ! Professor Dr. W. K i sch

I Cäsar Von Hauptmann G. Vei th Dr. A. Vierkant)t | Westdeutschland zur Römerzeit Von 1 Prof.Dr.H.D ragendorff 2.Aufl.

| Die germanischen Reiche der Völker-I Wanderung Von Professor Dr. L.

1 Schmidt 2. Aufl. g Grundzüge der DeutschenAltertums-1 künde Von Deutsche

WISSENSCHAFT UND BILDUNG

Die Säugetiers Deutschlands Von

Privatdozent Dr. Hennings Kn-ptogamen (Algen, Pilze,Flechten, Moose und Farnpflanzen) Von Prof. Dr. M. Möbius

Die deutsche ReichSversaffung Von

G eh. Ra t Pro f. Dr. Ph. Z o r n 3. Aufl.

Unsere Kolonien Von Gouverneur Dr. H. S ch n e e

Unsere Marine Von Vizeadmiral H.Kirchhoff

Die Haupttheorien der Volkswirt, schaftslehre Von Professor Dr. O.

S p a n n 3. Aufl.

Einführung in die Volkswirtschaftslehre Von Professor Dr. W. W y g o d-zins ki 2. Aufl.    *

Volkswirtschaft und Staat Von Professor Dr.C. Kindermann Die Praxis des Bank- und Börsenwesens Von BankdirektorJ. S te inberg 2. Aufl.

Die Großstadt und ihre sozialen Probleme VonProf.Dr.A.W e b e r 2.Aufl.

Die Kleinwohnung Studien zurWoh-nungsfrage Von Baudirektor Professor F. Schumacher Der Mittelstand und seine wirtschaftliche Lage Von Syndikus Dr. I.

Wernicke

Die Frauenbewegung in ihren modernen Problemen Von Helene L a n g e 2. Aufl.

U Fürsorgewesen Einführung in das 1 Verständnis der Armut und der Ar-! menpflege Von Professor Dr. Chr.

ZKlumker

I Soziale Säuglings- und Iugend-§ fürsorge Von Prof. Dr.A. Uffen- Fr. Zahn 1 heimer

Zoologie und Botanik

Einleitung zu zoologischen Beobach. ,,    .    ,    ,

fangen Von Professor Dr. F.Dahl Anthropologie / Hygiene > Der Tkerkörper Seine Form und sein . ,    t 1

Bau Von Privatdozent Dr. E. Ne- Lebensfragen Der Stoffwechsel in d er ^ ^ resheimer    *    Natur Von Prof.Dr.F.B.AHrens |

1 Licht und Leben im Tierreich Von Gesundheit und Lebensklugheit Von j | Professor Dr. W. S te mp e l l * Geh. SanitLtsrat Dr. R. Paasch |

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Die Bakterien und ihre Bedeutung im praktischen Leben Von Professor Dr. H. Miehe 2. Aufl.

Anleitung zur Beobachtung der Äogelwelt Von Professor Dr. E. Zimmer 2.Aufl.

Das Schmarotzertum im Tierreich jj und seine Bedeutung für die Art- | bildung Don Hoftat Professor Dr. W L. v. Gra ff

Tier- und pflanzenleben des Meeres Von Prof. Dr. A. Nathan söhn Anleitung zur Beobachtung der Pflanzenwelt Don Professor Dr. F. Rosen 2. Aufl.

Befruchtung und Verbreitung im Pflanzenreiche Von Professor Dr. Gie senhagen Pflanzengeographie Von Professor Dr. P.Graebner phanerogamen

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(Blütenpflanzen) Von Professor Dr. C. G ilg und Dr. R. Musch le r Zimmer- und Balkonpflanzen Von Gartenin sp.P.D a n n e n b e r g 2 .Aufl. Unser Garten Von Garteninspektor

Von der Hacke zum Pflug Eine Geschichte des Gartenbaues Von Professor Dr. Cd. Hahn

deutcher Sitte Von Professor Dr.

DeutscheMalerei seit 1870Von Professor Dr.W. Wae tzo ld

O. Lauffer

Geschichte

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Eiszeit undllrgeschichte desMenschen

Von Prof. Dr. I. P o h li g 3. Aufl. Die Zndogermanen Von Professor Dr.O.Schräder 3.Aufl. Altorientalische Kultur im Bilde Von Dr. I. H u n g e r und Professor Dr. H. Lamer    y

Die babylonische Geisteskultur in ihren Beziehungen zur Kulturentwicklung der Menschheit Von Professor Dr.H.Winckler 2.Aufl.

Die Kultur des alten Ägypten Von Prof. Dr. Freiherrn W. v. Bis sing 2. Aufl.

Die ägäische Kultur Von Prof. Dr. Freih. R. v. Lich tenberg 2.Aufl. Griechische Kultur im Bilde Ein Bilderatlas VonProf. Dr. H.L a m e r

2.    Aufl.

Vom Griechentum zum Christentum Von Professor Dr. A. Bauer Vom Judentum zum Christentum Von Professor Dr. A.B au er RömischeKulturimBLldeEinBilder-altlas Von Pro fessor Dr. H. Lamer

3.    Aufl.

Zur Kulturgeschichte Oftomef Von Geh. Rat Prof. Dr. Th.B irt 3. Aufl. Das alte ÖRom Sein Werden, Blühen und Vergehen Von Professor Dr. C. Diehl 2.Aufl.

Cäsar Von Hauptmann G. V e i th Westdeutschland zur Rörnerzeit Von Prof.Dr.H.Dragendorfs 2.Aufl. Die germanischen Reiche der Völkerwanderung Von Professor Dr. L. Schmidt 2. Aufl.

Grundzüge der DeutschenAlteriums-kundeVon Deutsche

Niederdeutsche Volkskunde Von Professor Dr. O. Lauffer Das deutsche Haus in Dorf und Stadt g Von Professor Dr. O. Lauffer | Vom Vikingerschiff zum Handels- j tauchboot Deutschlands Seeschiffahrt | und Seehandel von den Anfängen bis j zur Gegenwart Von Professor Dr. | B. Schmeidler Deutsche Kultur des Mittelalters im Bilde Von Prof. Dr. P. H e r r e *» Kulturgeschichte der Deutschen im Mittelalter Von Professor Dr. G. Steint) ausen 2. Aufl. Kulturgeschichte der Deutschen in der Neuzeit Von Prof. Dr. G. S te in -*> hausen 2. Aufl.

Die deutsche Revolution (1848) Von B Geh.-Rat Prof. Dr. E. Branden- | bürg 2. Aufl.    1

Geehelden und Admirale Don Vize- j| y Admiral H. Kirchhoff

Der Kamps um die Herrschaft im y Mitielmeer Von Prof. Dr. P. Herre Die Kultur der AraberVon Professor Dr. H. Hell 2. Aufl.

Mohammed und die Seinen Don jg Professor Dr. H. Reckendorf y | ^ DiepolarvölkerVonDr. H.Byhan z

Bürgerkunde und Volkswirtschaftslehre

Staat und Gesellschaft Von Professor Dr. A. Vierkandt

Grundlinien des deutschen Staats- 1 Wesens V. Geh.Hofr. Dr. R.S chmidt § Staatsbürgerkunde Von Geh. Rat | Professor Dr. E. Bernheim y | y Politik Von Professor Dr. Fr.S ti e r- | Somlo 4.Aufl.

Prof.Dr.H.Fis ch e r2.Aufl. liniere Gerichte und ihre Reform Von Altertümer im Rahmen Professor Dr. W.K i sch    y

Die deutsche Relchsversassung Von

Die Säugetiers Deutschlands Von Privatdozent Dr. Hennings ** Kryptogamen (Algen, Pilze,Flechten, Moose und Farnpflanzen) Von Prof. Dr. M. Möbius

Geh. Rat Prof. Dr. Ph. Z orn3.Aufl.

Unsere Kolonien Von Gouverneur Dr. H. S ch n e e

Die Bakterien und ihre Bedeutung im praktischen Leben Von Professor Dr. H. Miehe 2. Aufl.

Anleitung Zur Beobachtung der Vogelwelt Von Professor Dr. E. Zimmer 2.Aufl.

Das Schmarotzertum im Tierreich und seine Bedeutung für die Artbildung Don Hoftat Professor Dr. L. v. G r a f f Tier- und pflanzenleben des Meeres Von Prof. Dr. A. Nathan söhn Anleitung zur Beobachtung der Pflanzenwelt Von Professor Dr. F. Rosen 2. Aufl.

Befruchtung und Verbreitung fm Pflanzenreiche Von Professor Dr. Gie senhagen Pflanzengeographie Von Professor Dr.P. Graebner phanerogamen (Blütenpflanzen) Von Professor Dr. C. G ilg und Dr. R. Muschler Zimmer- und Balkonpflanzen Von Garteninsp.P.D a n n e n b e r g 2 .Aufl. Unser Garten Von Garteninspektor

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Die Haupttheorien der Volkswirtschaftslehre Von Professor Dr. O.

Spann 3. Aufl.

Einführung in die Volkswirtschasts-lehre Von Professor Dr. W.Wygod-z i n s k i 2. Aufl.    •*

Volkswirtschaft und Staat Von Professor Dr. E. Kind er mann Die Praxis des Bank- und Börsen-wesenöVon BankdirektorI. Steinberg 2. Aufl.

Die Großstadt und ihre sozialen Probleme VonProf.Dr.A.Weber 2.Aufl.

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Die Kleinwohnung Studien zurWoh-nungsfrage Von Baudirektor Professor F. Schumacher Der Mittelstand und seine wirtschaftliche Lage Von Syndikus Dr. I.

Wernicke

Die Frauenbewegung in ihren modernen Problemen Von Helene Lange 2. Aufl.

B Fürsorgewesen Einführung in das g Verständnis der Armut und der Ar-| menpflege Von Professor Dr. Chr.

ZKlumker    *

Von der Hacke zum Pflug Eine Geschichte des Gartenbaues Von Professor Dr. Cd. Hahn

i Soziale Säuglings- und Lugend-| fürsorge Don Prof. Dr.A. U ffen- Fr. Zahn | he imer

Zoologie und Botanik

Anthropologie / Hygiene j

Lebensfragen DerStoffwechselindcr 1 Natur Von Prof.Dr.F.B.Ahren s |

I Anleitung zu zoologischen Beobach-! tungen Von Professor Dr. F. D a h l i Der Tierkörper Seine Form und sein B Bau Von Privatdozent Dr. E. N e -I resheimer

| Licht und Leben im Tierreich Von Gesundheit und Lebensklugheit Von i | Professor Dr. W. Stempelt * Geh. SanitLtsrat Dr. R. Paasch |

WISSENSCHAFT UND BILDUNG

Arznei und Genußmittel, ihre Seg- i Das Reich der Wolken und der Nie' nungen und Gefahren Von Pro- derschlägeVonProf.Dr.C.Kassner fessor Dr. F. Mü l ler    * HimmelSiunde Von Professor Dr.

Der menschliche Organismus und A. Marcuse 2. Aufl. seine Gesunderhaltung Von Oberstabsarzt Dr. A. Menzer Leib und Seele Von Professor Dr.

H. B oru ttau

Da ^ Nervensystem und die Schädlichkeiten des täglichen Lebens Von Professor Dr. P. Schuster Unsere Sinnesorgane u. ihre Funktionen Von Professor Dr. med. et plul.C. Mang old 2. Aufl. *

Stoffwechsel und Diät von Gesunden und Kranken Von Geh. Medizinalrat Prof. Dr. C. A. Ewa ld Die Bolkskrankhetten und ihre Bekämpfung Von Professor Dr. W.

Ro sen th al    **

Die Hygiene des männlichen Geschlechtslebens Don Geh. Medizinalrat Prof. Dr. C. P o sn e r 4. Aufl.

Gesundheitspflege des Weibes Von Prof. Dr.P.Straßmann 3./4.Aufl.

Die moderne Chirurgie für gebildete Laien Von Geheimrat Professor Dr.

H.Tillmanns    *

Geologie / Geographie Astronomie / Mineralogie

Grundfragen der allgemeinen Geologie VonKonrektorDr.P.W a g n e r 2. Aufl.    *

Die vulkanischen Gewalten der Crde Von Geheimrat Prof. Dr. A. H aas Die Bodenschätze Deutschlands Von Professor Dr. L. M i lch Bd.Iu. II *>

Mitteleuropa und seine Grenzmarken Von Professor Dr. G. B r a un •*

Die Alpen Von Professor Dr. F.

Machatschek 2. Aufl.

Das Wetter und feine Bedeutung für das praktische Leben Don Professor Dr. C. Kassner 2.Aufl.

Physik / Technik

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Die Elektrizität als Licht und Kraftquelle Von Prof. Dr. P. Evers-h eim 2. Aufl.

Starkstromtechnik Von Professor Dr. P. E v e r s h e i m Elektrochemie Don Professor Dr.

W. Bermbach

Hörbare, Sichtbare, Elektrische und Röntgenstrahlen Von Geh. Rat ^ Professor Dr. Fr. Neesen Telegraphie und Telephonie Von Telegraphendirektor und Dozent F. | Hamacher    *    |

Das Licht im Dienste der Menschheit g Von Dr. G. Lei mbach Koh:e und Eisen Von Professor Dr. A. Binz 2. Aufl.

Das Holz Don Forfnneister H. K o t t- i meier und Dr. F. Uh lmann -> B Das Buchgewerbe ernst unv j tzt Von i Museumsdirektor Dr. A. Schramm m Die GarunaSgewerbe und ihre naturwissenschaftlichen Grundlagen Don Prof. Dr. W. H e n n e b e r g und Dr.

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Milch- und Molkereiprodukte, ihre Eigenschaften, Zusammensetzung und ^ Gewinnung Von Dr. P. Sorn-merfe ld

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Geh. Reg.-RatDipl.-2ng. H.Glafey Spinnen und Zwirnen Von Geh. Reg.-Rat Dipl.-Ing. H.Glafey E Die Textilindustrie Herstellung textiler Flächengebilde Von Geh. Reg.-Rat Dipl.-Ing. H. G l a fe y * Unsere Kleidung und Wäsche Von Direktor B. Brie, Professor P. jj Schulze, Dr.K.Weinberg

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Naturwissenschaftliche

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Herausgegeben von Konrad Holler und Georg Lllmer

Jeder Vaud von 140—200 Seiten mit zahlreichen Abbildungen. Geb. M. 1.80

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fljsit die Jugend wenden sie sich und an den Mann aus dem Volke, um mit ^ ihrer streng allgemeinverständlichen und also im besten Sinne populären Darstellung Kenntnis der Natur und Anregung zu eingehender Beschäftigung mit ihren Erscheinungen in die weitesten Kreise zu tragen. S ch u l e u n d H a u s haben in gleicher Weise alle Ursache, dieser neuen Naturwissenschaftlichen Bibliothek die ernsteste Beachtung zu schenken. Jedes dieser Bändchen ist e in Muster einer vornehmen und allen Ansprüchen genügenden A usstattu ng.

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Bienen und Wespen Von Ed.Sch o lz | Bilder aus dem Ameisenleben Von h, H. Viehmey er | Oie Schmarotzer der Menschen und m Tiere Von General-Oberarzt a. D. 3 Dr. v. Linstow

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m Aus Seen und Bächen Von Dr. G. lllmet

Das Süßwafferaquarium Don C. O. Hah n

Signale in Krieg und Frieden Von Dr. Fr. Ulm er

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Täler der Zugend

Seiten. Geheftet ca. Mark 5.—. Gebunden ca. Mark. 7.-

„Täler der Jugend" — das sind die blumigen Gründe mit den jungen Hainen der ersten Freundschaft und der ersten Liebe, durch die der junge Mensch wie durch ein Märchenland geht. „Täler der Jugend" — das sind aber auch die Niederungen, durch die jedes junge Leben geht, ehe es die Kraft findet, die Höhen und Gipfel zu erklimmen. Kleinstadt und Großstadt, die ehrsame Stube des kleinen Handwerkers und das brausende Getriebe einer großen Werft, das einsame Worpswede, München und Innsbruck sind die äußeren Stationen dieses Romans, in dem das Leben eines jungen Arbeiterkünstlers dargestellt ist, der den Willen und den Drang zur Höhe hat und einen einsamen Weg geht. Mädchenbilder von einer zarten, milden Schönheit, wie mit dem Silberstift gezeichnet, wandeln durch den Roman.

Neue Geschichten aus der pick-

Bon Wilhelm Scharrelmann. (So. 220 Seiten, vöige Geheftet ca. M. 3.50. Gebunden ca. M. 5.

Ev ist eine völlig einheitliche, in sich geschlossene Welt, „die Pickbalge", aus der Wilhelm Scharrelmann diesen neuen Band humorvoller Erzählungen geschrieben hat. In eine enge, vom Strom des Großstadtlebens abseits liegende Gasse, in eine idyllische Welt hat Scharrelmann mit dem Auge des Dichters geblickt und mit sicheren Strichen merkwürdige Gestalten und ergötzliche Geschichten daraus festgehalten, die sich dem Leser mit einer Eindringlichkeit einprägen, daß man sie nicht leicht wieder vergißt.

Novellen undLegendeuzLÄnsch!

JKai Prof. Dr. Theodor Birt. 318 S. mit 6 Tafeln. Geb. M. 3. —

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„Einer unserer besten Kenner des Altertums, Professor Birt, gibt in diesem ansprechenden Werk „Novellen und Legenden" aus der griechischen Literatur. Ein zarter Reiz jenes lyrisch gestimmten Geistes strömt aus den einzelnen Motiven heraus . . Die Geschichten sind in ihrer schlichten und doch klassischen Schönheit voller eigentümlicher Werte, die es verständlich erscheinen lassen, daß gerade in jetziger Zeit die versonnene freie Art des Altertums wieder wachgerufen wird."    Die Post.

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Biblioteka Politechniki Krakowskiej

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Einzeldarstellungen aus allen Gebieten des lviffens

Wissenschaft und Bildung

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prof. Dr. Arthur Binz

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Verlag von Quelle & Meyer in Leipzig

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Alle Rechte vorbehalten.

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Oblenrothsche Buchdruckerei Georg Richters Erfurt

Vorwort.

Über „Kohle und Eisen" sprach ich vor einigen Jahren in einem Volkshochschulkursus am chemischen Institut der Universität Bonn und seither an dem von mir geleiteten chemischen Institut der Handelshochschule Berlin. Die Aufgabe, über denselben . Gegenstand in dem vorgeschriebenen Umfang dieses Bändchens zu berichten, erfordert einen Gesichtspunkt, von dem aus die Darstellung eines so ungeheuren Stoffes in kleinem Rahmen überhaupt durchführbar erscheint. Lin solcher ist der der technischen Entwicklung, wovon deshalb hauptsächlich ausgegangen wurde. Bei ihrem Studium verknüpfen sich Sondergebiete aus „Kohle und Eisen", die in unserer Zeit scheinbar weit voneinander entfernt liegen. Durch Aufsuchen ihrer gegenseitigen Beziehungen läßt sich die Darstellung konzentrieren. Zugleich wird noch eines erreicht: wie man Politik nicht ohne Geschichte verstehen kann, so wenig ist ein tieferes Verständnis einzelner Industriezweige ohne Kenntnis ihres genetischen Zusammenhanges denkbar. Der letztere kann in den technologischen, für ' angehende Fachleute bestimmten Lehrbüchern aus redaktionellen Gründen nicht ausführlich behandelt werden. Andere Werke, wie Becks klassische „Geschichte des Eisens" liegen wieder wegen ihrer Ausführlichkeit dem Publikum fern. Lehrbücher mit einem mittleren Maß von rückschauender Darstellung gibt es auf dem Gesamtgebiete „Kohle und Eisen" nicht, und darum ist hier versucht worden, ein solches im kleinen Umfange zu schaffen.

Beim Kapitel „Eisen" konnte ich dank der Erlaubnis des Königlichen Materialprüfungsamtes zu Groß-Lichterfelde die dort angefertigten metallographischen Photographien wiedergeben. Derartige Bilder wurden in gemeinfaßlichen Darstellungen bislang nicht benutzt, dürften sich aber gerade zur didaktischen Erläuterung von „Eisen und Stahl" vortrefflich eignen.

Vorwort.

3m Kapitel „ Steinsofylenteer“ wurde der Versuch gemacht, einen Stoff, der sonst nur dem Chemiker zugänglich ist, auch Nicht-Lhemikern verständlich zu machen. 3m übrigen sind die chemischen Lachausdrücke auf das notwendigste beschränkt und auf die Grundbegriffe zurückgeführt worden.

Berlin, im Dezember 4903.

21. Binz.

Vorwort zur zweiten Auflage.

Nach den Erfahrungen des Krieges beanspruchen alle volkswirtschaftlich wichtigen Dinge, darunter in erster Linie die Beschaffung und Verarbeitung von Kohle und Eisenerzen mehr als jemals das Ingresse auch der Nichtfachleute. Der Verfasser blieb deshalb bei der gemeinfaßlichen Darstellung und versuchte, in großen Zügen das Bild herauszuarbeiten, das sich bei der zusammenhängenden Betrachtung von Kohle und Eisen ergibt. Dagegen besteht ebenso wie bei der ersten Auflage so auch diesmal nicht die Absicht, Einzelkenntnisse zu übermitteln. Das ist im Nahmen dieses Bändchens weder möglich noch auch notwendig, da es für jedes Teilgebiet vortreffliche Lachbücher gibt.

Die wesentlichen Neuerungen^ welche die letzten Jahre gebracht haben, wurden berücksichtigt, soweit unter den gegenwärtigen Verhältnissen eine Besprechung angezeigt erscheint.

Berlin, im September

A. Binz.

Inhalt.

Seite

I. Die Holzkohle ....................

II. Braunkohle und Steinkohle........

III.    Chemisches über das technische (Eifert

IV.    Der Hochofen ...................

. V. Die (Entkohlung des Roheisens

VI. Das Leuchtgas ..................

VII. Der Kampf ums Licht.............

VIII. Das Ammoniak .. ................

IX. Der Steinkohlenteer...............

X. Statistisches und Schluß ..........

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I. Die Holzkohle.

In baumreichen Gegenden Deutschlands und anderer Länder sieht inan mitunter an lichten Stellen des Waldes eigentümliche runde Schichtungen von Holz, die mit Rasen und Reisig überdeckt smd. Es sind Meiler, in denen man Holzkohle gewinnt. Sie erinnern an Romantik und Köhlerglauben vergangener Zeiten.

Die Holzkohle ist ein vornehmer Brennstoff. Glüht man mit ihr Eisenerze, so entsteht ein Eisen von unerreichter Güte. Ihr Feuer raucht nicht und riecht nicht nach brennendem Schwefel. Leider ist aber ihre Rolle großenteils ausgespielt, denn seit einigen hundert Jahren kann der Bedarf der Hochöfen durch sie nicht mehr gedeckt werden. Man hat zur plebejischen Steinkohle gegriffen, weil sie reichlich und zu etwa x/₄ des Holzkohlepreises erhältlich ist. Sie liefert ein im vergleich minderwertiges Eisen. Ihre Flamme qualmt und stößt schweflige Gase aus, welche die Atmung erschweren. Begreiflich ist daher der widerstand Londoner Bürger aus dem Jahrhundert gegen die damals aufkommende Steinkohle. Sie ersuchten den Magistrat, „ein so schädliches und ungesundes Brennmaterial" zu verbietend Jene Menschen ahnten nicht, wie notwendig die Steinkohle noch sein werde, und der Mensch des 20. Jahrhunderts ist geneigt, den Begriff des technischen Fortschrittes und darum, soweit das nach dem Kriege noch möglich ist, auch den der Kultur an die Steinkohle zu knüpfen. Indessen hören wir das Zeugnis, das der große Denker und Lhemiker Clemens Winkler der Steinkohle und ihrer Wirkung ausstellte?: „Das Welttheater zeigt gänzlich neue Gestaltung. ' Die Vorgänge auf ihm gemahnen an eine Freischütz-Aufführung, bei welcher die wilde Jagd über die Bühne zieht. Schnaubende Dampfungeheuer bilden die Staffage

¹    L. Beck, Geschichte des Eisens, Bd. 2, S. \02 (1(895.)

²    Zeitschr. f. angewandte Chemie, Iahrg. 1(900, S. 73V

Aus der Versenkung aber steigt schweigend der schwarze Scnniet der Kohle und er wirft sich den Glutinantel um . .während das fortschrittbegierige Menschenkind, unbeirrt um alb den Hexensabbats die Eule der Wissenschaft zu Häupten, seine Frei-kugeln gießt, ... die da treffen aber auch äffen können."

Das Zeugnis, das die Londoner des Jahrhunderts der Steinkohle ausstellten, hat sich also nicht wesentlich geändert, wir leben in einem Hexensabbath, und mit der Holzkohle ist der Waldesfrieden aus dem Leben der Menschen geschwunden. Sie hat das Recht der Schönheit für sich, sie ist die älteste technische Kohle, und ihr soll darum das erste Kapitel gewidmet sein.

Holz enthält in vollkommen trockenem Zustande ungefähr 50 % Kohlenstoff, 5 % Wasserstoff, 40 % Sauerstoff. Der Rest ist Mineralsubstanz. Jene Elemente kann keine Laboratoriumskunst so zusammenzwingen, wie sie irrt Baume verbunden sind. Der Mensch vermag hier nur zu trennen. Ls geschieht durch Hitze, wie am Anbrennen eines Zündholzes ersichtlich. Ein Teil des Stäbchens verflüchtigt sich, und bei zeitigem Löschen der flamme bleibt Kohle zurück. Der Brand einer Hütte oder eines Waldes mußte schon in den ersten Zeiten des Menschengeschlechts zu derselben Beobachtung führen. Tief versteckt aber lag ihr technischer wert, der darin besteht, daß Holzkohle beim Brennen zwei- bis dreimal so viel Wärme gibt wie die gleiche Gewichtsmenge selbst eines vollkommen trockenen Holzes.

Der Mensch, der das in grauer Vorzeit bemerkte, war ein großer Erfinder. Er schuf die geeignete Feuerungsmethode für Metallurgie und Keramik. Sein Verdienst ist um so größer, als ihn keinerlei Wissenschaft leitete, welche uns Aufschluß darüber gibt, warum Holzkohle einen so viel höheren Brennwert hat als Holz. Der Grund ist folgender:

Dasjenige Element, welches hauptsächlich dem Holz seine Brennbarkeit gibt, ist der Kohlenstoff. Zwar entwickeln auch Wasserstoff und Sauerstoff große Hitze, wenn sie in freiem Zustande zusammentreffen und sich dann vereinigen, wie es 3. B. beim Abbrennen von Leuchtgas der Fall ist. )m Holz aber sind sie bereits größtenteils miteinander verbunden, ähnlich wie im Wasser. Darum erhöhen sie die Heizkraft nicht, sondern wirken als Ballast, wenn man also Wasserstoff und Sauerstoff durch starkes Erhitzen austreibt, so daß möglichst nur 50 % Kohlenstoff zurückbleiben, so muß der Heizwert entsprechend steigen.

Dazu baut der Köhler seinen Meiler. Er rammt einige lange Pfähle in den Boden einer Waldlichtung und schichtet Holzscheite rings herum. Das Ganze wird mit Nasen bedeckt. Dann erfolgt entweder von unten aus oder nach Herausziehen eines Pfahles von oben die Entzündung. Ein Teil des Holzes verbrennt, nicht aber das Ganze, da hierzu die Luft im Meiler nicht ausreicht.

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Fig. V Kohlenbrenner. (Nach einem alten Holzschnitt.)

Nach einigen Tagen erlischt das Feuer, und man erhält etwa 25 % des Holzes als Kohle.

Fig. \ zeigt eine alte Meilerstätte^ Der Brand ist hineingeworfen,'ein Teil des Holzes verkohlt, und von oben gibt man neues hinzu, um die durch Schrumpfung entstandene Höhlung zu füllen und den Luftzug zu mäßigen.

¹ Aus ZU. Buesgen, Der deutsche Wald, 1(908. Leider gelang es nicht, die Herkunft des Originalbildes festzustellen, noch auch den Text mit der Erläuterung der Buchstaben zu, erhalten. Im übrigen erklärt sich diese historisch interessante Zeichnung von selber.

Als die waldbestände abnahmen und die Steinkohle aufkam, drohte dem Holzkohlengewerbe der Untergang. Vor völliger Vernichtung haben es hauptsächlich die Lhemiker gerettet. Sie frugen sich, was aus dem Wasserstoff und dem Sauerstoff werde, die sich in der Hitze vom Holze lostrennen, und sie fanden, daß diese Elemente zum Teil als Wasser, zum anderen Teil aber in chemischer Bindung mit Kohlenstoff entweichen, der demnach nicht vollkommen in der Holzkohle zurückbleibt.

Daß der brennende Meiler eigentümliche Flüssigkeiten in Dampfform ausstößt, war den Köhlern nicht unbekannt. Im besonderen Falle der Nadelholzverkohlung fingen sie einen derartigen Stoff auf, das „Kienöl". Ls verdichtet sich von selber außerhalb des Meilers und ist dem Terpentin verwandt, das beim Ritzen der Rinde aus Nadelbäumen ausfließt. Das meiste dessen aber, was aus dem Meiler flüchtig ist, entging den Köhlern, weil die Niederschlagung in flüssiger Form besondere Kühlvorrichtungen voraussetzt. Erst die gelehrten Untersuchungen von Boyle {\66\)f Taylor {\Q\2), Berzelius    Dumas

(1830), Kolbe (t8-3) führten zur Gewinnung von „Holzgeist", der dem Weingeist der Traube ähnelt, und von „Holzessig", der mit dem wirksamen Prinzip des Weinessigs identisch ist.

Man begann darum seit 1820¹ und in größerem Umfang seit 1(856 Fabriken zur Destillation von Holz und Gewinnung der flüchtigen Produkte zu bauen. Das Holz wird in eisernen Retorten erhitzt. Daran schließen sich Röhren und Behälter, die von kaltem Wasser umflossen sind. Hier verwandeln sich die Dämpfe in eine Flüssigkeit, die der Hauptsache nach aus einem Gemisch von Holzessig und Holzgeist besteht. Ihre Trennung geschieht durch Destillation über Kalk, der den Holzessig als essigsauren Kalk bindet. Man nennt ihn wegen seiner Farbe „Graukalk". Große Mengen davon kommen aus holzreichen Ländern, vor dem Kriege insbesondere aus Amerika, nach Deutschland. Die Substanz wird durch Zerlegen mit Schwefelsäure auf reine Essigsäure verarbeitet, dem unentbehrlichen Hilfsstoff bei der Fabrikation von Indigo, von Beizerr zum Färben mit Alizarinfarben, bei der Darstellung von Heilmitteln wie Antipyrin, Aspirin, Antifebrin ynd von Aceton zum Gelatinieren der Schießbaumwolle beim Formen des rauchschwarzen Pulvers.

¹ F. Knapp, Chemische Technologie. Vraunschweig Bd. 2, 5. 500.

Der Holzgeist dient in rohem Zustande, d. h. verunreinigt mit den unangenehm riechenden Zersetzungsprodukten des Holzes, zum Denaturieren von Spiritus. Gereinigt, als „Methylalkohol", verwendet man ihn in der Industrie der Anilinfarben. Mit Luft über eine glühende metallische sogenannte Kontakt-masse geleitet gibt er den „Formaldehyd", der ebenfalls in der Farbenindustrie sowie im Zeugdruck unentbehrlich geworden ist und als „Formalin" ein bekanntes wertvolles Desinfektionsmittel bildet. Methylalkohol ist giftig, also nicht als Schnaps verwendbar.

Die Betriebe, welche Holzessig und Holzgeist erzeugen, liefern selbstverständlich auch in großen Mengen Holzkohle. Dennoch kann man die altertümliche Köhler arbeit nicht entbehren. Sie findet überall dort ihren Lohn, wo Holz sehr billig ist; und sie behält ferner darum ihren wert, weil die im Meiler erzeugte Kohle großstückig bleibt, während die Retortenkohle wegen des stärkeren Lrhitzens und des gewaltsameren Hervorbrechens der Gase zerfällt. Daraus ergibt sich ein Vorteil der Meilerkohle beim Schmieden und Löten; denn hier will man kompakte Kohlenstücke haben, die nicht durch Stäuben das Metall schwärzen.

Mag nun die Kohle aus Meilern oder aus Retorten stammen, stets ist sie rein wie der Baum, aus dem sie entstanden ist. Sie brennt leichter als Steinkohle und Koks. Daher der wert der Holzkohle für die Kleinindustrie, insbesondere in Werkstätten, in denen man mühelos ein reinliches Feuer haben will, ferner für die Fabrikation von Pulver aus Salpeter, Schwefel und Kohle. Steinkohle ist in diesen Fällen nicht zu brauchen oder minderwertig, weil sie in ihrer höchst wunderbaren geologischen Vergangenheit nicht so wie die Holzkohle im Feuer geläutert worden ist und außerdem noch erdige Verunreinigungen aufgenommen hat.

In großen Mengen dient schließlich Holzkohle zum Reinigen von Flüssigkeiten, insbesondere zum Entfuseln von Rohspiritus. Hier kommt die merkwürdige Erscheinung der „Fkächenan-ziehung" zur Geltung, die darin besteht, daß Flächen jeder Art solche Stoffe anziehen, die sie in sehr feiner Verteilung, sei es flüssig oder gasförmig, umgeben. Aus diesem Grunde verdichtet sich Luft auf Platinschwamm und bringt in diesem Zustand Leuchtgas zur Entzündung. Holzkohle, die ähnlich wie Platinschwamm porös ist, belädt sich ebenfalls mit Luftsauerstoff. Läßt man nun Rohspiritus durch eine hohe Holzkohlenschicht hindurchsickern, so wirkt der Sauerstoff auf die Fuselöle ein und ver-

wandelt sie in angenehm schmeckende Stoffe. Besonders Meilerkohle aus Kiefernholz hat diese Wirkung, da sie hervorragend porös ist und darum viel Sauerstoff aufnehmen kann. Man erhöht ihre Reinheit durch doppeltes Ausglühen, so daß keine Spur harziger oder brenzlicher Stoffe zurückbleibt und den Geschmack des Spiritus verschlechtert.

Knochenkohle oder Tierkohle nennt man ein Produkt, das durch Glühen von Knochen entsteht. Es sieht wie Kohle aus, enthält aber der Hauptsache nach phosphorsauren Kalk und nur etwa 0/0 Kohlenstoff. Auch Knochenkohle ist porös. Sie äußert eine starke Flächenanziehung gegenüber den Unreinigkeiten von Rohzuckerlösungen.. Man verwendet sie beim Raffinieren von Zucker. Holzkohle wirkt hier weniger günstig. Knochenkohle dient ferner zur Fabrikation von Stiefelwichse, hierzu mengt man sie mit dem Rückstand der Rübenzuckergewinnung, der „Melasse", die vorher unter Zusatz von Schwefelsäure verkohlt wird.

II. Braunkohle und Steinkohle.

Die Umwandlung von Bäumen in Kohle, die künstlich im Meiler bewerkstelligt wird, ist in ungeheurem Maßstabe und in längst verflossenen geologischen Epochen auf natürlichem Wege vor sich gegangen. So sind die Kohlen entstanden, die man bergmännisch fördert und darum als Mineralkohlen bezeichnet. Bei ihnen findet man auch flüssige und flüchtige Produkte ähnlich wie bei der Arbeit des Köhlers. Flüssig lassen sie sich als Teer austreiben, flüchtig als Leuchtgas. Die natürlich vorkommenden nennt der Bergmann schlagende Wetter. Zwischen den Er- ^ Zeugnissen des Meilers und denen des Erdinnern besteht also Ähnlichkeit; nicht aber Gleichheit, denn die Natur hat mit anderen Mitteln gearbeitet als der Mensch, so daß ihr Erzeugnis ganz ihren Stempel trägt.

wie die Natur zu Werke gegangen ist, weiß man, seit im )ahre \858 F. Link kunstvoll präparierte Steinkohle unters Mikroskop legte und die Reste pflanzlicher Zellen darin entdeckte. Damit war die „Mineralkohle" ins Pflanzenreich verwiesen. Geologische xmb botanische Forschungen taten das übrige und führten zu folgender Vorstellung.'

Stagnierende Gewässer werden durch üppig wuchernde Pflanzen überdeckt, was abstirbt, sinkt zu Boden. Auf dem

Wasserspiegel und an den Ufern entsteht eine neue Generation. Auch sie stirbt ab, und so geht es weiter, bis schließlich der See 311m Moor geworden ist. ‘Keine Strömung durchwühlt die Massen. Daher dauernder Abschluß der unteren Schicht von der Luft. Infolgedessen kann dort keine- Verflüchtigung der totere Substanz stattfinden, wie es unter dem Einfluß des Luftsauerstoffs der $ali wäre, vielmehr tritt das ein, was man „Selbstzersetzung" oder „Vermoderung" nennt, hierbei lösen sich Wasserstoff und Sauerstoff der Pflanzen teilweise vom Kohlenstoff los, vereinigen sich zu Wasser und mischen sich mit dem des Sumpfes. Der Kohlenstoff aber bleibt, gebunden an einen nicht entweichenden Rest von Wasserstoff und Sauerstoff, zurück und wird in der faulenden Mgsse bis auf vielleicht 60 % angereichert, während die lebenden Pflanzen höchstens etwa 50 % enthielten. Das so gebildete Produkt ist Torf.

Falls nun die Umstände es fügen und die klimatischen Bedingungen günstige sind, so siedeln sich im Torfmoor Bäume an, die mit der Zeit ebenso wie vordem die kleineren Gewächse absterben, ein „Waldmoor" bilden und dabei zunächst auch torfartige Beschaffenheit annehmen.

Dieser Vorgang kann in unserer Zeit noch beobachtet werden. Dazu kam aber vor Millionen von Jahren eine andere Naturerscheinung, die jetzt, wo die Erde alt und ruhig geworden ist, nicht mehr eintritt: die Gebirgsbildung.

Das glühende Erdinnere strahlte mehr blitze als heute in den Weltenraum. Daher gigantische Schrumpfung und auf der Oberfläche Bildung von Falten. Ganze Erdstriche senkten sich, füllten sich mit herabrieselndem oder einbrechendem Wasser und wurden so zu waldmooren von großer Ausdehnung.

Welche Phase der Selbstzersetzung ein Kohlenlager aufweist, hängt von seinem Alter ab. Die Geologie rechnet mit kolossalen Zeiträumen, es sind also sehr große Unterschiede möglich. Die Kohlensorten des Handels sind zum Teil aus diesem Grunde so mannigfaltig. Man unterscheidet zwei Hauptklassen, Braunkohle und Steinkohle.

Die Braunkohle^ steht im Alter und darum auch in ihren ' Eigenschaften dem Torfe nahe. Sie liegt meist unter Gestein-

¹ Handbuch für den Deutschen Braunkohlenbergbau, herausgegeben von G. Klein, Halle bei Knapp. 2. Aufl.    Band, Die deutsche

Braunkohlenindustrie.

schichten, die verhältnismäßig jung (tiib und sich leicht abräumen lassen. Das Bergwerk wird durch „Tagebau" betrieben, das heißt, man sieht das Licht des Tages und braucht nicht in das Dunkel eines Schachtes zu steigen.

Die Steinkohle dagegen ist älter. Durch die längere Dauer der Selbstzersetzung hat sich der Kohlenstoff auf rund 80—90 % angereichert, wogegen die Braunkohle nur etwa 60—60 % enthält.

Nach diesen Zahlen könnte es scheinen, als sei der Unterschied zwischen beiden Kohlenarten nur ein gradueller. Dem ist indessen nicht so, vielmehr ist die Verschiedenheit tiefer begründet.

Die Braunkohlenflora nämlich ähnelte der heutigen, insbesondere enthielten die Bäume jener Epoche ebenso wie viele unserer Zeit L)arz. Die Steinkohle dagegen ist aus Bäumen entstanden, die deshalb andere waren, weil zwischen ihrer Lebensperiode und dem Zeitalter der Braunkohlenwälder gewaltige Zwischenräume lagen. Stellt man nach der wissenschaftlichen, insbesondere der mikroskopischen Untersuchung das Bild der Waldmoore wieder her, aus denen Steinkohle entstanden ist, so ergeben sich seltsame Schachtelhalme und Farne, deren Formen oder Größenverhältnisse uns ungewohnt sind (f. das Titelbild*). Jene Bäume sonderten kein Harz ab. Dieses natürliche Schutzmittel gegen Verwundung ist erst später durch Anpassung entstanden. Gemäß diesen Verschiedenheiten waren auch die Ergebnisse der Verwesung jeweils andere, indem. Braunkohle anders aussieht und sich anders verhält wie Steinkohle. Diese schwarz, zur Herstellung von Leuchtgas geeignet und der Farbstoff-industrie Teer liefernd. Jene braun, ein Rohstoff zur Gewinnung von Leuchtöl und von Paraffin. Brennbar sind sie beide, aber auch hier ist die Verschiedenheit groß. Steinkohle enthält durchschnittlich nur etwa 4 % Grubenfeuchtigkeit. Alles andere hat sich verflüchtigt. Der Braunkohle dagegen haftet das Wasser des Holzes und des Morastes an, belastet sie bis zur Hälfte ihres Gewichtes und drückt ihren Heizwert auf etwa */₃ von dem der Steinkohle herab.

¹ 1?. potoriU. Die Entstehung der Steinkohle und der Kaustobiolithe überhaupt (wie des Torfes, der Braunkohle, des Petroleums). 5. Ausl. *9 jo, Berlin bei Borntraeger. Das Titelbild dieser Auflage ist künstlerisch schöner, aber didaküsch nicht so klar wie das aus diesem Grunde hier beibehaltene Bild aus der Auflage des Buches von potonU.

Zwischen den verschiedenen Lraunkohlesorten gibt es gewisse Unterschiede, noch größere aber findet man bei Öen Steinkohlen, weil sie so viel länger im Erdinnern gelagert haben und Zustandsänderungen durchmachen konnten, die bei Braunkohle ausgeschlossen sind. Line Vorstellung von dem Alter der Steinkohlen gibt die Betrachtung eines Bergwerks. Ulan findet dort dünne Kohlelager, sogenannte Plötze. Dieselben sind in Fig. 2 als dicke Striche bei den Buchstaben c gekennzeichnet; a ist der Schacht.

Cs

K\

Fig. 2. (Nach verding, Beleuchtung und Heizung.)

Dickere Gesteinsmassen trennen die Flötze voneinander. Die Anzahl' der letzteren ist oftmals eine große. So folgen sich beispielsweise im westfälischen Kohlenbecken 69 Flötze von je etwa \ m Vertikaldurchmesser in einer Tiefe von rund 3000 m. Daraus geht hervor, daß wenigstens 69 lvaldgenerationen am Aufbau dieses Lagers beteiligt waren, wahrscheinlich aber mehr, da ein und dasselbe Moor das Grab vieler Generationen werden konnte, bevor die Überlagerung mit Geröll eintrat. Ferner müssen sehr lange Zeiträume verstrichen sein, bis aus den Geröllen die dichten Felsmassen wurden, die in so überwältigender Stärke die einzelnen Flötze bedecken. Die Steinkohle ist also innerhalb eines Zeitraumes entstanden, der unserem Fassungsvermögen dieselben Schwierigkeiten macht wie die Entfernung der Lrde

vom Sirius. F. Bergiüs hat berechnet, daß 7—8 Millionen Jahre nötig waren^.

Je älter nun ein Flötz ist, desto vollkonrnrener haben sich Wasserstoff und Sauerstoff des ursprünglichen Holzes vom Kohlen-stoff getrennt, um so mehr waltet der letztere vor. Ordnet man die Flötze nach steigendem Kohlenstoffgehalt, so kann man irrt allgemeinen vier verschiedene Schichten unterscheiden. Sie sind hier tabellarisch mit den Handelsnamen und des Vergleiches halber mit Holz, Torf und Braunkohle aufgeführt:

Ungefährer prozentgehalt^ an

Kohlenstoff

Wasserstoff

Sauerstoff

(mit etwas Stickstoff)

holz

Torf

Braunkohle Steinkohle:

V Resselkohle 2. GaskohM 5. Fettkohle'-4. Magerkohle

50

55—65 . 65—75

5,5—7 5 —6

43

30 —HO 20 —30

5.5— 4,5 6 —5 5 —4,5

4.5— 3,5

Diese Zahlen lassen erkennen, wie durch fortschreitende Zersetzung des Holzes der Prozentgehalt an Kohlenstoff (und damit auch der Brennwert) gewachsen ist. Der Ablauf dieses Vorganges müßte offenbar zu reinem Kohlenstoff führen. Solcher findet sich in der Natur als Graphit und als Diamant. Diese Stoffe sind aber wahrscheinlich unter besonderen Bedingungen des Druckes und der Temperatur im Erdinnern auskristallisiert, und es ist zum mindesten zweifelhaft, ob der Kohlenstoff in diesen Fällen vom Holze stammt. -Die Vermoderung des Holzes hat vielmehr bei einer bestimmten Grenze halt gemacht, denn selbst in der ältesten Magerkohle ist der Kohlenstoff immer noch mit einer gewissen Menge anderer Elemente verbunden.

Mineralkohle ist also nicht identisch mit Kohlenstoff. Für ihre technischen Anwendungen ist diese Tatsache von der größten Bedeutung. Um zu verstehen, warum das der Fall ist, muß man sich folgende chemische Grundbegriffe vergegenwärtigen:

Substanzen, in denen Kohlenstoff mit anderen Elementen verbunden ist, nennt man organische. Der Name rührt daher,

₁    75—80

80—85 85    91

91—93

19 —15 14 —io io —.5,5 5,5    3,5

¹    vgl. den Aufsatz von Rosenthal in der Zeitschrift „Braunkohle", Halle, bei Knapp. \5. Jahrgang t914/1915, S. 6\\.

²    Bezieht sich auf die Analyse der vollkonrinen getrockneten Materialien.

daß man in den ersten Zeiten chemischer Forschung Kohlenstoff hauptsächlich in den Produkten pflanzlicher und tierischer Organe fand. Die organischen Stoffe haben die allerverschiedensten Eigenschaften, sie sind teils fest, teils flüssig, teils gasförmig, es sind unter ihnen gefärbte und farblose und vor allem sind sie stets ganz verschieden vom Element Kohlenstoff, wie er z. B. in der Holzkohle enthalten ist. Am ausgeprägtesten ist die Vielfältigkeit der organischen Stoffe in den „Kohlenwasserstoffen", die, wie der Name andeutet, Kohlenstoff und Wasserstoff in chemischer Bindung enthalten. Aus derartigen Substanzen setzen sich die Mineralkohlen zusammen und darum sind sie etwas so ganz anderes wie Kohlenstoff. Letzterer eignet sich zwar-wohl zu den Zwecken, denen die Holzkohle dient, nicht aber könnte man aus Kohlenstoff so wie aus Braun- und Steinkohle Gase, Flüssigkeiten und schimmernde weiße Massen gewinnen, die in einen weiten Kreis der gewerblichen Tätigkeit führen: Die Kesselfeuerung, die Leuchtgasbereitung, die Industrie des Teers, des Paraffins, der Farbstoffe, der Heilmittel und andere Industriezweige, von denen noch die Rede sein wird.

Gegen diese scharfe Unterscheidung zwischen Mineralkyhle und Kohlenstoff könnte man speziell in Ansehung der Steinkohle zwei Einwände machen.

Erstens legt das Schwarz der Steinkohle die Vermutung nahe, daß sie'doch wohl größtenteils aus Kohlenstoff besteht. Diese Äußerlichkeit deutet aber lediglich auf Beimengungen von Kohlenstoff oder auf die schwarze Ligenfarbe der Kohlenwasserstoffe.

Zweitens erscheint es verwunderlich, daß der Wasserstoff in der Steinkohle von solchem Einfluß sein soll, da doch die Analyse nur sehr geringe Mengen ergibt. Eher könnte man dem Sauerstoff einen wesentlichen Einfluß zuschreiben, wie sehr indessen die Eigenschaften organischer Stoffe gerade selbst durch einen geringen Wasserstoffgehalt bestimmt werden, lehrt die Lhemie, aus deren Materialfülle einige Beispiele herausgegriffen seien. Es enthalten die Kohlenwasserstoffe

92,3% Kohlenstoff, 7,7% Wasserstoff 92,3%

93,7%

7,7%    „

6,3%    „

Acetylen Benzol Naphtalin

Acetylen ist ein Gas, Benzol eine Flüssigkeit, Naphtalin eine feste kristallinische Substanz. Man hat also bei scheinbar geringfügigen Schwankungen des an und für sich schon kleinen Wasser-

Binz, Kohle und Lisen.

stoffgehaltes und sogar bei Gleichheit desselben die allergrößter: Verschiedenheiten.

Der Grund dieser Erscheinung wird ersichtlich, wenn man aus den Prozentzahlen die chemischen Formeln berechnet. Das geschieht nach einer Theorie, der zufolge die Materie aus einzelnen sehr kleinen Teilen, den Atomen bestehen muß, weil nur unter dieser Annahme die stete Wiederkehr bestimmter Zahlenverhältnisse bei den Analysen erklärlich ist. Die Atome eines und desselben Elementes haben alle das gleiche Gewicht; von Element * zu Element aber sind die Gewichte verschieden. Da die Atome weit jenseits der Grenze des Sichtbaren oder gar wägbaren liegen, so kennt man ihre wirklichen Gewichte nicht, wohl aber hat man durch Analysen und andere sinnreiche Methoden fest-stellen können, in welchem Verhältnis die Atomgewichte verschiedener Elemente zueinander stehen. Auf diese weise hat sich ergeben, daß die Wasserstoffatome die leichtesten sind.- Man setzt daher, um eine Einheit zu haben,

Das Gewicht von 4 Atom Wasserstoff --- v

Darauf bezogen ist

Das Gewicht von 4 Atom Kohlenstoff - 44,9? Das Gewicht von 4 Atom Sauerstoff = 45,96.

prozewtgehalt an Kohlenstoff Prozentgehalt an Wasserstoff

Daraus und aus den Prozentzahken der Analysen läßt sich leicht berechnen, wieviel Atome der betreffenden Elemente mit je einem Atom Wasserstoff verbunden sind. Nennt man ihre Anzahl x, so gilt im Fall eines aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehenden Körpers die Gleichung: x’44,9?

Auf diese weise findet man im

Acetylen: auf \ Atom Wasserstoff.4 Atom Kohlenstoff Benzol: „    4

Naphtalin: „ 4

von diesen verhältniszahlen kommt inan zu den chemischen Formeln, indem man jedes Atom mit einem Symbol bezeichnet:

Wasserstoff — H (lat. Hydrogenium)

Kohlenstoff = C (lat. Carbo)    >

Sauerstoff - = O (lat. Oxygenium)

und die Anzahl der sich vereinigenden Atome mit Hebten Zahlen bezeichnet, z. B. C^H^, C₅H₄. Diese Formeln sind aber noch

ungenau, denn offenbar wären nach ihnen Acetylen und -Benzol beide QHv obgleich^ diese Stoffe keineswegs identisch sind. Die-richtigen Formeln ergeben sich erst, wenn inan berücksichtigt, daß sich die Atome verschiedener Elemente bei gleichbleibendem Zahlenverhältnis zu verschieden großen Komplexen, den „Molekülen" zusammenschließen können, wie inan aus der Schwere der Dämpfe berechnet hat. Auf diese weise hat man als genauen Ausdruck der Tatsachen folgende Formeln gefunden:

Acetylen C₂H2 Benzol C₆H6 Naphtalin C₁₀H₈

Für die Kohlenwasserstoffe und damit auch für die Steinkohle folgt hieraus dreierlei:

V wenn auch der Wasserstoffgehalt prozentualiter sehr gering ist, so kann doch die Anzahl der Wasserstoffatome eine beträchtliche sein. Da nun die Eigenschaften der Stoffe wesentlich durch die relative Anzahl der Atome bestimmt werden, so ist es begreiflich, daß die Kohlenwasserstoffe, wie sie in der Steinkohle enthalten sind, keineswegs die Eigenschaften des Kohlenstoffs haben, sondern sich als ganz besondere chemische Individuen äußern.

2.    Der Einfluß des Sauerstoffs in der Kohle ist viel geringer als der des Wasserstoffs, denn die Anzahl der Sauerstoffatome tritt wegen seines hohen Atomgewichtes sehr zurück.

3.    Da ein und demselben Atomverhältnis eine Vielheit von Molekülen entspricht, wie am Beispiele des Acetylens und Benzols ersichtlich, so kann durch den Wasserstoffgehalt der Kohle eine unabsehbare Mannigfaltigkeit von Kohlenwasserstoffen in ihr bedingt sein.

Aus allem ergibt sich: Mineralkohle besteht der Hauptsache nach aus einem Gemisch von Kohlenwasserstoffen. Dieselben können je nach dem Alter der Kohle und der Zufälligkeit ihres Entstehens ganz verschiedener Art sein, ebenso wie Benzol, Acetylen und Naphtalin die größten, Verschiedenheiten aufweisen. Die Kombination der Kohlenwasserstoffe, die in einer Kohlensorte enthalten sind, bedingt deren Eigenart.

versucht man solche Kohlenwasserstoffe aus Kohle zu isolieren, so erhält man stets nur chemische Bruchstücke, wie sie im Leuchtgas und Teer enthalten sind. Die eigentlichen Komponenten der Kohle kennt man nicht. Die Natur hat hier so gründlich und unergründlich gemischt, daß die gewöhnlichen analytischen

Methoden versagen. Neuere Forschungen^ scheinen die Aufklärung anzubahnen, insbesondere ist die Feststellung wichtig, daß flüssige schweflige Säure aus Steinkohle eine Substanz herauslöst, welche das übrige verkittet. Es treten also hier zwei Hauptbestandteile der Kohle in Erscheinung. Non großern Interesse ist ferner der Abbau von Steinkohle zu einer wasserlöslichen Substanz durch Ozon. Für die Zukunft sind auf diesen wegen noch wichtige Aufschlüsse zu erwarten, einstweilen muß man sich allerdings darauf beschränken, empirisch gewisse Merkmale festzustellen, die über die praktische Verwendbarkeit der betreffenden Kohle Aufschluß geben. Es geschieht durch die „Verkokungs-probe", bei der man \ g der gepulverten Kohle einige Minuten im bedeckten Platintiegel über einer Gasflamme (Bunsenbrenner) erhitzt, hierbei spaltet sich das Gefüge der Kohlenwasserstoffe in zwei charakteristische Teile. Der eine bricht gasförmig hervor uud entzündet sich, der andere bleibt als Koks zurück. Je wasserstoff-reicher die Kohle ist, um so größer ist die Gasmenge. Die Länge der Flamme, die zwischen dem Tiegelrand und dem Deckel sichtbar wird, und die Menge und Beschaffenheit des Kokses führt zu Einteilungen der Kohlesorten, die in der Literatur verschieden angegeben sind, da es bis zu einem gewissen Grade auf subjektive Schätzung ankommt. Mit Berücksichtigung des allerwesentlichsten lassen sich folgende Hauptklassen unterscheiden, zwischen denen es mannigfache Übergänge gibt:

V Kesselkohlen, auch Flamm- oder Sinterkohlen genannt. Der Koks besteht aus zusammengesinterten Brocken und macht etwa 60 % des Kohlengewichtes aus. Der Rest ist ein Gasgemisch und gibt eine lange mächtige Flamme, welche die Wandungen des Dampfkessels in gewünschter weise bestreicht.

2. Gaskohle, zerfällt beim Erhitzen in etwa 35 % Gas und 60—68 % Koks. Man braucht sie zur Leuchtgasbereitung, wozu auch die Kesselkohlen verwendbar sind. Dagegen eignen sich Gaskohlen weniger zur Kesselfeuerung, weil sie beim Erhitzen nicht wie jene sintern, sondern mehr schmelzen und zusammenbacken und so den Durchgang der Luft durch die Feuerung erschweren.

¹ Arbeiten des Kaiser-Wilhelm-Instituts für Kohleforschung in Mül-heim-Ruhr. Gesammelte Abhandlungen zur Kenntnis der Kohle, herausgegeben von F. Fischer, v Band, Berlin bei Borntraeger, *9^7.

3. Fettkohlen, erweichen beim Erhitzen in noch stärkerem Maße als die Gaskohlen, so daß man den Eindruck von bratendem Fett hat. wegen des Zusammenbackens spricht man auch von Backkohlen. Der hierbei entstehende Koks ist nicht wie bei der Resselkohle pulverig, auch nicht wie bei der Gaskohle locker, sondern infolge des starken Zusammenbackens sehr fest, so daß er dem Druck der Erzsäule im Hochofen standhält. Man braucht daher die Fettkohle zur Bereitung des Rokses, der zur Gewinnung des Eisens dient. Die Roksmenge beträgt bis zu 80 % des Rohlengewichtes. Manche Fettkohlen geben so viel Gas ab wie die eigentlichen Gaskohlen und können wie diese verwandt werden. Fast alle liefern eine besonders heiße Flamme, wie der Schmied sie braucht; man spricht darum auch von Schmiedekohlen.

Magere Rohlen. Beim Erhitzen etwa 90 % Roks und nur etwa tO % Gas. Der Roks wäre trotz der reichlichen Menge als solcher nicht verkäuflich, weil ihn der Druck im Hochofen zu Staub zermalmen würde. Die Rohle backt beim Erhitzen nicht zusammen, sie ist „mager", man hat nicht den Eindruck von brodelndem Fett. Der Grund ist der, daß diese Rohlenart nur wenig derjenigen schmelzender: Rohlenwasserstoffe enthält, die das Zusammenbacken in der Hitze bewirken. Da auch die Menge der gasförmig austreibbaren Rohlenwasserstoffe gering ist, so brennt Magerkohle mit kurzer Flamme, die aber stark heizt. Magerkohlen eignen sich darum zum Hausbrand, ferner zur Erzeugung von Wassergas (f. Rap. 5). Am ausgeprägtesten sind die Eigenschaften der Magerkohle beim „Anthracit", dessen Name griechisch ist und schwarz bedeutet.

Von den vielfachen Verwendüngsge bieten der Rohlen ist das der Verbrennung zu Heizzwecken der Braunkohle sowie der Steinkohle gemeinsam. Insofern aber besteht ein großer Unterschied, als die Braunkohle wegen ihres hohen Wassergehaltes minderwertig ist. Zahlenmäßig kann das durch Bestimmung des Heizwertes ermittelt werden. Es geschieht durch Verbrennen von \ g der zu untersuchenden Rohle in einer kleinen stählernen, mit Sauerstoff gefüllten „Bombe" durch elektrische Zündung, wobei sich die Bombe zusammen mit einem Thermometer in eurer genau abgemessenen Menge kalten Wassers befindet. Als Wärmeeinheit (W. E., „Kalorie") gilt diejenige Wärmemenge, welche die Temperatur von \ kg Wasser von o°

auf \° erfjöfyt. Aus der abgelesenen Temperatursteigerung und der Wasserinenge ergibt sich die entwickelte Kalorienzahl, die man auf \ kg Brennstoff umzurechnen pflegt, wissenschaftlich weniger genau, aber praktisch gebräuchlich ist die Wertbestimmung der Kohle durch Glühen mit Bleiglätte, einer Verbindung von Blei mit Sauerstoff. Die Kohle vereinigt sich mit dem Sauerstoff, und das Blei wird frei. Seine Menge gestattet einen Rückschluß auf die Güte der Kohle. Line dritte Art der Heizwert-bestimmung besteht in der Feststellung der „Verdampfungsziffer". Das ist die in einer Stunde verdampfte.wassermenge dividiert durch das in der gleichen Zeit verzehrte Brennstoffquantum. Man erhält nach der ersten und dritten der genannten Methoden etwa folgende Zahlen:

Kalorien

Verdampfungsziffer

Steinkohle ♦.. Braunkohle . trockenes Holz

5000—9000

2500—5000 3000—5600

5.5— 10,5 2,0— §,5

2.5—    5,4

Schließlich kann auch aus der analytischen Bestimmung von Kohlenstoff, Wasserstoff und Schwefel in der Kohle ihr Heizwert berechnet werden, da es bekannt ist, welchen Einfluß dabei die Gewichtseinheit jedes Elementes hat. Die Analyse gibt zugleich andere wertvolle Aufschlüsse: Findet man einen großen Aschenrückstand, so wird die Kohle den Feuerungsrost verschlacken. Ist viel Schwefel vorhanden, welcher einer mineralischen Beimengung der Steinkohle entstammt, so entsteht beim Verbrennen Schwefeldioxyd, das die Kesselwandung schädigt.

Ein Reizstoff besonderer Art sind die Briketts. Ihre Herstellung ermöglicht eine vorteilhafte Verwendung des „Kohlekle ins"; so nennt man die staubförmige Abfallkohle der Förderung, welche im Rohzustände durch die Stäbe der Roste fallen würde und ohne Brikettierung nur auf besonderen plattenartigen „Treppenrosten" verbrannt werden kann.

Braunkohlenpulver brikettiert man am einfachsten durch Anfeuchten, Formen und Trocknen, ähnlich wie bei der Ziegelfabrikation. Die so hergestellten „Naßpreßsteine" zerstäuben indessen leicht und sind darum minderwertig. Viel besser ist die Brikettierung der Braunkohle durch Trocknen und Einfüllen in eine stählerne Höhlung, in dem. ein Preßstempel durch einen jedesmaligen kurzen Druck von t.200^ Atmosphären ein Brikett formt. Dieses tritt automatisch aus, die Höhlung öffnet sich,

wieder fällt Kohlenpulver hinein und wieder wird es zu einein Brikett zusammengepreßt. Durch den.gewaltigen Druck erwärmt sich die Masse; gewisse Bestandteile der Kohle, die rrtcm Bitumen nennt, schmelzen und verkitten die vorher losen Teilchen.

Die Heizkraft der Braunkohlenbriketts ist infolge des geringeren Wassergehaltes und des dichten Gefüges etwa doppelt so groß wie die der Rohkohle. Sie hinterlassen weniger Asche als manche Steinkohlensorten und verschlacken darum die Roste nicht. Ihr Gefüge bewirkt ein leichtes verbrennen schon bei mäßiger Luftzufuhr. Sie sind im Kleinhandel bequem, weil sie sich abzählen lassen. Steinkohlenbriketts sind weniger wohlfeil herzustellen. Der Grund ist der, daß Steinkohle nicht wie Braunkohle Bitumen enthält; man ist darum genötigt, das Kohleklein bei 275° mit 7 % des teuren Hartpeches als Bindemittel zu verschmelzen. Letzteres ist ein Nebenprodukt der Steinkohlendestillation.

Die Wirtschaftlichkeit der Verbrennung beruht hauptsächlich auf dem geeigneten Bau der Feuerungsanlage und geschicktem Heizen. Der ideale Verbrennungsvorgang besteht darin, daß Kohlenstoff und Wasserstoff der Kohle sich nach folgenden Gleichungen mit Sauerstoff der Luft vereinigen:

C-j- o₂ — co₂

\ Atom Kohlenstoff + \ Molekül Sauerstoff = \ Molekül Kohlendioxyd (vulgär Kohlensäure genannt).

2 H + O = H₂0

2 Atome Wasserstoff + \ Atom Sauerstoff = \ Molekül wasserdampf.

Da jedes Atom ein bestimmtes Gewicht hat, so enthalten diese, wie alle anderen chemischen Gleichungen, nicht nur eine' Beschreibung des Vorganges, sondern auch genaue Angaben über die reagierenden Gewichtsmengen. Durch Berücksichtigung der Atomgewichte erfährt man, daß U,g7 Gewichtsteile Kohlenstoff 2X *5,96 Gewichtsteile Sauerstoff, und 2 Gewichtsteile Wasserstoff J[5,96 Gewichtsteile Sauerstoff brauchen, um vollkommen zu verbrennen. Leider aber ist es nicht möglich, Kohle gerade mit derjenigen Luftmenge aufzuzehren, die der Theorie entspricht. Man braucht stets etwa 90 % mehr, weil infolge der klumpigen Beschaffenheit der Kohle und der Geschwindigkeit des Luftzuges der Sauerstoff nicht so rasch seine Wirkung tun kann, um einen Luftüberschuß vermeidbar zu machen. Letzterer wirkt als unwillkommenes Kühlmittel, so daß stets 30—50 % der entwickelten Loitze verloren gehen und in Gestalt eines heißen Luft-kohlensäuregemisches.zum Schornstein entweichen. Eine gewisse Menge dieser Wärme ist im Schornstein notwendig. Die Temperatur muß in ihm 200—250° betragen, damit die Feuergase rasch aufsteigen und dadurch Lckft durch die Feuerung saugen. Dies ist die Hauptfunktion des Schornsteins, er ist nicht etwa nur dazu da, um den Bauch möglichst hoch in die Luft zu tragen.

Die Frage der Rauchplage hängt ebenfalls mit der Aufgabe zusammen, die Luftzufuhr am zweckmäßigsten einzurichten. Rauch entsteht, wenn Kohlenwasserstoffe unvollkommen abbrennen. Ls vereinigt sich dann hauptsächlich nur ihr Wasserstoff mit dem Sauerstoff, der Kohlenstoff dagegen bleibt unverbrannt zurück. Da er hierbei aus Kohlenwasserstoffen abgeschieden wird, die gasförmig aus der Kohle hervorbrechen, so tritt er in feinster Verteilung auf, die. man als „Rauch" empfindet. Bei der Herstellung von Ruß, aus dem man Druckerschwärze macht, wird dieser Vorgang mit Absicht herbeigeführt.

Die alte Holzkohlenfeuerung ist rauchfrei, weil die Kohlen-wasserstoffe bereits im Meiler ausgetrieben werden. )n welchem Grade moderne Feuerungen rauchen, hängt von der Schichthöhe der auf den Rost geworfener: Kohlen ab. )st sie zu groß, so reicht die eintretende Luft zur Verbrennung der Kohlenwasserstoffe nicht ans; ist sie zu klein, befindet sich also die Luft irrt Uberschuß, so kühlt letzterer die Flamme und bewirkt aus diesem Grunde mangelhafte Verbrennung. In beiden Fällen entsteht Rauch; ihn zu vermeiden, ist Sache des Heizers.

während die Gesichtspunkte, die beim Verheizen von Braunkohle und Steinkohle in Betracht kommen, irrt großen und ganzen dieselben sind, tritt eine weitgehende Verschiedenheit zutage, wenn man nach den übrigen Verwendungsarten jener beiden Kohlenklassen fragt.

Lharakteristisch für die Braunkohle ist, daß sie wegen ihres hohen Feuchtigkeitsgehaltes und entsprechend geringen Heizwertes durch Transportkosten ihren geschäftlichen wert verliert. Die Tonne sächsischer Braunkohle wird gn der Grube mit etwa 2 Mk. bezahlt. Steinkohle ist das fünffache und mehr wert. Man verschickt sie weit zu Wasser und zu Lande, sie ist wie das Blut, das belebend die Adern des riesenhaften industriellen Organismus durchströmt. Für Braunkohle aber lohnt , sich die Verfrachtung höchstens auf kurze Strecken. Darum hat sich bei

ihr die Verwendung an der Grube entwickelt. Dieselbe ist eine dreifache.

Die Braunkohle wird am Ort der Gewinnung in wagen gefüllt, die durch Drahtseile gezogen in ein Elektrizitätswerk wandern. £?ter entleert man sie in Feuerungen, durch welche Elektromotoren getrieben werden. Der so erzeugte Strom wird in meilenweitem Umkreis verwendet. Ein anderer Teil der Braunkohle geht in die Brikettfabrik, die ebenfalls neben der Grube liegt.

Beide Verwendungsarten sind typisch für eine gewisse Art der Braunkohle, wie sie z. B. im Rheinland vorkommt. Man nennt sie „Feuerkohle".

Die dritte Art der Benutzung ist nur bei einer sehr bituminösen Braunkohle möglich, die man hauptsächlich in der Provinz Sachsen findet uüd als Schweelkohle bezeichnet, wenn letztere ohne Zufuhr von Luft erhitzt wird, dabei also nicht verbrennen kann, so entweicht etwa ¹/₃ der Kohle in Form von Teer. Feuerkohle würde bei derselben Behandlung nur etwa 5 % Teer geben. Man gewinnt den Teer der sächsischen Kohle durch Schweelen, d. h. durch Erhitzen in Ofen, die innen mit schuppenartig geschichteten Ringen, den „Schweelglocken" ausgekleidet sind. Zwischen ihnen und der Ofenwandung gleiten die oben eingeworfenen Kohlen hinab, während Heizgase, von unten kommend, alles Flüchtige in gekühlte Röhren überführen. Die ausgetriebenen Gase bestehen zu etwa 8 Volumprozent aus wasserdampf; \o Volumprozent sind Verbindungen, die sich nicht kondensieren lassen, und 2 Volumprozent schlagen sich als Teer nieder. Auf das Gewicht der Kohle berechnet macht der Teer 5—\o % aus.

Die Verarbeitung des Teers gestattet einen gewissen Wettbewerb mit dem amerikanischen mit) russischen Erdöl. Bei der Destillation geht zunächst ein „Rohöl" über, dann folgen „Hart-paraffin" und „Weichparaffin". Das Rohöl gibt bei nochmaliger Destillation eine Reihe von Fraktionen, deren wichtigste Solarpl" und „Gasöl" sind. Solaröl wird wie Petroleum als Leuchtöl verwendet. Gasöl dient zur Fabrikation von „Ölgas"; dies sind leicht komprimierbare Gase, die beim Zersetzen des Gasöls in glühenden Retorten entstehen. \ kg Gl gibt etwa 550 1 Gas. Man preßt es in die eisernen Behälterbaus denen die Eisenbahnwagen beleuchtet werden.

Der wertvollste Bestandteil des Braunkohlenteers ist das Paraffin: es gleicht dem pennsylvanischen aus Erdöl gewonnenen und dient zur Fabrikation von Kerzen, wobei es meistens mit Stearin gemischt wird.

Gbgleich die Braunkohlenverwertung keineswegs unwesentlich ist, spielt sie doch eine geringe Rolle im vergleich zu den mannigfachen und hochbedeutsamen Zwecken, zu denen die Steinkohle benutzt wird. Das äußert sich schon in den Produktionsziffern. Deutschland förderte im Jahre J(9\3:

tooo t¹)

87 233

190 109

ein Verhältnis, das nur in Deutschland so günstig für Braunkohle liegt, da es Hauptbraunkohlenproduzent ist und den größten Teil der Welterzeugung beschafft.

vor allem aber tritt die Großartigkeit der Steinkohlen-verwendung zutage, wenn man sich deren Vielseitigkeit vorführt. von den in Deutschland im Jahre geförderten rund \go Millionen t Steinkohle t Einfuhr

- Braunkohle Steinkohle

wert in *000 Mk.

m 920

2 *35 976

zuzüglich rund *0’

im ganzen wurden verbraucht^:

für Hausbrand .....

„ deutsche Bahnen „ Elektrizitätswerke „ Landwirtschaft und Nebenbetriebe

„ Kokereien ....................

„ Gaswerke ......:.............

„ Brikettfabriken.................

„ Ausfuhr......................

200 Millionen, t

*6—*8 Mill. t

V—18 5— 6 7— 8

\o

zusammen *45 Mill. t ......... 1(55 Mill. t

so daß der Industrie rund zuflössen.

von den hier aufgeführten Einzelverwendungen steht die Kokerei und damit die Eisenindustrie an erster Stelle, wie tief sie im Steinkohlengewerbe wurzelt, soll in den folgenden Kapiteln gezeigt werden.

¹    * t (Tonne) — *000 kg (Kilogramm).

²    F. Russig in „Die rationelle Ausnutzung der Kohle", Technische'Gut-achten,^herausgegeben vorn Reichsschahamt. Berlin, bei Deymann, *9*6.

III. Lhemisches über das technische Lisen.

Die Kohle arten, die im vorigen Kapitel beschrieben wurden, lagen kaum gekannt und ungenutzt im, Schoße der Erde, als eisernes Gerät schon seit mindestens vier Jahrtausenden bekannt war. Man verwendete bei seiner Darstellung keine andere Kohle als die künstliche aus J30I3 bereitete, und gewann mit ihrer Hilfe aus Eisenerzen Produkte, die besser waren als die unserer heutigen Hochöfen.

Eisenerze nennt man chemische Verbindungen des Eisens mit Sauerstoff (Magneteisenstein, Roteisenstein), Sauerstoff und Wasser (Brauneisenstein, Minette), Sauerstoff und Kohlensäure (Spateisenstein). Die erste Operation der Eisenindustrie besteht in der „Verhüttung" dieser Erze, d. h. im Abtrennen des Eisens von Sauerstoff, Wasser und Kohlensäure. Die beiden letztgenannten entweichen bei starkem Erhitzen und hinterlassen Eisenoxyd, der Sauerstoff aber haftet fester und muß durch einen chemischen Eingriff entfernt werden.

Dieser Eingriff besteht im Glühen der Erze mit Luft und Kohlenstoff in Form von Holzkohle oder — in unserer Zeit — von Koks. Dabei verbrennt der Kohlenstoff in zwei Phasen. Zuerst vereinigt sich je ein Atom mit einem Atom Luftsauerstoff zu Kohlenmonoxyd, auch kurzweg Kohlenoxyd genannt i¹

c +

Große Schwierigkeit machte anfangs das Bemessen de

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Roman. 326 S.

¹

Die hier mitgeteilte chemische Gleichung gibt des leichteren Verständnisses wegen den Vorgang in seiner einfachsten Form. In Wirklichkeit verläuft er etwas verwickelter und zwar so wie beirrt Generatorgas auf 5. 53 angegeben.

CO

c +

Kohlenstoff Sauerstoff Kohlenoxyd

Das Kohlenoxyd ist ein Gas, das die ganze Erzmasse durchdringt. An jedem seiner Kohlenstoffatome ist noch Platz für ein zweites Sauerstoffatom, durch welches aus dem „Monoxyd" ein „Dioxyd" wird. würde man die Luft im Überschuß zutreten lassen, so wäre sofort die zweite Phase der Verbrennung erreicht, indem aus dem Kohlenoxyd Kohlendioxyd entstände:

CO +

co₂

o' —

Kohlenoxyd Sauerstoff Kohlendioxyd.

Indessen verzögert man das Eintreten dieser Phase durch Regulierung der Luftzufuhr. Die Folge davon ist, daß das Kohlenoxyd

betn Eisenoxyd den Sauerstoff entreißt, und somit geschmolzenes Eisen abfließt.

Fe₂0₃ -h 3 CO —-    3 CO? + 2 Fe

Eisenoxyd Kohlenoxyd Kohlensäure Eisen

Das Symbol für ein Atom Eisen, Fe, ist betn lateinischen Wort Ferrum entlehnt.

Nicht bas Eisen allein, auch andere Metalle scheidet man mit Kohlenoxyd aus ihren Erzen ab. Es ist ein ganz allgemeines hüttenmännisches Verfahren. Trotzdem find die Verhältnisse beim Eisen ganz besondere und sie verleihen ihm seine herrschende Stellung unter den Metallen. Denn während die Verhüttung von Erzen im allgemeinen zu Stoffen führt, die wie beim Zinn, Hupfer, Quecksilber ober Blei je nur in einer einzigen Handelsform, nämlich als möglichst reines Metall wesentlich sind, erhält man aus Eisenerz mehrere Warensorten, die als „Gußeisen", „Schmiedeeisen" und „Stahl^ je eine industrielle Welt für sich bedeuten.

Die Ursache dieser Mannigfaltigkeit liegt darin, daß Eisen vor anderen Metallen die Fähigkeit hat, in geschmolzenem Zustande einen Teil des Kohlenstoffs aufzulösen, mit dem das Erz gemischt wurde. - Dadurch erhält das Eisen je nach der aufgenommenen Menge Kohlenstoff ganz bestimmte Eigenschaften: Gießbarkeit, Schmiedbarkeit, Stahlhärte, was alles dem chemisch reinen Eisen ahgeht.

Ohne diese merkwürdige Rolle des Kohlenstoffs hätte demnach die Weltgeschichte einen Verlauf genommen, den man sich nur mit Erstaunen ausmalen kann. Die Menschen wären bei der Technik der Bronzezeit stehen geblieben, also bei der Verwendung einer teuren und unzulänglichen Legierung von Kupfer und Zinn. Gute und billige Geräte hätten sich nicht herstellen lassen, denn alles Eiserne würde sich verbogen haben. Undenkbar wären unsere Schienet: und Dampfmaschinen. Die Geschicke der Völker hätten sich mangels geeigneter Waffen ohne große Kriege erfüllt. Sottach hat uns der Kohletrstoff im Eisen in manchem . einen Fluch gebracht wie die Erbsüirde.

Die Ursache für diesen Einfluß des Kohlenstoffs ist eine dreifache:

während jeder Flüssigkeit in chemisch reinem Zustande eine ganz bestimmte Erstarrungstemperatur zukommt, wird letztere stets erniedrigt, wenn die Flüssigkeit nicht chemisch rein ist, sondern irgendwelche Stoffe gelöst enthält. So erstarrt reines Masser bei o°, löst matt aber Salz in ihm auf, so sinkt der Gefrierpunkt proportional der Salzinenge und zwar bei dein erreichbaren Maximum der Salzkonzentration bis zu —22°. Nicht anders wie Master zu Salz verhält sich flüssiges Eisen zu Kohlenstoff. Reines geschinolzenes Eisen erstarrt bei 1(540°¹, Eisen mit 4,3 % gelöstem Kohlenstoff wird erst bei U36° fest². Hierauf beruht die Gießbarkeit des technischer: Eisens. Das reine Metall würde beim Gießen erstarren, bevor es die Formen ausgefüllt hätte; das kohlenstoffhaltige bleibt viel länger flüssig.

Zweitens werden geschmolzene Substanzen, die chemisch rein sind, beim Abkühlen fast plötzlich ganz fest. Unreine dagegen bleiben nach Verschwinden des flüssigen Zustandes noch eine Zeitlang weich. Diesem allgemeinen Gesetz gehorcht auch Eisen, in dem Kohlenstoff gelöst ist. Infolgedessen läßt es sich in der Glut schmieden, d. h. durch Hämmern oder sonstige mechanische Operationen formen.

Endlich hat der Kohlenstoff beim Eisen noch eine ganz spezifische Mirkung. Sie besteht darin, daß er sich beim Abkühlen nicht in seiner Gesamtmenge unverändert ausscheidet, wie es gelöste Stoffe sonst zu tun pflegen, sondern sich zum Teil mit Eisen zu „Lisenkarbid", Fe₃C, verbindet. Letzteres ist hart; reines Eisen dagegen ist selbst nach vollkommenem Erkalten so weich, daß es sich mit dem Messer ritzen läßt. Das Lisenkarbid durchzieht das technische Eisen hi Form feiner Kristalle. Deren Härte und die Meichheit der aus reinem Eisen bestehenden Grundsubstanz kombinieren sich zu der merkwürdigen Mischung von Härte und Biegsamkeit, durch welche sich eiserne Massen, Geräte, Schienen und Träger auszeichnem

wie im einzelnen die Beschaffenheit von Eisen und Stahl vom Kohlenstoff abhängt, hat erst die „metallographische" Forschung der letzten Jahrzehnte klargelegt.

A. Martens, E. Heyn und Andere haben das „Kleingefüge" des Eisens sichtbar gemacht. Durch „Reliefpolieren" auf weicher und doch etwas abschleifender Unterlage treten die härteren Gefügeteile des Eisens plastisch hervor, weil sie dem Schleifen

widerstehen, während die weicheren Teile vertieft werden. Unter dein Mikroskop zeigen sich dann sehr charakteristische Bilder:

Tafel I Fig. \ veranschaulicht schmiedbares Eisen mit 0,5 % Kohlenstoff. Man sieht, wie die harten kohlenstoffhaltigen Teile bandförmig das reine Eisen durchziehen. Sie werden schon bei 0,05 % Kohlenstoff bemerkbar und geben dann denjenigen Härtegrad, wie man ihn z. B. für weichen Draht braucht.

Es könnte auffallen, daß selbst so geringe Gewichtsmengen Kohlenstoff eine Härtung verursachen. Lsier muß man sich aber vergegenwärtigen, daß es nicht nur auf die Verhältnisse des Gewichtes, sondern auch auf die des Raumes ankommt. Kohlenstoff nimmt 3,tmal so viel Raum ein wie die gleiche Gewichtsmenge Eisen, macht sich also schon deshalb im Gefüge des technischen Eisens recht breit. Außerdem aber werden bei der Bildung des Eisenkarbids gemäß der Formel Fe₃C von \ Atom — \2 Gewichtsteilen Kohlenstoff nicht weniger als 3 Atome — \68 Gewichtsteile Eisen chemisch gebunden und damit in eine besondere Kristallform gezwungen. Denn das Atomgewicht des Eisens bezogen auf Wasserstoff als Einheit (f. o.) ist 59. Die Sphäre des Kohlenstoffeinflusses erweitert sich dadurch außerordentlich, und so kann dem Raume nach leicht mehr als die Hälfte der ganzen Masse ein Gefüge erhalten, das sich von dem des reinen Eisens unterscheidet, obwohl die Gewichtsmenge des Kohlenstoffs niemals eine große ist.

Die Schmiedbarkeit des Eisens knüpft sich ansein Intervall von etwa 0,05 bis \,5 % Kohlenstoff. Darüber hinaus über- ^ wiegt der Kohlenstoff derartig, daß die Härte zur Sprödigkeit wird, die das Material untauglich macht.-

Innerhalb jenes Intervalles hat man neben dem eigentlichen Schmiedeeisen noch eine besondere Art von schmiedbarem Eisen zu unterscheiden: den Stahl. Sein Kohlenstoffgehalt beträgt etwa 0,6 bis \,5 % und bewirkt durch die gesteigerte Häufung des Lifenkarbids eine größere Härte, als sie unterhalb 0,6 %, also beim Schmiedeeisen möglich ist. Tafel I Fig. 2 zeigt Stahl mit 0,95 % Kohlenstoff und dem Karbidgerüst, das wesentlich dichter gefügt ist als bei der vorigen Figur.

Der Unterschied zwischen Schmiedeeisen und Stahl ist kein scharfer, wenn man lediglich den jdrozentgehalt an Kohlenstoff in Betracht zieht, denn naturgemäß steigt die Härte mit zunehmender Kohlenstoffmenge ganz allmählich, und bei einem gewissen Punkte kann man ebensogut von Schmiedeeisen wie von Stahl sprechen. Dennoch läßt sich dem Begriff Stahl eine ganz bestimmte Bedeutung geben, indem bei einem Kohlenstoffgehalt von etwa o,6 bis \,5 % die Härte dadurch gesteigert werden kann,.daß man das glühende Material in kaltes Wasser taucht. Durch.diese plötzliche „Abschreckung" wird die regelmäßige Lagerung der kohlenstoffhaltigen Teile, wie sie bei langsamem Erkalten eintritt, verhindert. Sie werden in dem Zustand fixiert, der ihnen bei Rotglut eigen ist, und da in einem glühenden, fast noch geschmolzenen Material die Moleküle einen wirbeltanz aufführen, so zeigt uns das Bild des abgeschreckten Eisens die Teilchen in den Stellungen dieses Tanzes festgebannt (Tafel II Fig. 0. Sie sind gegeneinander geneigt, und das verursacht die bekannte Härte des Stahles. Das hier abgebildete Stück enthielt \,5 % Kohlenstoff und würde uoo° heiß in Eiswasser getaucht.

Durch diese Behandlung wird der Stahl nicht nur hart, sondern er kann auch derartig spröde werden, daß er nicht mehr zu brauchen ist. Er nimmt „Glashärte" an. Das mikroskopische Bild einer derartigen Probe ist hier wiedergegeben, weil es die Wirkung des Abschreckens besonders deutlich hervortreten läßt. Bei richtiger Ausführung müssen die Karbidnadeln sich etwas mehr der parallelen Lage nähern, die sie irrt ungehärteten Stahl einnehmen. Man wählt darum die Abschreckungstemperatur, d. h. die Temperatur der glühenden Masse vor Einbringen in Wasser, weniger hoch — 800° ist das richtige — und macht außerdem die Wirkung des Abschreckens durch das „Anlassen" zum Teil wieder rückgängig. Das Anlassen besteht im Wiedererwärmen auf 220—330°. Die Karbidnadeln beginnen sich zu bewegen, indem die gezwungene Lage physikalische Kräfte auslöst. Tafel II Fig. 2 zeigt eine Stahlprobe, die bei 750° abgeschreckt und dann 3 Stunden auf 275° abgelassen wurde. Die gespannte nadelige Struktur ist noch erhalten. Bei weiterem dreistündigem Anlassen auf 405⁰ (Tafel III Fig, \) hat sich ein gleichmäßigeres Gemenge gebildet, wie es gutem Stahl entspricht.    |

Scheinbar ist, nichts gröber und plumper als ein Klumpen Eisen oder Stähl. Betrachtet man aber die mikroskopischen Bilder, so schwindet dieser Eindruck und macht dem der äußersten

Zartheit Platz. Schmiedeeisen und Stahl sind sogar mehr als zart, sie sind überempfindlich. Das Eisen äußert sich darum in wechselnder Gestalt je nach den Bedingungen des Entstehens aus dem Erz und der weiteren Behandlung. Die Menschheit hatte das Glück, in den ältesten Zeiten der Eisenindustrie gerade die Arbeitsbedingungen zu treffen, bei denen das launische Material willig ist und sich in brauchbarem Zustand als Schmiedeeisen aus dem Erz abscheidet. Zudem verstand man wahrscheinlich schon irrt Mittelalter oder noch früher, Schmiebeeisen durch „Ee mentieren" in Stahl zu verwandeln; es geschieht durch Einpacken des Eisens in kleinstückige Holzkohle oder Kohlenstoff abgebende Stoffe, wie Blutlaugensalz, und mehrtägiges Glühen unter Luftabschluß, wobei sich Kohlenstoff im Eisen löst. Auch hierbei ging man unbewußt so,zu Werke, daß gerade die richtige Kohlenstoffmenge aufgenommen wurde. Später aber, als man dem Eisen, ohne seine Empfindlichkeit zu kennen, durch Erfindung des Hochofens einen ganz anderen Zustand zumutete, zeigte es sich spröde und mußte durch die großen Erfindungen der neuerat Eisenhüttentechnik wieder bezwungen werden.

IV. Der Hochofen.

Eine Grube im Erdreich, darin ein Feuer, das ein Blasebalg schürte, und darauf geschichtet ein Gemisch von Holzkohle und Erz — so dürste es dort ausgesehen haben, wo das Eisen zu Siegfrieds Schwert entstand. Vielleicht war es auch keine Grube mehr, sondern zum Zusammenhalten der Glut ein rohes Gemäuer. Daraus wurde mit der Zeit ein regelrechter, aus behauenen Steinen gefügter Schachtofen, in dem die Hitze noch größer war, und die Umsetzung des Erzes demgemäß vollkommener und rascher vonstatten ging. Indessen kam aus dieser Verbesserung auch eine Schwierigkeit. Es war nämlich leicht, einen kalten Ofenschacht zu füllen, schwer aber einen heißen zu leeren. Das Eisen sammelte sich an der tiefsten Stelle, es ließ sich nur schwer von oben durch die Glut hindurch mit Zangen fassen. Einfacher war es, den Ofen unten aufzubrechen und den Metallklumpen herauszuzerren. Dann mußte der Ofen neu gemauert und beschickt werden, und das wiederholte sich mit ermüdender Regelmäßigkeit. Das Umständliche dieser Arbeitsweise führte bei steigendem Bedarf dazu, die Öfen immer höher und höher zu machen, um möglich viel Erz verarbeiten zu können.

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Fig. V Schnnedbares (Eisen mit 0,5 Prozent Roblenstoff. (650 fache lineare Vergrößerung, von <£. Heyn (kgl. Malerialprufungsamt, Abt. für Nietallographie).

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Fig. 2. Stahl mit 0,95 Prozent Kohlenstoff. (650 fache lineare Vergrößerung, von (E. Heyn (kgl. MalerialprüfungLamt, Abt. für Metallographie).

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Zig. J. Werkzeugstahl mit K.,5 Projent Kohlenstoff. Bei U0° in Liswasser abgeschreckt. 350 fache lineare Vergrößerung, von L. ^eyn (kgl. Materialprüfungsamt, Abt. für Metallographie).

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Zig. 2. Stahl mit 0,95 Prozent Kohlenstoff, bei 7500 abgeschreckt, 5 Stunden bei 275° angelassen. 350 fache lineare Vergrößerung, von €. tzevn (kgl. Materialprüfungsanit, Abt. für Metallographie .

Aus betn gleichen Grunde . verstärkte man ati Anfang des \5. Jahrhunderts die Glut/ indem man biß.    eingelassenen

Gebläse nichüstnehrmit ^ der Hand oher durch Traten m Gang hielt, sondern, durch Wasserkraft. Diese trieb, ein Mühlrad, und dessen drehende ' Bewegung setzte - man durch einfache Vorrichtungen in diy anj? und niedergehende der Blasebalge um, deren Wirkung so.eine ungleich größere war. als nach der primitiven alten Methode.. Auf diese weise bildete sich ällmählich der Typus des Hochofens heraus, charakteristisch nicht Nur durch die Höhe, sondern vor allem durch die maschinelle Lufteinpressung. Solche Öfen hat Schiller gesehen:

Des Wassers und-des-, Feuers Kraft verbündet sieht man hier;

Das Mühlrad, von der Flut gerafft,

Umwälzt sich für und für.    . v: s

Einen heutigen Hochofen zeigt Tafel IV. Die Höhe beträgt 20 bis 30 m. Das Baumaterial besteht aus feuerfesten Steinen, die von eisernen Bändern umspannt sind. In der Mitte erweitert sich der Ofen, weil hier die von oben herabgleitende Beschickung durch die -Hitze zu schwellen beginnt, um dann wieder infolge des Abtropfens des Eisens und des Verbrennens des Kohlenstoffs einzuschrumpfen. Die Beschickung wird durch den schrägen Aufzug zugeführt und besteht aus abwechselnden Ladungen von Erz und von Brennstoff (früher Holzkohle, heute Koks), welch letzterer mit Kalkstein oder Dolomit oder Tonschiefer gemischt ist. Diese „Zuschläge" dienen zur Entfernung der nicht eisenhaltigen Bestandteile der Erze; sie bilden mit ihnen „Schlacken", d. h. chemische Verbindungen, die dem Glase verglichen werden können, insofern sie leichter schmelzbar sind als ihre Komponenten und darum im Hochofen abtropfen.

Das Einfüllen der Beschickung geschieht durch die obere Öffnung des Schachtes, welche man Gicht nennt. Rund mit die Gicht läuft eine Tribüne; sie ruht auf eisernen Trägern, welche mit mehreren den Ofen . umlaufenden Galerien verbunden sind. Durch Heben Und Senken eines konischen Verschlusses läßt sich die Gicht öffnest und schließen. Durch ein senkrecht in den Ofen hineingehängtes Rohr entweichest die Gichtgase,:hie durch die -Einwirkung der Luft auf best Koks entstehen.

Die Luft, oder wie man sagt, der wind, wird durch Gebläse-maschinen hineingepreßt. Diese treibt man mit Dampf oder

vorteilhafter mit Gaskraftmaschinen, seitdem es gelungen ist, die Gichtgase von Flugstaub zu reinigen und so für Gasmotoren nutzbar zu machen, hierbei wirken die Gichtgase durch ihren großen Gehalt an Kohlenoxyd, welches brennbar ist. Der Flug-staub setzt sich zum Teil in dem rechts auf der Abbildung sichtbaren weiten Bdhälter („Staubsack") ab. Es folgt die vollkommene Entfernung des Staubes durch Benetzen mittels eingespritzten Wassers und Schleudern mit großen Flügelrädern.

Die Zuführung des VOinbcs geschieht durch die um den unteren Teil des Ofens gelegte Ringleitung und von da schräg nach unten durch Zweigleitungen, die im Ofeninnern enden. Sie bestehen außen aus Eisen, innen aus Bronze, deren Wandung hohl und von Wasser durchflossen ist, so daß sie nicht schmilzt.

Sobald der wind in den Ofen tritt, verbrennt er den Kohlenstoff zu Kohlenoxyd. Dieses entreißt dem Erz seinen Sauerstoff, und das Eisen tropft ab. Im Jahre 1(829 fand der schottische Ingenieur I. B. Neilson, daß der Verbrauch von 8 t Koks pro Tonne erzeugten Eisens auf 5 t sank, und daß gleichzeitig die Wochenproduktion von 1(1(0 auf \62 t stieg, wenn er den wind vor Eintritt in den Ofen auf 1(49⁰ C erhitzte. Diese Erfindung entwickelte sich zur wichtigsten der ganzen Hochofentechnik, denn durch Vorerhitzung des Windes auf 700—800° hat man die Reaktion im Hochofen in früher ungeahnter weise beschleunigt. Man braucht zurzeit kaum \ t Koks zur Herstellung von \ t Eisen, und die Erzeugung innerhalb 24 Stunden bewegt sich zwischen 1(00 und 500 t.

Seit 1(857 erhitzt man den wind in den nach E. A. Lowper benannten kuppelförmigen Türmen. Sie sind mit feuerfesten Steinen ausgesetzt und nehmen die Hitze eines Teiles der Gichtgase auf, die man in einem Turm abbrennen läßt. Nachdem das etwa zwei Stunden gedauert hat, werden die Gichtgase einem zweiten Turm zugeführt, während man durch den ersten den wind dem Hochofen zupreßt. Nach weiteren zwei Stunden hat Turm \ seine Hitze an den wind abgegeben, Turm 2 ist zur Winderhitzung reif geworden. So geht es abwechselnd mit mehreren Eowper-türmen, deren drei auf der Abbildung links vom Hochofen sichtbar sind.

Die Erzeugnisse des Hochofens sind, außer den Gichtgasen, Schlacke und Eisen, die beide am Boden des Ofens,

im sogenannten Gestell sich ansammeln. Die Schlacke als das leichtere schwimmt auf dem Eisenfluß und wird von Zeit zu Zeit aus einem Stichloch abgelassen. In früheren Zeiten war die Schlacke ein lästiges Abfallprodukt, aber die Notwendigkeit jeder fortschreitenden Industrie, möglichst alles zu verwerten, führte zuerst zur Fabrikation von „Schlackensteinen" zu Wegebauten, dann zu der einträglicheren des „Eisenportlandzementes". Portlandzement ist das \82% in England erfundene, heute in bester (Qualität in Deutschland hergestellte Glühprodukt von Ton und Kalkstein. Es hat die merkwürdige Eigenschaft, mit Wasser zu erhärten, und dient als „hydraulischer Mörtel" zu den entsprechenden Bauten. Insofern die Zuschläge der Hochofenbeschickungen oder die Eisenerze ton- und kalkhaltig sind, müssen auch Schlacken zementähnlich sein, und vollwertigen Zement erhält man, wenn man Schlacke außerhalb des Hochofens mit Kalkstein brennt. Zu dem Zwecke haben manche Hochofenwerke ihren Betrieb durch eine Schlackenzementfabrik erweitert, nachdem es gelungen ist, den sehr strengen Anforderungen, die man an Portlandzement stellt, zu genügen.

Unter der Schlacke sammelt sich im Hochofen das Eisen an und zwar nicht wie in den alten kleinen Öfen als zäher Klumpen, sondern flüssig wie Wasser. Es fließt darum ab, sobald man nahe dem Boden eine Öffnung durchstößt, die bis zum geeigneten Moment mit Ton verstopft war. Das Eisen muß also nicht wie ehedem mühsam herausgezerrt werden, man kann es vielmehr wie aus einem Faß abzapfen und es in Formen von Sand strömen lassen. Dann wird das Spundloch so lange wieder verschlossen gehalten, bis neue Mengen des stetig eingefüllten Erzes zu Eisen geworden sind.

Hierin liegt der große Fortschritt gegen früher, der die Massenerzeugung-ermöglichte. Dennoch war die.Beschaffenheit des Hochofeneisens für diejenigen, die es im \5. Jahrhundert zum erstenmal in seiner heutigen Gestalt gewannen, eine unangenehme Überraschung. In dem Maße nämlich wie man die alten kleinen Öfen Vergrößerte und durch Einpressen des Windes die Glut erhöhte, änderte man, ohne es zu wollen, die Beschaffenheit des Eisens. Denn das Produkt, das aus dem Hochofen abfließt, ist nicht mehr das gute Schmiedeeisen des Altertums und des Mittelalters. Ls fliegt auf dem Amboß auseinander und hat insofern scheinbar keinerlei wert, wo solches Eisen in der ersten Zeit der

hohen Öfen erhalten wurde, glaubte man, es liege Nachlässigkeit vor und bestrafte die Arbeiters Hätte man in jener ersten Epoche der Hochofentechnik die chemische Analyse gekannt, so würde eine Kohlenstoffbestimmung gezeigt haben, was geschehen war. Dadurch, daß man die Hitze der Öfen steigerte, erhöhte sich gleichzeitig die Löslichkeit des Kohlenstoffs im Eisen bis auf etwa 5 %, während sie früher höchstens etwa \,6 % betragen hatte. Mit letzterer Zahl und dem, was darunter liegt, hatte man, ohne es zu ahnen, durch Altertum und Mittelalter hindurch gerade diejenige Kohlenstoff-menge getroffen, die das richtige, für Schmiedeeisen und Stahl geeignete Kleingefüge gibt. Durch die gesteigerte Kohlenmenge mußte aber das Produkt anders Eigenschaften bekommen. Zunächst sank der Erstarrungspunkt um etwa 200°, weil alle Flüssigkeiten um so schwerer fest werden, je mehr von anderen Stoffen sie gelöst enthalten. Dies war eine günstige Änderung; sie bewirkte, daß die Masse im Hochofen flüssig blieb und ohne Unterbrechung abgezapft werden konnte. Zweitens aber erfolgte die Abscheidung des Kohlenstoffs so reichlich, daß das Eisen höchst ungünstig verändert wurde. Nach dem Erkalten erwies es sich nicht nur als hart, sondern auch als spröde. Es ist die Folge einer allzu dichten Häufung der Karbidteilchen. Unter Umständen übersteigt auch die Menge des gelösten Kohlenstoffs diejenige, welche das Eisen als Eisenkarbid zu binden vermag. In diesem Falle scheidet sich der Uberschuß in Form, des Graphits aus. Das Kleingefüge des Hochofeneisens sieht darum anders aus, als das von Schmiedeeisen oder Stahl. Tafel III Fig. 2 zeigt, wie sich mitten durch das reine Eisen (auf dem Bilde mit F bezeichnet) ein plumpes Graphitband zieht. Daneben erscheint reichlich Eisenkarbid. Verschwunden ist damit die Schmiedbarkeit des warmen Materials, die Elastizität des erkalteten. Hochofeneisen eignet sich weder zu Waffen noch zu Geräten.

Dagegen mußte eine Eigenschaft des Hochofeneisens auffallen, welche den Ausblick auf eine neue Industrie eröffnete. Es ist seine Gießbarkeit. Schon beim Hochofenabstich kann man sehen, mit welcher Leichtigkeit das Eisen in die regelmäßig geformten Sandbetten fließt. Das allein würde indessen noch nicht zum technischen Guß genügen. Wesentlich ist außerdem, daß die

¹ H. Wedding, Zeitschr. für angewandte Chemie 20, 9-6 (*907).

aus Lehrn, Holz, Semb ober Eisen bestehenben Gußfornren scharf ausgefüllt werben unb beim Erkalten bes Eingegossenen auch ausgefüllt bleiben. Anbere Stoffe „schwinben", b. h. sie ziehen sich zusammen unb geben barum nicht bie gewünschte Form.

Der französische Gelehrte Röaumur (\685—\757) erkannte biese Vorzüge bes Hochofeneisens. Auf Grunb seiner Veröffentlichungen entstaub eine ausgebehnte Gußeiseninbustrie, bie sich vorher nur in einzelnen Ansätzen bemerkbar gemacht hatte. Anfangs benutzte man birekt bas aus bem Hochofen Ausfließenbe zum Ausfüllen bet Formen, später begann man bie Massen zuerst erkalten zu lassen unb bann vor bem Guß noch einmal umzuschmelzen. Man erzielt baburch gleichmäßige Mischung, („Gattierung"), währenb bie zu verschiebenen Zeiten bes Tages abgestochenen Eisenmassen je nach zufälligen Vorgängen im Hochofen voneinanber verschieben sinb. Früher gattierte man nach äußeren Merkmalen, heute spielt beim Hochofenbetrieb bie chemische Analyse eine Rolle, weil für bie Beschaffenheit bet Ware nicht nur bet Kohlenstoff, sonbern auch eine Reihe anbetet Elemente wesentlich sinb, bie aus ben Erzen stammen unb im Eisen verbleiben: Silicium, Mangan, Phosphor, Schwefel. Sie beeinflussen je nach ihrem Prozentgehalt bie Härte bes gegossenen Eisens, seine Elastizität unb Bestänbigkeit gegen Stoß, Druck, Hitze, Säurewirkung unb anberes. Da nun Gußeisen ganz verschiebenen Schäbigungen wiberstehen muß, je nachbem es für Maschinenteile unb Wagenräber, ober Säulen ober wasserröhren, Ofenplatten, chemische Geräte ober sonstige Dinge bienen soll, so muß bie Beschaffenheit bes Materials nach erfahrungsgemäß festgestellten Regeln burch geeignete Mischung bem jeweiligen Zweck angepaßt werben.

wesentlich ist ferner, ob bie Masse nach bem Gießen langsam ober rasch erkaltet. Ersteres tritt immer ein, wenn nicht besonbere Vorrichtungen getroffen werben, unb führt zu graphitischer Aus-scheibung bes Kohlenstoffs unb bamit zu einer gewissen Weichheit bes Materiales, bie ben wert bet Gußwaren im allgemeinen nicht beeinträchtigt, will man aber burch „Hartguß" Eisenbahnräber ober walzen herstellen, bie nicht weich sein bürfen, so muß man ben Gußstücken eNtweber bünne Wanbungen geben ober sie in „Koquillen", b. h. in eisernen Formen erstarren lassen. In bethen Fällen wirb bie Wärme rasch abgeleitet. Daburch scheidet sich der Kohlenstoff. in den äußeren Schichten ähnlich wie beim Abschrecken des Stahles als Eisenkarbid aus, welches ty'ätie verleiht.

V. Die Entkohlung des Roheisens.

Das im Hochofen erhaltene Eisen ist ein Halbfabrikat, das man darum Roheisen nennt. Bei seiner Verarbeitung zu fertiger Ware kann man sich nicht auf das Gießen beschränken; man will außerdem Schmiedeeisen und Stahl gewinnen, also den etwa 5 % betragenden Kohlenstoff des Roheisens auf ](,6 % und noch tiefer herabsetzen. Diese Operation wird als Frischen bezeichnet.

Der älteste Frischprozeß ergab sich allmählich und von selber dadurch, daß man versuchte, ungleichmäßige Dfenerzeugnisse durch verschmelzen zu einheitlichen Massen zu vereinigen. Da hierbei ein Teil des Kohlenstoffs verbrennt, so mußte man die Beobachtung machen, wie aus Roheisen schmiedbares Eisen wird.

Daß man dieses Verfahren in großem Maßstabe zp einer Zeit ausbilden konnte, in der es keinerlei wissenschaftliche Führung gab, ist erstaunlich; denn wenn sich Kohlenstoff in Form von Graphit im Roheisen ausscheidet, so läßt er sich nur schwer verbrennen, weil von den drei Modifikationen, amorpher Kohlen-' stoff, Diamant und Graphit, der letztgenannte dem Sauerstoff am meisten widersteht. Infolgedessen gelingt es in den alten Frisch- ' feuerherden nur durch dreimaliges verschmelzen,' graphitisches Roheisen zu entkohlen.

Die Eisentechniker des \6. Jahrhunderts hätten mit einem solch umständlichen verfahren wohl kaum eine Großindustrie schaffen können, wäre ihnen nicht der Kampf zweier Elemente zu Hilfe gekommen, die geheimnisvoll im Roheisen walten und damals noch gänzlich unentdeckt waren: das Mangan und das • Silicium.

Mangan und Silicium begleiten in wechselnden Mengen das Eisen in Form von Braunstein und von Ouarz in seinen Erzen und sind in diesen Mineralien gleich dem Eisen an Sauerstoff gebunden. Letzterer wird ihnen im Hochofen entrissen, und nun lösen sich im Roheisen Mangan und Silicium zugleich mit dem Kohlenstoff. Alle drei Elemente scheiden sich beim Erkalten aus, und hierbei äußern sich ihre chemischen Kräfte durch eine eigentümliche Beeinflussung des Kohlenstoffs. Dessen Verbindung

mit dem Eisen wird durch Silicium gehindert, durch Mangan befördert. Infolgedessen scheidet sich der Kohlenstoff für sich allein und zwar als Graphit aus, wenn der Kochofen ein Eisen mit viel Silicium und wenig Mangan liefert. Das betreffende Produkt wird als graues Roheisen (s. Tafel III Fig. 2) bezeichnet, weil die reichlich ausgeschiedenen Graphitblätter ihm diese Farbe geben. Es enthält 2—3 % Silicium und höchstens \ % Mangan.

Beträgt dagegen der Gehalt an Silicium weniger als \ %, so kommt der Einfluß des stets vorhandenen Mangans voll zur Geltung, selbst wenn dessen Menge nur Bruchteile von \ % ausmacht, und er wird um so stärker, wenn der Mangangehalt, was oft der $all ist, auf 3 % und noch weiter ansteigt. Der Kohlenstoff scheidet sich dann nicht als Graphit aus, sondern in derselben weise an das Eisen gebunden wie im Schmiedeeisen. Feine Teilchen von Lisenkarbid durchziehen die Masse (Tafel V Fig. \). An frischen Bruchstellen ist das Gefüge hell und weißkörnig, weshalb man dieses Hochofenerzeugnis weißes Roheisen nennt. Es eignet stch zwar wegen seiner Sprödigkeil nicht zum Schmieden, wohl aber, im Gegensatz zum grauen Roheisen, vortrefflich zur Verarbeitung auf schmiedbares Eisen. Denn der Kohlenstoff ist in Form des Eisenkarbids verhältnismäßig leicht entzündbar, läßt sich also durch Schmelzen der Masse unter Luftzufuhr auf dasjenige Maß reduzieren, das dem schmiedbaren Eisen entspricht.

welche Art des Roheisens man erhält, hängt selbstverständlich zunächst von der Art der Erze ab, dann aber auch von der Hochofenführung. Zuerst wird nämlich das Eisen aus seinen Oxiden ausgeschieden, erst bei höherer Temperatur das Mangan, und zuletzt das Silicium, verwendet man also nur so viel Brennstoff und regelt man den wind so, daß die blitze eine mäßige bleibt, so bildet sich nur wenig Silicium^ das meiste bleibt an Sauerstoff gebunden in der Schlacke. Infolgedessen entsteht weißes Roheisen. Steigert man aber die Glut, bis auch dem Ouarz sein Sauerstoff entrissen, also Silicium gebildet wird, so ist das Roheisen^grau. Der Kochöftrer kann also durch Ofen-beschickung und Ofenführung rrach Belieben graues oder weißes Roheisen erzeugen. Durch Kombination der verschiedenen Arbeitsbedingungen entsteht^ein Produkt mittlerer^Znsammen-setzung, das sogenannte halbierte Roheisen.

Nachdem man diese verwickelten chemischen Verhältnisse zuerst empirisch und später wissenschaftlich erkannt hatte, benutzte man das graue Roheisen vorzugsweise zum Guß.

halbiertes Roheisen dient zweckmäßig zum „Erzglühfrischen", d. h. zum teilweisen Entkohlen fertiger Gußwaren, deren $oxm man durch nachträgliches Bearbeiten vervollkommnen will. Dieses Verfahren wurde \72\ von Rsaumur erfunden. Ls besteht im Einpacken der Gußstücke in gepulvertes Eisenerz und Erhitzen bis zu einer Temperatur, bei welcher die Ware nicht schmilzt, wohl aber so stark glüht, daß der Sauerstoff des Eisenerzes einen Teil des Kohlenstoffs verbrennt. Das Gußeisen wird dadurch zum „schmiedbaren Guß". Es hat seine Sprödigkeit verloren und läßt sich zur Veredlung der äußeren Gestaltung zurechthämmern.

Das weiße Roheisen endlich erwies sich als besonders-geeignet zur Erzeugung von schmiedbarem Eisen, und so entwickelte sich ' neben der Gießereitechnik ein neuer Teil der Eisenindustrie: die Entkohlung des Hochofeneisens. Sie geschieht nach den Verfahren, die sich an die Namen Lort, Bessemer, Thomas, Gilchrist, Siemens xmb Martin knüpfen. Man ist gewohnt, mit diesen Namen die Erinnerung an Entdeckungen von der allergrößten Tragweite zu knüpfen, und schon daraus läßt sich erkennen, wie sehr die Lisentechnik der letzten Iahrunderte bis in unsere Zeit hinein von der Frage nach der besten Methode zur Entkohlung des Hochofeneisens beherrscht wird.

Diese Frage wäre keine so schwierige gewesen, hätte nicht das \8. Jahrhundert der Lisentechnik ein neues und minderwertiges Brennmaterial aufgezwungen, die Steinkohle.

Solange die waldbestände ausreichten, um den Bedarf an Holzkohle zu decken, entkohlte man das Eisen durch das sogenannte Herdfrischen, d. h. man entzündete Holzkohle in offenen Herden, legte darein das Roheisen und verbrannte dessen Kohlenstoff durch kräftig aufgeblasene^Luft. Nach etwa drei Stunden ist die Kohlenstoffmenge soweit gesunken, daß Schmiedeeisen entstanden ist. Bei kürzerer Dauer des Frischens erhält man Stahl. Da die Holzkohle sehr rein ist und keine dem Eisen schädliche Substanz an dieses abgibt, so lassen sich durch das Herdfrischen Schmiedeeisen und Stahl von vorzüglicher Beschaffenheit erzeugen. Das Verfahren hat sich in holzreichen Ländern gehalten; darum kommen die besten Hufnägel aus Schweden.

Als sich nun mit der Zeit die Wälder lichteten, und der Bedarf an Eisen und Stahl immer mehr zunahm, mußte man darauf sinnen, für den Hochofen sowohl wie für das Frischfeuer die Steinkohle nutzbar zu machen, die man schon seit dem frühen Mittelalter in geringem Umfange bergmännisch förderte und im Hause und in der Schmiede verwendete. Zur Eisenerzeugung aber eignete sich Steinkohle nicht ohne weiteres, da ihr die Härte und Reinheit der Holzkohle abgeht. )m Hochofen erweicht sie und verhindert dadurch den Durchgang der eingepreßten Luft. Beim Frischen gibt sie Schwefel an das Eisen ab; ein mit Stein-

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Fig. 5. Koksofen.

kohle gefrischtes Material zeigt unter dem Mikroskop dunkle Einschlüsse von Schwefeleisen (Tafel V Fig. 2). Sie zerstören das Gefüge und veranlassen „Rotbruch", d. h. eine Sprödigkeit, die beim Schmieden schon bemerkbar wird, wenn der Schwefelgehalt nur o,o\ % beträgt, und bei 0,04 % die Schmiedbarkeit ganz verhindert.

Somit hatte man bei der Aufgabe der Entkohlung von Roheisen zwei große Schwierigkeiten zu überwinden. Die erste betraf die Erzeugung des zu entkohlenden Roheisens mit Hilfe von Steinkohle und die zweite die Entkohlung unter Anwendung desselben Brennmaterials.

Die Verwendung der Steinkohle im Hochofen wurde erst durch ihre Umwandlung in Koks möglich, die darin besteht, daß man die Kohle ähnlich wie das Holz im Meiler von allem Flüchtigen

befreit. Die zurückbleibende Masse enthält fast gar keine Kohlenwasserstoffe wehr, sondern der Hauptsache nach Kohlenstoff, welcher im Hochofen nicht erweicht und ihn darum nicht ver- _ stopfen kann.

Dieses Verfahren wurde, soweit bekannt, im Jahre 1(584 auf Anregung des Herzogs Julius von Braunschweig-Lüne-burg im Harz zum ersten Male ausgeführt. Es verbreitete sich dann langsam vorzugsweise in England. Man arbeitete anfangs mit bienenkorbartigen Öfen, die den Holzmeilern ähnelten, in England noch im Gebrauch sind und sich bis in die 1(880 er Jahre hinein auch in Deutschland gehalten haben. Seither sind durch Hüßener in Gelsenkirchen und Andere die Koksöfen so abgewandelt worden, daß die Heizkraft der ausgetriebenen Gase nicht verloren geht, sondern zur Verkokung nutzbar wird. Zu dem Zwecke schüttet man die Kohle in schmale gemauerte Ofen-kammern, die zu einer langen Batterie vereinigt nebeneinander liegen (Fig. 5). Über jeder Kammer sind Öffnungen zum Einfüllen der Kohle und zürn Abziehen der Destillationsgase, die so geführt werden, daß sie zum Teil wieder in die Ofenbatterie und zwar zwischen die Seitenwände von je zwei Öfen gelangen. Unter der Ofensohle tritt die Luft ein, die zum Verbrennen der Heizgase dient. Die Verkokung dauert etwa 24 Stunden. Man öffnet dann die Türen an den beiden Enden eines jeden Ofens, befördert durch den Kolben einer Stoßmaschine den noch glühenden Koks heraus und löscht ihn mit Wasser ab. Der so erhaltene Koks wird „Zechenkoks" genannt, weil man ihn vielfach auf den Kohlenzechen, also in unmittelbarem Anschluß an die bergmännische Förderung gewinnt. Er ist hart und „klingend", d. h. er gibt beim Anschlagen einen fast metallischen Ton; das rührt von der Festigkeit her, die ihm durch geeignete Auswahl der Kohle und den Druck infolge der Schütthöhe der Ofen verliehen wird. 3m Gegensatz dazu hat der Gaskoks (f. Kap. VI) geringere Festigkeit, weil er. aus anderen Kohlen und meist bei geringerer Schütthöhe, hergestellt wird.

Bei der Herstellung von Zechenkoks fallen als wertvolle Neben-produkte Leuchtgas, Teer, Benzol und Ammoniak ab. Vgl. darüber am Schluß von Kapitel VI.

Die zweite Erfindung, durch welche die Anwendung von Steinkohle bei der Eisenerzeugung ermöglicht wurde, betraf die Entkohlung des Roheisens. Hierfür war man trotz der Entdeckung des Kokses nach wie vor auf das Frischen im Holzkohlenfeuer angewiesen, weil bei der Verkokung nicht aller Schwefel ausgetrieben wird. Der beste Koks enthält immer noch etwa o,8% des lästigen Elementes. Ls gelingt, dessen Übertritt in das Eisen im Hochofen bis zu einem gewissen Grade dadurch zu verhindern, daß man Kalkstein zugibt, der den Schwefel bindet und in die Schlacke führt; wollte man aber im Frischfeuer Koks verwenden, so würde dessen Schwefel mir zum Teil in die Schlacke gehen und der Hauptsache nach im Eisen bleiben. Man war also beim Erzeugen von Schmiedeeisen und Stahl selbst nach Erfindung des Kokses immer noch auf die Holzkohle angewiesen, und auf dieser Basis hätte sich eine Großindustrie des Eisens nicht entwickeln können.

Lin Londoner Kaufmann, Henry Lort, der durch seinen Handel mit Eisen zu technischem Denken angeregt wurde, gab im Jahre ^78H den weg an, wie man beim Feuern zwecks Entkohlung des Roheisens die Holzkohle durch Steinkohle ersetzen und außerdem die Fabrikationsdauer auf ein siebente! der beim Herdfrischen notwendigen Zeit mindern könne. Lort hat dadurch dem Rade der Welt- und Wirtschaftsgeschichte einen stärkeren Schwung gegeben als irgendein Herrscher, Staatsmann oder Heerführer. Denn erst seine Erfindung schuf den großen offenen weg zwischen Kohle und Eisen, die Nutzbarmachung von Steinkohle und Eisenerz für einander in riesenhaftem Umfang. Das wirtschaftliche Lmporblühen zuerst von England und später das der anderen Industrieländer datiert seit jener Zeit; denn erst jetzt war überhaupt die Möglichkeit gegeben, rasch und billig und in ganz beliebigen Mengen gute Waffen und Werkzeuge und in der Folge Maschinen, schiffe, Lokomotiven, Brücken und Bauten aus den Eisenerzen hervorzuzaubern. Lort war Zeitgenosse von James Watt, dem Erfinder der Dampfmaschine, und von Nikolaus Leblanc, der zuerst künstliche Soda darstellte, wodurch die Fabrikation von Glas und die von Seife sich zu Großindustrien auswachsen konnten, von diesen drei Genies, die eine neue Zeit heraufzwangen, ist nur Watt zu Reichtum und Ehren gekommen. Leblanc verschlangen die wogen der französischen Revolution; nachdem der Staat sein Patent widerrechtlich konfisziert hatte, endete er durch Selbstmord. Lort hatte das Unglück, als Kompagnon einen Kapitalisten zu finden, der durch Veruntreuung von Staatsgeldern reich

geworden war. Als der Betrug, von betn Lort nachweislich nichts wußte, ans Licht karn, legte der Staat nicht nur auf das Betriebskapital der Firma die Hand, sondern er eignete sich auch das Lortsche Patent an. Es ist festgestellt daß diese scheinbare Rechtshandlung der Behörde ein Diebstahl war, da sich schon damals der wert der Lortschen Erfindung auf Millionen beziffern ließ, während die unterschlagene Summe, nur nach Tausenden zählte. Lort starb in Armut, seiner Witwe gewährte man ganze *oo £ jährliche Unterstützung.

Die Erfindung^von Lort, obwohl von weltumfassender Bedeutung, war doch von verblüffender Einfachheit. Sie bestand

Fig. $. Längsdurchschnitt! durchs einen Puddelofen.

a Rost, b Herd, c Luchs, d Luchsstücke zum Verbindern der seitlichen Einwirkung der Llamme. (Aus John, Schulchemie.)

in der Anwendung eitles „Flammofens" (Fig. <*) nnb in der Durchrührung des Metallbades, dem Puddeln, das dem Verfahren dem Namen gegeben hat.

Flammöfen sind durch die Trennungen von Brennstoff'und Flamme charakterisiert. Der Brennstoff liegt im „Feuerungsraum" auf dem Rost a. Eine niedrige Wandung d zwingt die vom Rost aufsteigenden brennenden Gase, ihren weg zuerst nach oben zu nehmen, sich hier infolge der Verengung des Kanal-querschnittes gründlich'mit der Verbrennungsluft zu mischen und von da aus auf das Metallbad hinabzuschlagen, bevor sie durch c abziehen. In den „Herdraum" b hat man das Roheisen gebracht. Somit berührt die Kohle das Eisen nicht und letzteres bleibt darum frei von Schwefel. Die Flamme bringt das Eisen

¹ Beck, Geschichte des Eistns *89*—*399. Bd. 3, 5. 695. Diesem Werfe sind auch die meisten übrigen das Eisen betreffenden geschichtlichen Notizen entnommen.

zum Schmelzen; der mit der Flamme eindringende Luftsauerstoff, mehr noch der Sauerstoff von Schlacke, mit der man den Herd beschickt, verbrennt den Kohlenstoff des Roheisens. Durch Umrühren der Eisen- nnb Schlackenmasse mit einem langen eisernen Laaken bringt der Puddler das Eisen in gründliche Berührung mit dem Sauerstoff, so daß die Entkohlung nach etwa zwei Stunden beendet ist.

So war durch die Verwendbarkeit der Steinkohle die Schranke gefallen, mit welcher die Spärlichkeit der Holzkohle und die Langsamkeit des Herdfrischverfahrens die Eisenindustrie umgeben hatten; und jetzt setzte ein früher ungeahnter Bedarf an Kohle und Eisen gleichzeitig ein. Im Jahre \76<) war Watts berühmte Patentschrift erschienen: „Eine Verbesserung in dem Verfahren, einen luftleeren Raum in einem Dampfzylinder zu erzeugen." Als einige Jahre später darauf die ersten Dampfmaschinen verkaufsfertig wurden, kämen sie dem Kohlenbergbau zugute. Man war nunmehr instand gesetzt, das Wasser aus den Schächten mit Dampfkraft herauszupumpen und die Kohlenförderung in dem Maße zu steigern, wie durch die Einführung der wattschen Maschinen in die mannigfachsten Industriezweige der Bedarf anwuchs.

Bald entstanden aus dem Zusammenwirken von Kohlen- und Eisenindustrie Dampfschiff- und Lisenbahnbau. 1(802 fuhr das erste brauchbare Dampfschiff auf dem Forth-Llyde-Kanal, 1(838 wagte man die Fahrt von Bristol nach New-Hork. 1(825 führte George Stephenson den ersten Bahnzug von Stockton nach Darlington.

Zu allem lieferten die Puddelwerke das Material.

Mit der Verfeinerung des Puddeleisens wurde der Weltruhm des Dauses Krupp begründet. Einem britischen Uhrmacher, Benjamin Hunrsman, der übrigens von deutschen Eltern stammte, war es bereits gelungen, Lementstahl durch Umschmelzen in Tontiegeln zu reinigen, hierbei steigen etwaige eingeschlossene Luftblasen und Schlackenteilchen nach oben; durch Zusammengießen des in mehreren kleinen Tontiegeln geschmolzenen Materiales erhält man große Blöcke von homogenem „Gußstahl", auch „Tiegelstahl" genannt. Diese ursprünglich rein britische Stahlindustrie wurde im Jahre \8U von Friedrich Krupp aufgenommen. Es war das eine der vielen für Deutschland segensreichen Folgen der Napoleonischen Kontinentalsperre,

welche große Industriezweige auf den: Festlande entstehen ließ. Die Entwicklung der Essener Gußstahlsabrik unter Leitung von Friedrichs genialen: Sohn Alfred Knipp war kurz folgende*: ^843 Herstellung der ersten Gewehrläufe aus Tiegelstahl; \847 . das erste-Gefchützrohr (3-Pfünder). ^85\ stellte Krupp in London einen 2250 kg schweren Gußstahlblock und eine 6-Pfünder-Guß-stahl-Kanone aus. \855 Ausstellung eines 5000 kg Gußstahlblockes und einer ^2-Pfünder-Kanone in Paris. J862 Ausstellung eines 20000 kg Gußstahlblockes und einer 22,9 em-Kanone in London. \867 Pariser Ausstellung, Gußstahlblock von 40000 kg und 35,5 om-Kanone. ^876 Ausstellung einer 35,5 em-Kanone in Philadelphia. Rohrgewicht 57 500 kg, Länge 8 m. \S85 Herstellung von 40 cm-Geschützen, Rohrgewicht 57 500 kg, Länge \4 m. \yo2 Ausstellung einer 45 m langen, 80000 kg schweren Schiffswelle aus Tiegelstahl in Düsseldorf; der Gußstahlblock wurde aus \786 Tiegeln mit je 45,5 kg Inhalt hergestellt.

Da Tiegel, welche eine gewisse Größe überschreiten, nicht so durchheizt werden können, daß die umzuschmelzende Stahlmasse in Fluß gerät, so erregte Krupps Ware anfangs Erstaunen, man suchte daher hinter seinem Verfahren ein besonderes Geheimnis. Dieses besteht aber lediglich in der pedantischen Pünktlichkeit, mit der viele kleine Tiegel zu bestimmten Zeiten auf die Temperatur des schmelzenden Stahles gebracht werden, so daß man sie nacheinander in eine große Form entleeren kann.

Die Gußstahlerzeugung ist quantitativ durch die Verfahren von Bessemer, Siemens und Martin übertroffen worden, qualitativ aber ist der Gußstahl nach wie vor allen anderen Stahlsorten überlegen, weil er in verschlossenen Tiegeln entsteht und dabei wohl von Luftblasen gereinigt wird, nicht aber neue Luft aufnimmt. Die anderen Stahlsorten dagegen werden bei starker Luftzufuhr dargestellt. Das macht die nachfolgende Entfernung der anhaftenden Luftreste durch „Desoxydationsmittel" nötig; und da diese im Stahl verbleiben und seine chemische Zusammensetzung beeinflussen, so hat er nicht die große Reinheit des Tiegelstahles.

¹ Diese Zusammenstellung ist den Angaben im Deutschen Museum zu München entnommen. Vgl. ferner das von der Firma Krupp herausgegebene schöne Werk: „Zur Hundertjahrfeier der Firma Krupp" und „Krupps Gußstahlsabrik" von Prof. F. L. G. Müller, Düsseldorf, bei A. Bagel, wv

Indem die Schmelzung int Tiegel sich neben deut Kuddeln zur Großindustrie entwickelte, begann die heute geltende Zweiteilung in der Benennung von schmiedbarem Eisen. Man versteht unter Schweißeisen und Schweißstahl die Produkte des Puddelns, weil sie in einzelnen teigigen, durch Schlacke getrennten Klumpen entstehen, die durch nachträgliches Erhitzen bis zur Weißglut und durch Lämmern oder Drücken zusammengeschweißt werden müssen, wobei sich die rein metallischen Teile vereinigen und von Schlacke befreien. 0b dabei Schweißeisen oder Schweißstahl entsteht, hängt davon ab, wie lange das Puddeln gedauert hat, d. h. bis zu welchem Grade der Kohlenstoffgehalt des Roheisens vermindert worden ist.

Im Gegensatz zu Schweißeisen und Schweißstahl nennt man Flußeisen und Flußstahl^ solche Schmiedeeisen- und Stahlsorten, die in vollkommen flüssigem Zustande entstehen, sich leicht gießen lassen und die von selber ihre Schlacke absondern, ähnlich wie Wasser das Gl, und darum keiner nachträglichen Schweißung bedürfen, hierher gehört der Gußstahl, und 31t ihm gesellten sich im Jahrhundert die Flußeisen- und Stahlsorten, welche die Erzeugnisse des Puddeln^- in den Hintergrund drängten. 0b-gleich nämlich das Verfahren von Lort, ebenso wie das von Huntsman, nach mehr als hundert Jahren immer noch lebensfähig ist, wär ihm doch ein ähnliches Schicksal beschieden wie manchen tragischen Persönlichkeiten, welche große Firmen oder Staaten geschaffen haben: ihre eigene Schöpfung wächst ihnen über den Kopf und stößt sie infolgedessen aus. Denn nachdem das Puddelverfahren die Materialmasse geliefert hatte, ohne welche der maschinelle Großbetrieb sich nicht hätte entwickeln z können, kam die Zeit, wo man den Bedarf nicht mehr befriedigen sonnte, insbesondere nicht den der Eisenbahnen. Ls mußte ein ganz neues, ein Schnellverfahren erfunden werden, um Roheisen zu entkohlen.

Man sagt, daß Kinder und Betrunkene in kritischen Lagen Glück haben; man könnte hinzufügen, auch Laien, wenn sie den steinigen Pfad des Erfindens beschreiten. Mit der ganzen Frische der Unkenntnis gelangen sie zu Zielen, die der Fachmann vielleicht nie erreicht hätte, weil er im Bewußtsein der Schwierigkeiten und ans Furcht vor Enttäuschung den Einsatz an Arbeits-

¹ vgl. H. Wedding, Über die Fortschritte in der Flußeisenerzeugung, Zeitschr. f. angewandte Lheniie 20, 945 (1(907).

kraft, Zert und Geld nicht wagt, den jede Erfindung erfordert. Nur ein Dilettant, ein der Schwierigkeiten Unkundiger konnte auf den Gedanken kommen, den im )ahre \856 der Londoner Bronzefarbenfabrikant Z?entY Beffemer unter allgemeinem Kopfschütteln der versammelten Fachleute öffentlich aussprach. Er empfahl, geschmolzenes Roheisen in ein birnenförmiges Gefäß aus feuerfestem Ton zu gießen und in die glühende Masse Luft

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hineinzupressen; sie sollte den Kohlenstoff verbrennen, ähnlich wie im Hochofen der eingepreßte wind den Koks entzündet. Dabei tritt im Hochofen selbstverständlich eine Steigerung der Glut ein, weil er reichlich mit / 1 Brennmaterial versehen ist. Dagegen war bei Bessemers versuch zu erwarten, der Luftstrom werde kühlend wirken und das Eisen zum Erstarren bringen, da die Verbrennung von je \ % Kohlenstoff im Roheisen dessen Temperatur nur um 6° steigert und mehr als 5 ^Kohlenstoff im Hochofeneisen nicht enthalten sind.

Fig. 5. Nach Simmersbach, Eisenindustrie \906.

Aber dem kühnen versuch Bessemers kamen das Silicium und das Mangan des Roheisens zu Hilfe. Man hat später festgestellt, daß die Verbrennung von je \ % Silidum die Temperatur um ^90° erhöht, die von je \ % Mangan um ^6°. Enthält also ein Roheisen von ersterem 2, von letzterem 3 %, so bedeutet das Einblasen von Luft eine Temperaturzunahme von 5\8°, und das ist der Grund, weshalb durchaus kein Erstarren erfolgt. Bessemer wußte nichts von diesen ihm freundlichen Naturkräften, aber er sah ihre Wirkung. Kaum hatte er durch die Öffnungen am Boden seiner Birne (Fig. 5) Luft hineingepreßt, als der zähe Fluß des geschmolzenen Roheisens zu sprühen begann und so beweglich wurde wie Wasser. Selbst bei einem Einsatz von 8 t Roheisen werden im Lauf einer halben

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Fig. Stahl mit 0,95 Prozent Kohlenstoff, bei 750° abgeschreckt,

^05u angelassen. 350fache lineare Vergrößerung, von L. Seyn (kgl. Materialprüfungsamt, Abt. für Metallographie).

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Fig. 2. Graues Roheisen mit 3 Prozent Graphit. 550fache lineare Vergrößerung, von <£. Seyn (kgl. Materialprüfungsamt, Abt. für Metallographie).

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Fig. 3. Neuzeitlicher Hochofen.

(Aus „Gemeinfaßliche Darstellung des Lisenhüttenwefens", herausgegeben vom Verein deutscher Eisenhüttenleute, Düsseldorf 1(915.)

Stunde Silicium, Ittcmgcm und Kohlenstoff fast restlos abgebrannt. Der oxydierte Kohlenstoff entweicht gasförmig aus der Birne, die übrigen Sauerstoffverbindungen gehen in die Schlacke; selbst das sprödeste Hochofeneisen ist weich, rein und schmiedbar geworden. Es wird durch Umkippen der Birne, die man darum Converter nennt, ausgegossen.

Dieses Verfahren liefert in 20 Minuten so viel Eisen wie ein Puddelofen in vier Tagen und das Herdfrischen in vier Wochen. Die heutige Eisenindustrie, insbesondere die Umspannung der Erde mit einem Schienennetz, wäre ohne Besse me rs Verfahren undenkbar. Daß sich das Puddelverfahren noch tzehalten hat, liegt an den geringeren Anlagekosten und an der besseren Schweißbarkeit, wie sie der Schmied bei den Arbeiten -im Kleingewerbe braucht; sie scheint durch die kleinen SchlackeneinschsüM-bedingt zu sein.

Das Bessemereisen ist so kohlenstösfrer>- baß -man ihm wieder Kohlenstoff zuführen muß, um Flußstahl: zu- - "erhalten. Man benutzt dazu einige Prozent „F^rromanga-n" und „Spiegel-eisen", die im Hochofen aus stark, ürairganchaltigen Eisenerzch^ gewonnen werden und ein um so größeres 'Lösungsvermögen für Kohlenstoff haben, je manganhaltiger sie sind.' Sm übrigen wirkt das Mangan als „Desoxydationsmittel"; .es bistdet die vom Lufteinpressen herrührenden Sauerstoffteilchen und führt sie -in die Schlacke. Die Entfernung des Sauerstoffs geschieht, weil dieses Element anderenfalls mit dem ©.fett;

und schon kleine Einschlüsse davon das Gefüge stören^ indem sie Rotbruch verursachen; d. h. das Metall ist in der. Hitze spröde und darum nicht verarbeitbar.

B esseiner beschickte 'seine Birne -mit kleinen Mengen Roheisen. Chargen von \ t gälten als groß. Seither hat man sie auf i[5—25 t erhöht. Line dem ursprünglichen Verfahren ähnliche Arbeitsweise hat man in den 11890 er Jahren wieder aufgenommen. Man nennt sie. nKleinbessemern". - Der Einsatz beträgt */% bis 3 t, die Luft-prällt durch seitlich angebrach-te Düsen von oben auf-das Bad Md'orWt dutHr^bMe^MÄe/MMrüHi und infolge der Kleinheit der Charge das Metall vidl stärker als beim Arbeiten in größeren Dimensionen. Infolgedessen ist der Flußstahl, der erhalten wird, leichter flüssig als bei den großen Birnen; dadurch ist man in den Stand gesetzt, dünnwandige Stahlstücke zu gießen, ohne daß der Guß durch die Abkühlung unvollkommen wird.

Hüt der Erfindung des Lonverterverfahrens hatte nicht nur Bessern er ein außergewöhnliches Glück, sondern vor allein auch wieder einmal England. Die Natur dieses bevorzugten Landes schien mit Sir Henry Besserner irrt Bunde zu sein. Britische Erze, insbesondere die aus Lurnberland, gaben-eine prachtvolle Ware. Als man aber das Roheisen des Festlandes in den Converter brachte, entstand in vielen Fällen ein unbrauchbares Flußeisen, d. h. in seinem Gefüge stimmte etwas nicht, denn unvermutet brachen die stärksten Stücke während des Gebrauches. Der Grund ist folgender:

Neun Zehntel aller europäischen Eisenerze haben einen derartigen Gehalt an Phosphaten, daß bis zu 3 % Phosphor ins Roheisen übergehen. Wenn mehr als. etwa o,\% davon im schmiedbaren Eisen bleibt, so ist auf dessen Festigkeit kein Verlaß. Phosphor erzeugt „Aaltbruch", ebenso wie Schwefel „Rot-bruch". Nun gelingt es leicht, den Phosphor beim Puddeln zu entfernen, indem man den Herd mit Eisenoxyd ausfüttert. Letzteres hat chemisch den Charakter einer „Base", d. h. es vereinigt sich mit „Säuren" und verschlackt darum das Verbrennungsprodukt des Phosphors, die Phosphorsäure^ P₅Oö; denn diese hat, wie die chemische Bezeichnung aussagt, die Natur einer Säure.

Lin solcher Chemismus läßt sich in Bessemers Birne nicht verwirklichen, da die Temperatur hier eine viel höhere ist als im Puddelofen, und eine Ausfütterung von Eisenoxyd schmelzen würde. Besserner formte darum die innere Birnenwandung aus einem beständigeren Material, das der Hauptsache nach aus Kieselsäure (Tuarz) besteht. Ungünstigerweise ist nun der saure Charakter der Kieselsäure stärker ausgeprägt als der der Phosphorsäure. welche Base man darum auch zur Bindung der letzteren hinzusetzen mag, stets wird sie von der Kieselsäure und nicht von der Phosphorsäure beschlagnahmt werden. Damit verschwindet die Möglichkeit, nach dem „sauren Verfahren" von Besserner phosphorhaltiges Eisen zu-verarbeiten. Zugleich ergibt sich ein theoretisch fast selbstverständlicher Lrfindungs-gedanke: man muß die Birne statt mit ÜZuarz mit Kalk oder Magnesia ausfüttern, denn diese sind erstens recht feuerbeständig und zweitens sind sie basischer Natur, nicht saurer. Man kann

¹ Die richtigere chemische Bezeichnung ist Phosphorsäureanhydrid, was indessen hier unwesentlich ist.

also dem Eisenfluß eine beliebige Base zur Bindung der Phosphorsäure zusetzen, die Entphosphorung wird durch ein „basisches Verfahren" nicht verhindert, im Gegenteil gefördert werden.

wie viele versuche in dieser Richtung gemacht wurden, läßt sich nicht feststellen. Das aber weiß man, daß sie sehr zahlreich waren und trotz der Einfachheit der Theorie zunächst alle daran scheiterten, daß basische Wandungen der genannten Art im Lon-verter zwar nicht schmolzen, wohl aber zerbröckelten, wieder einmal standen die Fachleute vor einem Problem, das sie lösen sollten und mußten, und das hoffnungslos unlösbar schien. Und wieder war es ein Nichtfachmann oder jedenfalls kein ausgereifter Lifentechniker, der den Ausweg fand und das „fortes fortuna adjuvat“ von neuem bewahrheitete.

Es war auf der Pariser Weltausstellung im Jahre 1(878. In einer Versammlung der Eisenhüttenleute wurden Vorträge gehalten. Als sich ein 28jähriger, krank aussehender Studiosus des Bergfaches, Sidney G. Thomas aus London, zu Wort meldete, lehnte man es ab, ihn zu hören. Denn man war vortragsmüde, und außerdem wollte dieser Anfänger über die basische Ausfütterung des Converters reben> ein Thema, an dessen praktischen wert eben nur ein Anfänger glauben konnte.

Nach etwa Jahresfrist wußte man, wem das Wort versagt worden war. Thomas hatte seinen Detter percy E. Gilchrist, einen schon in Stellung befindlichen jungen Hüttenmann, dazu angeregt, gemahlenen Dolomit mit etwa ¹/₆ seines Gewichtes Steinkohlenteer zu Ziegeln zu formen, diese zu brennen, mit ihnen die Birne auszufüttern und dann vor dem Durchblasen der Luft zugleich mit dem Roheisen Kalk hineinzugeben. Dolomit ist ein Mineral, das zwei Basen, Kalk und Magnesia, enthält. Da beim Brennen mit Teer eine Verkittung der Teilchen erfolgt, so zerbröckeln diese Ziegel im Lonverter nicht. Daß sie den Kalk an der Bindung der Phosphorsäure nicht hindern, ist nach dem oben Gesagten einleuchtend, und somit hatten Thomas und Gilchrist das basische Verfahren gefunden, mit dem man phosphorreiche Erze verarbeiten kann.

Thomas erlebte nur die erste Zeit seines Erfolges. Er starb 1(885. Seine geniale Erfindung schlug weitere Wellen, nachdem Professor Maercker in Halle auf die Düngekraft der „Thomasschlacke" hingewiesen hatte. So nennt man den phosphorsauren Kalk, der sich beim basischen Verfahren auf dem Fluß-

eisen ansammelt und vor diesem aus der Birne abgegossen wird. Anfangs warf man diese Schlacke ungenutzt auf die Halde, obgleich der landwirtschaftliche wert der Phosphorverbindungen aus der Supexphosphatindustrie bekannt war. Indessen erfordert jedes Phosphat eine gesonderte Behandlung, damit die Pflanzen es aufnehmen können, und die für Thomasschlacke geeignete mußte erst durch mühsame versuche gefunden werden. Sie besteht im vermahlen zu dem staubfeinen „Thomasmehl", dessen Verwendbarkeit \887 Prof. Wagner nachwies.

Für die Ziele, die feit Einführung der Eisenbahnen gegeben waren: Massenerzeugung von Flußeisen und insbesondere von Flußstahl, Ausnutzung auch phosphorhaltigen Roheisens im Converter — hierfür bedeutete bas Verfahren von Thomas und Gilchrist einen gewissen experimentellen Abschluß, wenn trotzdem noch ein wesentliches Verfahren zur Flußeisen- und Flußstahlerzeugung erfunden wurde, so hatte das seinen Grund hauptsächlich in dem Zuge unserer Industrie, durch den sie wie durch ein Gesetz beeinflußt wird: dem Bestreben der Verwertung von Abfallstoffen. Nichts ist so gering, nichts scheinbar so ekelerregend, was die Fabrik nicht doch noch verwenden und in verkäufliche Formen bringen könnte: Aus Fleischrückständen macht man Nährpräparate, ans wollhaltigen Lumpen Kunstwolle; der verstaubte Inhalt unserer Papierkörbe wird auf Pack-und Dütenpapier verarbeitet; Knochenabfälle werden sorgsam gesammelt und dienen als Knochenasche und Knochenkohle technischen Zwecken; Unrat fährt man . als Düngemittel auf die Felder; in Frankreich hat man aus menschlichen Fäkalien Ammoniak herausdestilliert, und schließlich gehören auch die falschen X}aare in dieses Gebiet. Somit folgt als selbstverständlich die Frage: was geschieht mit dem alten Eisen?

Das ist scheinbar leicht zu beantworten. Altes Schmiedeeisen müßte sich mit Hochofeneisen zu Stahl zusammenschmelzen lassen. Denn des letzteren Kohlenstoffgehalt ist rein zahlenmäßig durch Addition der hohen Roheisenkohlung und der niedrigen des Schmiedeeisens erreichbar. Auch Stahlabfälle fügen sich anscheinend dem Zweck, da durch den Sauerstoff des Stahlrostes eine Entkohlung des Roheisens möglich erscheint.

So einfach das klingt, so schwer war die Verwirklichung. Denn je kohlenstofffreier Eisen ist, um so mehr Hitze braucht es zum Schmelzen. Der Kohlebedarf beim verflüssigen von Lisenabfällen

kann barum ein derartiger sein, baß die Heizung inehr kostet, als bas Erzeugnis einbringt.

Auf biesein Punkte unserer Wanderung durch das Kohleeisen-gebiet begegnet uns der Schatten eines der größten Lhemiker, der ein fast meltfrembes Gelehrtendasein führte und doch die Technik rnächtig beeinflußt hat. Im Jahre \830 untersuchte Professor Robert Bunsen aus Marburg die Gichtgase eines hessischen Hochofenwerkes. Man hatte bernerkt, daß diese Gase brannten, wußte indessen nichts Genaues über ihre Beschaffenheit, denn gute Verfahren zur Gasanalyse hatte rnan damals noch nicht. Bunsen war es, der begonnen hatte, dieses schwierigste Gebiet der analytischen Lhemie zu erobern, und so konnte er feststellen, daß joo Rauinteile Gichtgase nicht weniger als 24 Raurnteile Kohlenoxyd enthielten, die Ausnutzung der Kohle inr Hochofen somit durchaus unvollkoinnren war, denn anderenfalls dürfte neben bem Stickstoff nur Kohlensäure entweichen, war diese Feststellung schon unerwartet, so wuchs die Überraschung, als Bunsen den Heizwert des Kohlenoxyds in Rechnung zog und zu denr Resultate karn, es entweiche mit den Gichtgasen nicht weniger als 45 % der angewandten Kohle in ungenutzter Form. Den Hochöfnern eröffnete sich hiermit scheinbar eine weite Perspektive: ein bisher unbenutztes Heizmaterial ließ sich als reichliches Nebenprodukt der Eisenverhüttung gewinnen; man mußte es wie Leuchtgas auffangen und abbrennen können; dabei war es billiger als Leuchtgas. Die Mißstände der Kohlefeuerung, insbesondere die klumpige Beschaffenheit der Kohle, die Unmöglichkeit sie gründlich mit der Verbrennungsluft zu mischen, der daher notwendige Luftüberschuß und der so entstehende Wärmeverlust durch Flammenkühlung — alles das schien mit der Verwendung des Kohlenoxydgases vermeidbar. So selbstverständlich erschienen diese Erwägungen, daß man unabhängig von der Hochofentechnik Kohlenoxyd erzeugte, indem matt glühende Kohle in besonders hoher Schüttung auf Roste brachte und nun wie bei normaler Feuerung Luft hinzutreten ließ, so daß in der unteren Schicht Kohlenoxyd entstehen mußte:

C -f"    0₂    — COgz

co₂ + c

=    2 CO

Kohlendioxyd Kohlenstoff Kohlenoxyd

Kohlenstoff Sauerstoff Kohlendioxyd in einer höheren aber aus Kohle und Kohlendioxyd Kohlenoxyd gebildet wurde:

Den betreffenden Ofen hat man den wenig charakteristischen Namen Generatoren gegeben. Das Gas enthält etwa 25Kaum* teile Kohlenoxyd und <59 Raumteile Stickstoff nebst geringen Mengen Kohlendioxyd, Sauerstoff und Wasserstoff. Man nennt es Generator- oder Luftgas. Es ist heute in Gasanstalten, Glashütten und in denjenigen Werken, die altes Eisen auf Flußeisen verarbeiten, unentbehrlich. Sucht man aber nach diesen scheinbar naheliegenden Verwendungen in Bunsens Schriften, so findet man nichts davon, sondern nur eine nüchterne Berechnung, wonach kaltes, mit kalter Luft verbranntes Kohlenoxydgas nur eine Temperatur von \\80° geben könne, bei der Eisen nicht schmelze, während heißes Gas und heiße Luft bei ihrer chemischen Vereinigung das Eisen zum Schmelzen bringen würden.

wenn man sagt, das Geld liege auf der Straße, man müsse nur verstehen, es aufzuheben, so ist das nicht etwa nur ein Gemeinplatz. Es steckt die große Wahrheit darin, daß oft die wertvollsten Dinge bekannt und zugänglich sind, und daß dennoch die Fachleute an ihnen vorübergehen. Bunsen hatte mit aller Klarheit den weg vorgezeichnet, den man einzuschlagen habe, um das Kohlenoxyd zu nutzen: Gas und Luft müssen heiß zusammentreffen, anderenfalls bleibt trotz der großen Wärmeentwicklung dennoch die Temperatur gering, weil das verbrennende Gas, die Luft und das beim verbrennen entstehende Kohlendioxyd die Wärme aufnehmen und somit als Kühlmittel wirken.

Dieser Gedanke wurde von Bunsen nicht in die Tat umgesetzt, da er von Beruf kein Praktiker war. Die Praktiker beachteten den wink nicht, weil er, wie es so oft geschieht, in der Flut der Literatur unterging. Erst im Jahre 1(856 verstand es Friedrich Siemens, der Bruder des noch berühmterenwerner Siemens, auf Bunsens Bahnen fortzuwandeln, ohne im übrigen direkt durch Bunsens Schrift angeregt worden zu sein. Siemens schloß an den Generator einen „Regenerator" an, den man auch wärmespeicher nennt. Ls sind zwei Paare von Räumen mit feuerfesten Steinen, in denen die blitze der Flammengase, die sonst in den Schornstein geht, auf folgende weise „regeneriert" wird: man läßt das Generatorgas nach dem Abbrennen durch das eine Kammerpaar streichen, so daß die Hitze sich auf die Steine überträgt. Sind diese fast auf Weißglut erhitzt, so leitet man durch Drehen einer Klappe die Verbrennungsgase

durch das zweite Kammerpaar. Das erste wird dadurch für seinen' Hauptzweck verfügbar. Man leitet das Generatorgas durch den einen vorgeheizten Rauin, die Luft durch den anderen und bringt so Gas und Luft auf die Temperatur der glühenden Steine, während diese sich selber abkühlen. Dort wo eine sehr hohe Temperatur erzeugt werden soll, also irrt Glas- oder Stahlschmelzofen, treffen Luft und Generatorgas zusammen. Beide sind vorgeheizt, die bei ihrer Vereinigung entstehende Verbrennungswärme wird also nicht vom Gasluftgemische absorbiert, vielmehr ist die Temperatur derartig, daß selbst große und schwer schmelzbare Massen in Fluß geraten. Bei gewöhnlicher Feuerung ist das nur durch große Häufung von Brennmaterial zu erreichen, der Siemenssche wärmespeicher gibt also nicht nur das Maximum der Temperatur, sondern er vermindert auch die Kosten, da er keine Wärme verloren gehen läßt.

Siemens arbeitete zunächst für die Industrie des Glases, und heute hat jede größere Glashütte ihren wärmespeicher. In die Industrie des Eisens wurde die Siemenssche Erfindung von anderen eingeführt. Lowper machte sie sich beim Hochofen zunutze (f. o.), und- die Brüder Emile und Pierre Martin in Sireuil bei Angoulöme ließen 1(864 durch Siemens einen Wärmespeicher unter einem Flammofen anlegen, um darin Roheisen mit Lisenabfällen (Schrott) zu Gußstahl zu verschmelzen, was man vordem vergebens versucht hatte. So entstand das „Martinverfahren", auch „Schrottschmelzverfahren" genannt. Ursprünglich war es ebenso wie das von Bessemer ein saures. Allmählich ging man immer mehr zum basischen über, weil man bei altem Eisen nie weiß, wieviel Phosphor es enthält, und deshalb gut tut, einen starken, die basische Ausfütterung verlangenden Phosphorgehalt vorauszusetzen.

Der „Martinofen" (Fig. 6) gleicht einer großen Wanne, die überwölbt ist. Luft und Generatorgas steigen in getrennten Kanälen c und d auf und vereinigen sich über dem einzuschmelzenden Metall im Herdraum a. Schaut man durch ein geschwärztes Glas in die Glut, so sieht man das Eisen in Wellen aufhüpfen. Die mit der Flamme über dem Bade hinstreichende Luft und der' Sauerstoff des Eisenrostes bringen Silicium, Phosphor und Kohlenstoff zur Verbrennung. Das Verfahren dauert je nach Masse und Mischungsverhältnis des Einsatzes 4—1(0 Stunden. Zusatz von einigen Prozent Chrom

ober Wolfram gibt einen Stahl von solcher fyaxie, daß man mit ihm weiches Eisen bearbeiten kann. Setzt man Nickel hinzu, so wird außer der klärte auch große Zähigkeit erzielt. Auf diese

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Kg. 6. Siemens-Martin-Ofen nach F. Ullmann, Enzyklopädie der technischen Lhemie *91(6. 4. Band, S. 1(91(6.

weise macht Krupp seit ^89^ Panzerplatten, die dreimal so schußfest sind wie gleich dicke aus gewöhnlichem Stahl.

An Stelle des Alteisens mischte Karl Wilhelm, ein Bruder von Friedrich Siemens, auf seinem in England gelegenen werke dem Roheisen Eisenerz bet; dieses enthält ebenso wie der

verrostete Eisenabfall Sauerstoff, der zusammen mit der Lust den Kohlenstoff des Roheisens herabmindert. Man spricht bei dieser Erfindung vom „Roheisen-Lrzverfahren", welches bei hohem Einstandspreis des Alteisens zur Anwendung kommt. Meist werden Roheisenerzverfahren und Schrottschmelzverfahren kombiniert, hierauf bezieht sich die Bezeichnung „Siemens-Martin-Verfahren".

Das Arbeiten nach Siemens-Martin dauert wesentlich länger als das im Converter. Trotzdem hat es letzterem gegenüber stetig an Bedeutung gewonnen; denn durch die Türe des Herdofens hindurch kann man jederzeit Schöpfproben entnehmen, deren Beschaffenheit sich durch Schmieden prüfen läßt und die Korrektur der ganzen Masse gestattet. Die gleiche Betriebskontrolle ist bei der rapid arbeitenden, vulkanisch sprühenden Birne nicht möglich. Die Erzeugnisse der letzteren dienen daher für gröbere Ware, insbesondere für Eisenbahnschwellen und Schienen. Im Martinofen dagegen erhält man die feineren Eisen- und Stahlsorten. Aus diesem Grunde hat sich auch die Suche nach Vervollkommnungen hauptsächlich auf das L)erdfeuer-verfahren gerichtet. Am wesentlichsten ist das Verfahren von Benjamin Talbot in Leeds, welches einen merkwürdigen Anblick gewährt: man kippt den gewaltigen steinernen Behälter durch hydraulischen Druck wie einen Becher, so daß sich der feuerflüssige Inhalt so leicht ergießt wie das harmloseste Getränk. Auf diese weise gewinnt man Raum für das Einbringen neuer Massen, die durch einen Rest von weißglühendem Material, das man beim Abgießen zurückließ, geschmolzen werden. Der Dfen bleibt also immer in Glut und arbeitet rascher als die alte nicht kippbare Einrichtung. Die besondere volkswirtschaftliche Bedeutung des Siemens-Martin-Verfahrens besteht in einer Schonung der Eisenerzbestände, die daher rührt, daß das schon gewonnene und benutzte Eisen immer wieder in den Kreislauf der Verwertung hineingezogen wird.

Seit 1(898 sucht die Entwicklung der Flußstahlerzeugung sich die elektrisch erzeugte Hitze dienstbar zu machen, die alle übrigen Wärmequellen übertrifft und hauptsächlich aus der Aluminium-und der Karbidindustrie bekannt ist. Bis jetzt macht man davon beim deutschen Eisen nur-auf einem allerdings wichtigen, aber doch verhältnismäßig kleinen Gebiet Gebrauch, auf dem der Elektro-stahlerzeugung. Das zu reinigende Material läßt sich in derHitze

-des Lichtbogens leicht umschmelzen. Auch Roheisen kann inan elektrisch Herstellen. Das Verfahren ist aber in kohlereichen Ländern teurer als die Hochofen arbeit und hat nur dort Bedeutung, wo, wie in Skandinavien, billige elektrische Energie aus starken Wasserläufen gewonnen werden kann.

wert in Durchschnittspreis 1,000 Mk. pro t in Mk.

*5 22\    922 878    60,64

3 055

Überblickt inan die Entwicklung der Eisen- und Stahlindustrie iin vorigen Jahrhundert, so sieht inan, daß dem einen Verfahren zur Erzeugung von Schweißeisen, demj)uddeln, eine ganze Reihe von Methoden zur Gewinnung von Flußeisen gegenüberstehen: Das von Huntsman-Krupp, von Bessemer, von Thomas, von Sieinens-Martin und schließlich das elektrische Verfahren. Flußeisen mib Flußstahl haben daher quantitativ Schweißeisen und Schweißstahl in den Hintergrund gedrängt. welche Entwicklung die verschiedenen verfahren zur Darstellung von Eisen und Stahl genommen haben, ersieht man aus einem vergleich der für die deutsche Erzeugung eines der letzten Friedensjahre (*9*2) geltenden Zahlen*:

1000 t

Roheiseil.................

Davon Gießereiroheisen Schw e iß-(j)uddel-) Eisen . Flußeisen, Rohblöcke ans: Thomasbirnen ..... Bessemerbirnen .... Martinöfen (basisch)

(sauer)

244

2\ 807    *0*,60

Tiegelöfen Elektrostahlöfen

76    32 249    424,40

64    *5944 249, *0

Die Zahlen zeigen: die große wirtschaftliche Bedeutung der deutschen Eisenindustrie; die Wertsteigerung vom Hochofenroh-eisen zu den verschiedenen entkohlten Eisensorten, unter denen Tiegel- und Elektrostahl nicht durch Menge, wohl aber durch den wert der Gewichtseinheit hervorragen; den Rückgang des Puddelverfahrens und das Vorwalten des Thomas- und des basischen Martinverfahrens. Diese letztere irrt Verlauf von etwa einem halben Jahrhundert erfolgte Veränderung wurde ursprünglich durch das Bedürfnis nach Menge hervorgerufen, doch hatte man dabei das nicht eben häufige Glück, auch eine Verbesserung

Statistisches Jahrbuch für das Deutsche Reich. Berlin 19*5, S. **5,**6.

Roheisen

der Beschaffenheit zu erreichen. Das zeigt sich bei den Festigkeitsprüfungen. Zürn Zerreißen von Stäben braucht ment bei \ .qmm Querschnitt bei

\2 kg

Schweißeisen .. 33 „

40 „

Flußeisen

Scbweißftahl... 50 „

60

Flußstahl

Indern man also beim Erzeugen von Schmiedeeisen und Stahl in vollkommen flüssigem Zustand nicht nur den Rohlenstoffüber-schuß des Roheisens herabmindert, sondern auch die Schlackeneinschlüsse des Schweißeisens und -Stahls vermeidet, wird das Material hervorragend einheitlich und dementsprechend fest. Industrie und Gewerbe haben davon Nutzen gezogen, der vielleicht am deutlichsten dort hervortritt, wo die Ingenieurkunst in Betracht kommt und wo sie eine der verantwortungsvollsten Aufgaben zu lösen hat, beim Brückenbau.

Die Teile der ersten eisernen Brücke wurden \776 zu Eoal-brookdale in England aus Roheisen gegossen. Sie führt mit 3^ m Spannweite über den Severn. Im Jahre \7<)7 entstand die „eiserne Brücke" am Rupfergraben in Berlin. 1(81(4 wagte man bei Überbrückung der Themse Öffnungen von 73 m, aber weiter kam man nicht, denn bei anderen gegossenen Brücken erlebte man Brüche. Es zeigte sich, daß Gußeisen zwar Druck aushält, nicht aber mit Sicherheit den Zug, den die einzelnen Teile infolge ihrer Schwere aufeinander ausüben.

Inzwischen hatte Lo rt das Puddeln erfunden, und das dadurch gewonnene Schweißeisen erwies sich als druck- und zugleich als zugfest. Dadurch wurde eine ganz neue Brückenform möglich, die Hängebrücke, wie man sie 1(839 mit einer Mittelöffnung von 1(83 m bei Budapest über die Donau legte.

Dieser Fortschritt war ein großer, aber er genügte nicht für den Eisenbahnbetrieb. Auf der Mitte der jdester Brücke spürt man schon beim Nahen eines Wagens die federnde Schwankung, einen Zug würde man nicht hinüberführen dürfen. Aus der Notwendigkeit der Zeit heraus erfand darum Robert Stephenson eine neue Verwendung des Schweißeisens, als er \8%6 ben Bau der berühmten Britanniabahnbrücke begann, die mit zwei Mittelöffnungen von je 1(42 m über die Menai-Meerenge führt. Das Neue lag in der Konstruktion. Es ist keine Hängebrücke, sondern eine vierkantige Röhre, wegen ihrer kastenartigen Form starr und

' frei von Federung. Der äußere Eindruck ist inehr gigantisch als gefällig und verrät das noch ungelenke Ringen einer neuen Zeit. Erst die gitterartige Durchbrechung der Seitenwände bei der Weichselbrücke, die 1(857, und der Koblenzer Rheinbrücke, die 1(86\ gebaut wurde, brachte die künstlerische Ausgestaltung des neuen, auf die Verwendung von Schweißeisen gegründeten Prinzips.

In der Eisenindustrie löste jetzt das Flußeisen das Schweißeisen ab. Zögernd folgte die Kunst des Brückenbaues. Der erste in Holland mit härtern Bessemerstahl gemachte versuch fiel ungünstig aus, weil das Material zu spröde war. Amerikanische Ingenieure wagten daraufhin die Anwendung weichen Flußstahls, dessen Kohlenstoffgehalt sich schon dem des Schmiedeeisens näherte, und hiermit hatte man das feste und doch elastische Material gefunden, das zu den neueren Brückenbauten dient. Genannt seien die Rheinbrücke bei Bonn mit einem Mittelbogen von 200 m und die Forthbrücke bei Edinburg mit zwei Haupt-öffnungen von je 520 m. Nicht allein in diesen früher unerreichten Größenmaßen besteht der Fortschritt, sondern hauptsächlich auch in dem geringen Querschnitt der einzelnen Teile; derselbe wäre bei einem weniger guten Material wie weichem Flußstahl unmöglich und gibt neben gefälligem Aussehen auch Festigkeit. Denn je geringer der Querschnitt der Brückenteile, um so geringer ist die Belastung der Brücke durch ihr eigenes Gewicht. So ist es endlich gelungen, Stärke und Grazie auf diesem Gebiete zu vereinigen.

VI. Das Leuchtgas.

Die Industrie des Eisens gewann ihren heutigen Umfang wesentlich dadurch, daß man die Holzkohle durch Steinkohlenkoks ersetzte. Später entwickelten sich daraus die Industrie des Leuchtgases und die der Farbstoffe. Beide sind heute von einer derartigen Bedeutung, daß der Übergang zum Koks als eister der folgenschwersten Schritte erscheint, die je auf technischem Gebiete gemacht wurden.

wenn man Steinkohle durch Erhitzen bei Luftausschluß in Koks verwandelt, so spalten sich aus ihrem ursprünglich festen Molekularverband je nach ihrer Beschaffenheit wechselnde Mengen flüchtiger Produkte ab, und zwar aus J(000 kg Kohle etwa 300 cbm Gas, 80 kg Wasser und 60 kg Teer. Im Rückstand

46 Wasserstoff 32 Methan ' 8 Kohlenoxyd

bleiben etwa 650 kg Koks. Der Rest ist ssech und eine graphitartige Kohle.

Das Gas, welches später einer Reinigung unterworfen wird, enthält in rohem Zustande der Hauptsache nach in Raumteilen ungefähr

5 Äthylen, Benzol, Naphtalin 4 Kohlendioxyd

\ Schw efelwasserstoff    x

\ Ammoniak o,2 Cyanwasserstoff.

Von diesen Gasen brennen die drei erstgenannten mit sehr heißer, aber nur schwach leuchtender flamme. Intensives Licht entsteht erst dadurch, daß gleichzeitig auch Äthylen und Benzol anwesend sind. Der Grund liegt in deren hohem Kohlenstoffgehalt. Kohlenstoff vereinigt sich weniger leicht mit Sauerstoff, als Wasserstoff das tut. Infolgedessen geben Äthylen und Benzol, welche neben viel Kohlenstoff wenig Wasserstoff enthalten, wohl die geringe Menge des letzteren der Flamme als Nahrung, ihr Kohlenstoff aber bleibt eine kurze Zeit lang in feinster Verteilung in der Flamme, ohne zu verbrennen, gerät dabe'i in starkes Glühen und strahlt infolgedessen Licht aus. Die dazu nötige Kohlenstoffmenge beträgt etwa ¹/₁₀ mg in 2 ccm Flammenraum. • Die leuchtende Flamme des Steinkohlengäses (im Gegensatz zu der schwach leuchtenden des Bunsenbrenners, f. 5. 77) ent* steht also aus der vereinigten Wirkung von Gasen, von denen die einen verbrennen, um dadurch den Kohlenstoff der anderen zum Leuchten zu bringen. Länger als ein Jahrhundert hindurch beobachtete man bei der Koksdarstellung die brennenden und leuchtenden Gase, ohne in ihnen mehr zu sehen als eine gefährliche Störung des Betriebes. Lord Dundonald, der im Jahre 1?86 zuerst versuchte, hinter seinen Koksöfen das Gas aufzufangen und zum Leuchten zu verwenden, scheiterte an den technischen Schwierigkeiten.

Erst der Genius loci in James Watts Dampfmaschinenfabrik zu Soho bei Birmingham half der Schwierigkeiten £?etr werden. Der Schotte William Murdoch hatte Dundonalds Idee aufgegriffen; durch einen Zufall wurde ihm das Glück zu-teil, Walt davon erzählen zu können. Die Folge war ein mehrjähriges Zusammenarbeiten, und int Jahre \803 konnte Watt seine Fabrik mit Gas beleuchten.

)n senkrecht stehende eiserne Retorten füllte man die Kohle. Darunter brannte ein Feuer. Das Gas entwich aus einem Stutzen unterhalb des Deckels, weil das Herauskratzen des Kokses bei dieser Lage der Retorten schwierig ist, legte man

sie später wagerecht, wie aus Fig. 7 ersichtlich. R sind die Retorten; vom Generator g steigt Kohlenoxyd auf, dem durch die Öffnungen 1 verbren-nung'sluft zuströmt. Die Flamme um-./y1    spielt die Retorten

/Y/////A    im Sinne der Pfeile.

zzzzzzzzzzzzzzz

\    Das Gas entweicht

'4.

³    durch die Röhren Z,

///////

gibt einen Teil seiner teerigen Bestandteile an die mit Wasser gefüllte Vorlage v ab und geht Fig. 7. Leuchtgasretorten. durch z¹ weiter. Die » Deckel d sind luftdicht aufgesetzt und werden nur beim Füllen und Entleeren der Retorten entfernt.

Murdoch arbeitete mit eisernen Retorten. Letztere wurden etwa im Iahre *855 durch solche aus feuerfestem Ton ersetzt. Gleichzeitig bürgerte sich die Siemenssche Generatorfeuerung ein. Man kam so zu Temperaturen, bei denen die alten eisernen Retorten erweichen würden, und dadurch zu einer bedeutenden Steigerung der Gasausbeute.

Die wagerecht liegenden Retorten müssen durch Einschaufeln der Kohle mit gewaltigem Schwung beschickt werden, was viel Arbeitskraft erfordert und wegen des Gasaustritts nicht ganz ungefährlich ist. Der scheinbar so selbstverständliche Gedanke, schräge Retorten zu benutzen, sie automatisch von oben zu füllen und durch Offnen der Klappe am unteren Ende den Koks einfach herausfallen zu lassen, wurde erst \88% von A. Loze in Reims durchgeführt, und es dauerte weitere 2\ Jahre, bis es I. Bueb auf dem Dessauer. Gaswerk gelang, die schrägest Retorten durch die noch einfacher zu bedienenden senkrechten zu ersetzen. Der letzte Schritt in dieser Entwicklung besteht in der Einführung von „Kammeröfen", die den Koksöfen ähneln, nur heizt man nicht wie bei diesen mit einem Teil des erhaltenen Gases, sondern mit Generatorgas (f. 5. 54), das aus Koks erzeugt wird. Die zur Entgasung der eingefüllten Kohle nötige Zeit ist länger wie beim Retortenbetrieb, die Ausbeute an Gas aber größer, die Bedienung einfacher, wie sich aus folgender Zusammenstellung ^ ergibt:

Zu Erzeugung von 30000 cbm Gas sind erforderlich:

bei älteren Ofen mit wagerechten Retorten

bei Öfen mit schrägen Retorten

bei Kammeröfen

25 Öfen mit je 7 Retorten Vergasungszeit 4,8 St. to? t Kohle 50 Arbeiter

4 Öfen mit je 4 Kammern Stunden 90,9 t Kohle 5 Arbeiter

\2 Öfen mit je 9 Retorten 6 Stunden \oo t Kohle \8 Arbeiter

- Der in Retorten erzeugte Koks hat nicht die Ästigkeit des Zechenkokses, eignet sich darum nicht für den Hochofen, wohl aber zum Hausbrand.

Das Arbeitsverfahren der Gaswerke ebenso wie das der Kokereien wird als Entgasung der Kohle bezeichnet, hierbei bleibt deren Hauptmenge als Koks zurück. Ein weiterer Schritt zur Ausnutzung der Kohle ist die Vergasung, d. h. die vollkommene Umwandlung in ein brennbares Gas. Soll dieses zum heizen dienen, so geschieht die Vergasung nach dem Luftgasverfahren (f. 5. 54), will man dagegen beim vergasen zum Zwecke der Beleuchtung arbeiten, so stellt man aus einer ge-

¹ Aus der Gas-Iahrhundert-Nmnmer der „Illustrierten Zeitung" *9J(3. Vg!. w. Scf?eurer, Gewinnung und Verwendung von Nebenerzeugnissen bei der Verwendung von Stein- und Braunkohle. Berlin X915, bei F. <L Glaser.

wissen Menge des Kokses „Wassergas" her und mischt dieses dem durch Entgasen erhaltenen Leuchtgas bei. Es geschieht, indem man ixbev den glühenden Kofs wasserdampf leitet, hierbei bildet sich nach der Gleichung

c + h₂o = co + h₂

Kohlenstoff Wasser Kohlenoxyd Wasserstoff ein Gemisch von theoretisch gleichen Teilen Kohlenoxyd und Wasserstoff. Ls enthält zwei der wichtigsten hitzeliefernden Bestandteile des Leuchtgases; durch „Karburieren", d. h. Beimischen lichtgebender Kohlenwasserstoffe wie Benzol (f. 5. 6\) oder Ölgas (f. 5. 25) entsteht ein vollwertiges Leuchtgas.

In Amerika hat man dieses Verfahren schon \878 eingeführt. Anderenorts scheute man sich, weil das Kohlenoxyd giftig ist, und Wassergas wesentlich mehr davon enthält als normales Leuchtgas. )n Deutschland folgte man dem amerikanischen Beispiel im Jahre 1(896, als durch die Konstruktion von Dellwik und Fleischer die wassergasevzeugung eine ausnehmend leichte und vorteilhafte wurde. Ein Schachtofen wird von oben in niedriger Schüttung mit Gaskoks beschickt. Dann preßt man in die entzündete Masse von unten Luft ein und bringt so den Koks in einer Minute in hellste.Glut. Die Verbrennungsgase läßt man durch die Esse entweichen. Darauf wird der Luftstrom abgestellt, der weg zur Esse geschlossen, und durch Einleiten von Dampf Wassergas erzeugt und dieses durch eine gesonderte Leitung aufgefangen. Das dauert 6 Minuten; nach Ablauf dieser Zeit nimmt die Glut des Kokses ab, und damit kommt auch seine Reaktion mit dem Wasser zum Stillstand. Man dreht jetzt sämtliche Hähne so, daß von neuem Luft hinzutritt. So wechseln Luft- und Dampfzuleitung in bestimmten Zeiträumen ab. Auf diese weise lassen sich aus je \ kg Koks 2 cbm Wassergas erzeugen.

Früher hatten die meisten Leuchtgaswerke eine derartige Anlage zur Erzeugung von Wassergas und mischten davon je nach dem Gasbedarf 1(0—25 % dem eigentlichen Leuchtgase bei. Heute arbeitet man einfacher in der weise, daß man Dampf in die glühenden Retorten'einleitet, in denen die Kohle entgast worden ist. Die Dellwik-Fleischerschen Gaserzeuger dienen meistens zur Erzeugung eines wassergajes, das man wegen seiner hohen Verbrennungstemperatur zum Schweißen von Eisenblechen braucht. Man kann auch im selben Generator ein Gemisch von

\ Haumteil Wassergas und 3 Raumteilen Luftgas herstellen. Man nennt es „Kraftgas" und braucht es zum Treiben von Gasmotoren.

Die Erzeugung des Wassergases bei der Leuchtgasbereitung ist von Bedeutung, weil man dadurch in die Lage gesetzt ist, den Koks zu verwerten, dementsprechend an Kohle zu sparen und somit die kostspieligen Kohlenlager zu verkleinern; ferner weil die Wafsergasbereitung rasch vonstatten geht, und darum auch bei . gesteigertem Gasbedarf stets mit Sicherheit die gewünschte Menge geliefert werden kann.

Bisher war nur von dem rohen Leuchtgas die Rede, wie es unmittelbar aus der geglühten Steinkohle hervorbricht. Indessen ist es in dieser Form nicht verwendbar,^vielmehr muß es zuerst noch gewisse Vorrichtungen zum Kühlen, Reiniger:, Messen und Auffangen und damit einen Teil des Gaswerkes passieren, der wegen seiner Entstehung und seiner Rolle in der Kulturgeschichte merkwürdig ist.

Das Gas, dessen sich Murdoch bediente, kam ungereinigt aus den Retorten. Es enthielt also nicht nur die zum Brennen und Leuchten notwendigen Bestandteile, sondern außerdem auch noch die anderen oben angeführten, denen folgende Nachteile anhaften: die Lyanverbindungen sind giftig; Ammoniak gibt beim verbrennen das ebenfalls giftige Stickoxyd; Schwefelwasserstoff verbrennt zu Schwefeldioxyd, das zum husten reizt; Naphtalin verstopft die Leitungen, zudem werden letztere durch Wasser und Teer, die mit dem heißen Gas flüchtig find, verschmiert. Obwohl es also Murdoch gelang, ^803 die Dampfmaschinenfabrik von Watt und eine Spinnerei zu beleuchten, so darf man sich diese Gasbeleuchtung nicht entfernt so reinlich und hygienisch vorstellen, wie die uns gewohnte. Das Gas wurde eben nur für Fabrikräume gebraucht, wo man in den Kinder- und Flegeljahren der Großindustrie noch keinen wert auf gute Luft legte, und wo ferner stets Arbeiter zur Hand waren, um die Leitungen zu reinigen. Ganz ausgeschlossen war die Abgabe des Gases an Däuser, auch dachte Murdoch nicht daran, Straßen zu beleuchten, denn weder hätte er lange Leitungen rein halten noch auch den verbrauch des Gases bemessen und geschäftlich verrechnen können, wer Gas haben wollte, mußte seine eigenen Retorten und Röhren bauen, und Murdoch, als gewissenhafter Fachmann, beschränkte sich auf das, was er leisten konnte, näm-

Binz, Kohle und Lifen.

lich die Installation von Gasanlagen tu Fabriken. Der weitere Gedanke, Gaslicht allgemein an Stelle der Fackeln, Öllampen und Talglichter zu setzen, bei deren trübem Schein sich die Menschheit die Augen verdarb, soweit sie nicht abends auf das Lesen verzichtete, der Gedanke an diesen gewaltigen Kulturfortschritt scheint Murdoch fern gelegen zu haben.^

Und hier begegnet man wieder der merkwürdigen Erscheinung beim Entstehen technischer Epochen, daß oft nicht die Fachleute, sondern irgendwelche Laien den kühnen Wurf wagen, der sie und ihre ganze Mitwelt vorwärts bringt. In diesem Fall war es nicht nur ein Laie, sondern ein Glücksritter und Gründer der bedenklichsten Art.

Lin in Mähren geborener, sich Hofrat nennender Mann namens Winzler hatte in Paris gesehen, wie im Laboratorium des Ingenieurs Lebon aus Steinkohle Gas gemacht wurde. Es waren versuche, wie sie Murdoch zum Ziele führten; aber während diesem die Hilfsmittel det wattschen Maschinenfabrik zu Gebote standen, verfügte Lebon über nichts derartiges. Als er seine Versuche ins Große übertragen wollte, schlug alles fehl, und die Enttäuschung trieb ihn zum Selbstmord. Winzler dachte praktischer. Er nutzte bk aufgeschnappten Kenntnisse, um als Wanderexperimentator Geld zu verdienen, und kam auf einer seiner Kunstreisen nach London. Hier veranglisierte er seinen Namen zu winsor und demonstrierte mit großem Erfolg „als eine Art von Spektakel" wie ein Zeitgenosse sagt^ wie schön man aus Kohle ein brennbares Gas erhalten könne. Es war das Jahr \803. Die Kunde von dem bescheidenen Erfolg der Murdochschen Gasfabrikation gelangte von Birmingham nach London und kam auch winsor zu Öhren. Da reifte im Kopfe dieses Mannes ein scheinbar wahnsinniger picttt. Nicht in einzelnen Fabriken wollte er, wie Murdoch es tat, Kohle entgasen, nein, die Stadt London mußte mit Gas beleuchtet werden, in Däusern und Straßen sollten die Flammen der Aktiengesellschaft brennen, die er, winsor, gründen und leiten wollte. Es störte ihn nicht, daß er von Retorten, Röhren, Gasbehältern, von

¹    11b er diese Anfangsgeschichte der Leuchtgasindustrie berichtet

G. Atkins in Dinglers Polyt. Iourn.Bd.2t, 5*437 (*826). Atkins scheint nach persönlicher Erinnerung zu erzählen. Die Darstellung von F. Knapp in Schillings Handbuch der Gasbeleuchtung (tsry) deckt sich im wesentlichen mit Atkins Bericht.

der Kunst, sie zu bauen und von Teer, Wasser und Naphtalin rein zu halten, nicht das geringste verstand, und daß das Gas beim Brennen die Luft verpestete. Gänzlich frei von den Mängeln der Sachkunde und Gewissenhaftigkeit, welche Murdoch anhafteten, dafür aber mit schamloser Beredsamkeit begabt, betrieb er bei seinen Abendvorstellungen den Aktionärefang und brachte es bald.dah^n, daß das Kapital der ,,Chartered Gaslight and Coke Company“ 50000 £ betrug. Als es aber ans Fabrizieren ging, versagte Winzlers Kunst. Das einzige Ergebnis waren einige Renommierlampen in pall Mall und als unerwünschte Folge die im Parlament geäußerte Befürchtung der Brandgefahr. Man glaubte nämlich, das Gas sei von der Retorte bis zum L^ahn glühend und müsse durch die Leitungsrohre hindurch alles -Walzwerk entzünden. Zwar wurden diese Siebenten durch die Chemiker Webster und Davy zerstreut, indessen gab Davy sein Gutachten zugleich dahin ab, bas Ganze sei eine nutzlose Spielerei, denn man werde nie eine Stadt beleuchten können, es sei denn, man baue Gasbehälter, so groß wie die Kathedrale von Sanct Paul — eine für winsor scheinbar vernichtende Aussage, denn D avy, der geniale Entdecker der Alkalimetalle und des elektrischen Lichtbogens, war weltberühmt. Sein Urteil erscheint uns heute als einer von den immer wiederkehrenden Irrtümern, mit denen nicht feiten gerade die erfahrensten Techniker die bedeutsamsten Neuerscheinungen begrüßen. So wurde Achards Rübenzucker, Solvays Soda, Auers Glühlicht von Ausstellungsjurys oder Zeitschriftkritikern als unfabrizierbar oder unbrauchbar beurteilt, Liebig sprach in seinen „Chemischen Briefen" der Rübenzuckerindustrie jede Zukunft ab, und Werner von Siemens erwähnt in feinen Lebenserinnerungen (5. 2^9, 3. Aufl. 1(893) unter den Erfindungsgedanken, die er für unlösbar hält, neben dem Perpetuum mobile auch bas lenkbare Luftschiff.

Der Chartered Gaslight and Coke Company drohte der Zusammenbruch, da siegte winsor durch seinen ersten geschäftlich soliden Schritt. Er gewann einen wirklichen Ingenieur und zwar den denkbar besten, Samuel Llegg, den Schüler Murdochs, und nun erst waltete in der Aktiengesellschaft ein Fachmann. Llegg war es, der das Riesenprojekt winsors aus dem Schwindel heraushobt Er fand dafür zunächst einen weg, um bas Gas von allem Lästigen und Giftigen zu befreien, das ihm im Rohzustände anhaftet. Das Lleggsche Verfahren hat

sich im Laufe eines Jahrhunderts in Einzelheiten, nicht aber in den Grundzügen geändert und wird heutzutage folgendermaßen gehandhabt.

Das Gas wird an eisernen Röhren, die von kaltem Wasser durchflossen sind, abgekühlt, wobei Teer und ammoniakhaltiges Wasser („Gaswasser") großenteils abtropfen. Den Rest des Teers fängt man durch eine mechanische Vorrichtung auf. Das Gas streicht jetzt durch Teeröl, ein hochsiedendes Destillat des Steinkohlenteers, welches das Naphtalin aufnimmt. Das Teeröl befindet sich in „Wäschern"; das sind liegende Zylinder, in denen durch rotierende Scheiben die Flüssigkeit verspritzt und dadurch innig mit dem Gase gemischt wird. Es folgt ein zweiter Wäscher, gefüllt mit Eisenvitriol zur Aufsaugung des Cyanwasserstoffs, und ein dritter, in welchem durch Wasser das noch übrige Ammoniak zurückgehalten wird. Der Cyanwasserstoff (Blausäure) hinterbleibt als Ferrocyanammonium-Niederschlag. Dieser wird von der chemischen Industrie auf Ferrocyankalium, Berlinerblau und zum Teil auch auf Lyankalium verarbeitet. Den erstgenannten Stoff führt man großenteils ebenfalls in Berlinerblau über, einem im Jahre von einem Berliner Färber entdeckter: Pigment, das der an sich farblosew Blausäure den Namen gegeben hat und das zur Herstellung von Malerfarben und blauen Lacken dient. Das Lyankalium ist das wichtigste Mittel zur Extraktion des Goldes aus dem'Muttergestein; die .Gasfabriken decken nur einen Teil des Bedarfes, außerdem stehen noch andere Tuelken zu Gebotes Uber die Verwendung des Ammoniaks f. Rap. VIII.

Das Gas enthält jetzt an Verunreinigungen nur noch Schwefelwasserstoff und einen Rest von Lyanverbindungen. Beide werden im Reinigergebäude an Eisenoxyd gebunden, die etagenweise in großen, vom Gas durchstrichenen Rüsten liegt. Setzt man nach einiger Zeit das Eisenoxyd der Luft aus, so spaltet diese den Schwefel wieder ab, und das Oxyd.kann neue Mengen Verunreinigungen aufnehmen. Dann wird wieder an der Luft unter Umschaufeln liegen gelassen, bis die Reinigungsmasse etwa 39 % Schwefel und \o % Lisencyan enthält. )n diesem Zustande wird sie verkauft und auf Lyanverbindungen und Schwefelsäure verarbeitet.

¹ s. Busb im Bericht über d. 5. Internat. Kongreß f. angewandte Chemie, 1904 Bd. 2, 5. 533.

Das Abbrennen eines so gereinigten Leuchtgases ist uns etwas Gewohntes; es bedarf einer besonderen Einstellung unserer Phantasie, um uns zu vergegenwärtigen, daß Elegg nicht nur großes Können, sondern auch-großen Mut bewies, als er an dein denkwürdigen v April des Jahres 1(8H4 in einem Londoner Stadtteil die mittelalterlichen Öllampen zum verschwinden brachte und Gaslaternen anzünden ließ. Man hatte vom Wesen des Gases keine rechte Vorstellung, insbesondere erschienen die großen, von Murdoch erfundenen Gasbehälter gefährlich, in denen das Gas durch Wasser aufsteigend eine mächtige Glocke hob und sie ausfüllte. Als die Beamten der Feuerversicherungen diese „Gasometer" beanstandeten, weil sie nicht wußten, daß Gas nur außerhalb des Behälters zusammen mit Luft brennen kann, griff Elegg zu einem drastischen Mittel. Im Beisein der begutachtenden Kommission durchschlug er das Gasometer mit einer Spitzaxt und entzündete das mächtig herausströmende Gas mit einer Lunte. Die Versicherungsbeamten stoben entsetzt auseinander, aber zu ihrer Überraschung gab es keine Explosion, sondern nur eine sehr lange flamme, die sich innerhalb des Gasometers nicht fortpflanzen konnte, weil dort nur Gas und nicht zugleich auch Luft war. Einmal aber ereignete sich doch eine Explosion, indem bei einer Bohrlegung Gas entwich, und die Arbeiter die undichte Stelle mit einer flamme suchten. Die Folge war ein Streik der Laternenanzünder, da diese für ihr Leben fürchteten. Elegg mußte eine Zeitlang eigenhändig für Straßenbeleuchtung sorgen.

¹

   Gürtler und Cammann, Zeitschr. für physikal.Lhenüe 1905, S. \77.

²

   v. Iüptner, Berichte der deutschen chemischen Gesellsch. Bd. 39, S. 2383 (11906). weitere Einzelheiten s. Mathesius, Grundlagen des Eisenhüttenwesens, Leipzig 1(91(6.

Große Schwierigkeit machte anfangs das Bemessen des Gases zwecks Abrechnung mit der Kundschaft. Man mußte Lichter und Brennstunden zählen. Auf der Straße war das zur Not durchführbar, obzwar es wegen box unbestimmbaren Flammengröße zu Prozessen kam. Für die Kausbeleuchtung aber wußte man anfangs nur den lästigen Notbehelf der Komprimierung des Gases in Eisenbehälter, die man in die Käufer trug und dort an die Gasleitung schraubte. Da erfand Elegg die noch heute gebrauchte Gasuhr (Fig. 8). Das Gas strömt bei i in eine Trommel, die durch schaufelförmige Wandungen in vier Kammern eingeteilt und zur Hälfte mit Wasser gefüllt ist. Durch die Schlitze a, b, c und d tritt das Gas in die Kammern ein, bei e, f, g und h geht es weiter zur Leitung. Der Gasstrom drückt gleichmäßig gegen die Kammerwandungen; die-untere wird vom

Flüssigkeitsspiegel gebildet und kann nicht weichen; infolgedessen äußert sich der Druck nur gegen die Schaufelwandung, und diese wird gehoben, d. h. das Rad muß sich drehen und setzt dabei Zeiger in Bewegung, welche die Menge des durchgehenden Gases anzeigen.

Nachdem so Vorurteile und technische Schwierigkeiten beseitigt waren, wurde die Gasbeleuchtung von der Londoner Gesellschaft

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auch auf dem Festland eingeführt 181(7 in Paris, 1826 in Berlin, 1833 in Wien, 1841 in Köln, vor Ablauf des halben Jahrhunderts hatte jede größere Stadt ihr Gaswerk. In Deutschland stieg der verbrauch in den Jahren 1859—1913 von 40 auf 2700 Millionen Kubikmeters trotzdem in der Kölnischen Zeitung vom 28. März I819 eine Stimme sich hatte vernehmen lassen, welche äußerte: „Jede Straßenbeleuchtung ist verwerf-I lich, 1. aus theologischen Grün-

Fig. 8. Gasuhr, nach £? er hing, ,    sie als Eingriff in die

Beleuchtung und Heizung. Ordnung Gottes erscheint. Nach

dieser ist die Nacht zur Finsternis eingesetzt, die nur zu gewissen Zeiten vom Mondlicht unterbrochen wird. Dagegen dürfen wir uns nicht auflehnen, den weltplan nicht Hofmeistern, die Nacht nicht in Tag verkehren wollen . .    2. aus polizeilichen, 3. aus staats

wissenschaftlichen, 4. aus volkstümlichen, 5. aus medizinischen, 6. aus juristischen, 7. „aus sittlich moralischen Gründen, die Sittlichkeit wird durch die Gasbeleuchtung verschlimmert. Die künstliche Helle verscheucht in den Gemütern das Grauen vor der Finsternis, das die Schwachen von mancher Sünde abhält. Die Helle macht den Trinker sicher, daß er in Zechstuben bis in die Nacht hinein schwelgt, und sie verkuppelt verliebte paare.“²

¹ Bunte, Berichte d. deutsch, chem. Gesellsch. Bd. 31, 5. 5 (I898) und Schirrneister auf 5. 16 der schon zitierten Schrift von Scheuer (s. 5. 65).

^Nach Journ. f. Gasbeleuchtung und Wasserversorgung Bd. 49, S. 879 (1906).

Die Befürchtungen dieses Autors haben also nicht gehindert, daß die Leuchtgasindustrie zu einer der größten der Welt wurde. Seit einigen Jahren hat sie noch dadurch eine Ausdehnung erfahren, daß sich auch die Kokereien, die ihr Gas früher nur so weit ausnutzten, als es zürn heizen der Koksöfen nötig war, sich an der Abgabe von Leuchtgas beteiligen. (Es ist das die Folge der Auerschen (Erfindung (s. u.), welche die Benutzung eines an sich schwach leuchtenden Gases, wie es das Kokereigas ist, zürn Leuchten gestattet. Die Abgabe des Gases geschieht durch Fernleitungen an Städte und Dörfer in weitern Urnkreise und hat große Bedeutung, da zur Zeit noch etwa die Hälfte der (Einwohner Deutschlands sich außerhalb des Bereiches von Gaswerken befindet*, der Gasverbrauch also noch beträchtlicher Steigerung fähig ist. In: Jahre \<)08 wurden von den Kruppschen Zechen 5,3 Millionen cbm Ferngas geliefert, im ganzen Ruhrgebiet \o,? Millionen, was im Jahre \y\\ auf 84,4 Millionen cbm anstieg. Im Jahre \y\2 waren im Ruhrgebiet 120 km Fernleitung für Koksofengas in Betrieb. Die Zechen der Ruhrgegend, des Saarreviers und Niederschlesiens lieferten im Jahre 1913 zusammen schon 200 Millionen cbm, das sind 8 % der gesamten deutschen Leuchtgasmenge. Solche große Gaszentralen erzeugen ein sehr billiges Gas, und das führt für die gewöhnlichen Gasanstalten zu der zur Zeit strittigen Frage, ob kleine Betriebe der alten Art auf die Dauer ebenso vorteilhaft arbeiten werden wie große Betriebe mit ihrem Ferngas.

VII. Der Kampf ums Licht.

Leuchtgas, Petroleum, Acetylen, Olgas, Auerlicht, Spiritus* glühlicht, Glühfäden, Bogenlampen, Nernstlampen, Dsmium-, Wolfram-, Tantallampen, Ouecksilberbogenlampen, Grätzinlicht, Millenniumlicht — sie überfluten das neue Jahrhundert mit ihren Strahlen, während man sich zu Anfang des vorigen ipühsam aus der Trübe schlechter Kerzen und Öllampen herausarbeiten mußte. Alle jene Lichtspender möchten möglichst allein leuchten, so daß man den Wettbewerb der beteiligten Industrien wohl den Kampf ums Licht nennen darf.

¹ Dgl. M. petzold, Pie Gasfernleitung und ihre wirtschaftliche Bedeutung 191-, Derlag der Pentschen Bergwerks-Zeitung. 1914. (Essen-Ruhr, 5. 7. 5. ferner w. Bertelsmann, Lhemiker-Ieituna 40 1070 (1916). Daselbst Literatur über, Ferngas.

Als erster Mitbewerber neben dem Leuchtgas trat anfangs der achtziger Jahre das Petroleum auf, nachdem man gelernt hatte, aus dem rohen Erdöl durch Destillation das leicht entzündliche und gefährliche Benzin zu entfernen. Ende der siebziger Jahre folgte Hefner-Altenecks elektrische Bogenlampe, 1(889 zeigte Edison auf der Pariser Weltausstellung seine Glühbirne, in welcher der widerstand eines Kohlefadens gegen den elektrischen Strom blitze und dadurch Licht erzeugt. An Stelle der Kohle setzte Nernst 1(89? die Oxyde des Magnesiums, Siliciums, pttriums und Zirkons, Auer 1(900 das Osmium, 1(903 Just und Hanaman das Wolfram und w. von Bolton das Tantal. Stets handelte es sich darum, die alte Edisonsche Glühbirne zu übertreffen und Metalle oder Metallverbindungen zu finden, die durch möglichst wenig Strom, also durch ein Minimum von Kosten in Weißglut versetzt werden, ohne zu schmelzen oder zu zerfallen.

Ungefähr gleichzeitig mit den neueren elektrischen Lichtarten entwickelte sich die Acetylenindustrie.

wenn man von der durch den Krieg erzwungenen Lichtersparnis absieht, so scheint es fast", als werde die Zeit kommen, wo man sich aus der neuzeitlichen Strahlenflut wieder in das behagliche Dämmerlicht unserer Väter zurücksehnt, denn die eine von Schott in Jena erfundene Beleuchtung kann unter gewissen Umständen Augenentzündung verursachen und Stubenfliegen töten, ohne sie zu verbrennen. Durch eine luftleere mit Oueck-silberdampf gefüllte Glas- oder Ouarzröhre geht der elektrische Strom und gibt nicht nur das gewöhnliche, sondern auch das chemisch wirksame ultraviolette Licht; daher die Abkürzung „Uviollampe".

' Die auf alle diese Lichtarten gegründeten Industrien haben dem Leuchtgas einen höchst merkwürdigen Kampf aufgezwungen, merkwürdig deshalb, weil das Leuchtgas allem Anschein nach unterliegen mußte und dennoch unentbehrlicher geworden ist als je zuvor.

Das Leuchtgas erschien von vornherein durch die Gefährlichkeit seiner Anwendung bedroht. In einem Betrage von nur 5 % der Luft beigemischt explodiert es, wenn, wie es leider häufig geschieht, bei Gasgeruch ein Streichholz entzündet und nicht vorher für gründliche Lüftung gesorgt wird. Die Explosionswirkung nimmt mit steigender Gasmenge an Heftigkeit zu und hört erst bei etwa 30 % wieder auf, weil der. Sauerstoff in einem

derartigen Gas-Luftgemisch nicht mehr zur Entzündung ausreicht. Zu dieser Gefahr gesellt sich die der Vergiftung durch Kohlenoxyd. Schon o,\ %, der Luft beigemischt, wird vom Blute aufgenommen, zersetzt es chemisch und führt bei längerem Einatmen zum Tode. Darauf gründet sich die Methode zur Tötung pestverdächtiger Ratten in Schiffen. Man läßt sie vom Kohlenoxyd in $oxm von Generatorgas durchströmen. rf Die giftige Wirkung des Kohlenoxyds auf Menschen wird glücklicherweise meist dadurch aufgehalten, daß das Leuchtgas sich durch den Geruch bemerkbar macht, falls man nicht schläft. Indessen kann es vorkommen, daß Rohre in der Erde undicht werden und das Gas in darüber befindliche wohnräume dringt; in solchen Fällen äußert das Kohlenoxyd eine langsame und in ihrer Ursache schwer zu erkennende Wirkung, weil das Erdreich die riechenden Stoffe zurückhält, und das Kohlenoxyd selber geruchlos ist.

von den genannten neuen Lichtbringern konnte zwar das Petroleum ebensowenig wie der seit einigen Jahren verwandte Spiritus ernstlich mit dem Steinkohlengas konkurrieren, da Lampen weniger bequem sind als Gashähne. Dagegen glaubte man, das Acetylen werde das Leuchtgas wenigstens teilweise verdrängen, und vom elektrischen Licht erwartete man seine endgültige Beseitigung.

Die Darstellung des Acetylens ist eine einfache. Koks und Kalk werden innig gemischt in kastenförmigen Schamotteöfen dem elektrischen Lichtbogen ausgesetzt. Bei der hierdurch entstehenden Temperatur von etwa 3000° entreißt der Kohlenstoff dem Kalk seinen Sauerstoff, und zugleich wird das dadurch freiwerdende Calcium durch überschüssigen Kohlenstoff gebunden:

CaC₂ + CO

CäO -j—    30

Atzkalk Kohlenstoff Lalciumkarbid Kohlenoxyd Der Vorgang ist derselbe wie bei der Bildung von Eisenkarbid im Hochofen, nur mit dem Unterschiede, daß der Sauerstoff im Kalk fester haftet als im Eisenerz und darum erst bei der Tem--' peratur des Lichtbogens, die etwa ^oo° höher ist als die des Hochofens, abgespalten wird. Das entstandene Lalciumkarbid ist eine unscheinbare graue Masse, aber in Berührung mit Wasser beginnt sie zu leben. Die Verwandtschaft des Calciums zum Sauerstoff macht sich wieder geltend. Letzterer wird dadurch dem Wasser entzogen, dessen Wasserstoff wird frei und bildet mit dem

Kohlenstoff des Karbids eine gasförmige Verbindung, das Acetylen, das in gewaltigern Strome aufsteigt:

CaCt + 2H₂0 = Ca(OH)₂ + C₂H2 Karbid Wasser gelöschter Kalk Acetylen

Acetylen brennt mit blendender Flamme, die etwa 20mal stärker leuchtet als eine Gasflamme gleicher Größe. Zur Darstellung braucht man keine Retorten und keine Gasanstalt, jeder kann sich in seinem brause mit einem einfachen Apparat Acetylen machen. Nicht weniger als 300 1 davon entstehen aus \ kg Karbid; letzteres ist also scheinbar die denkbar bequemste Lichtquelle, und es ist zu verwundern, daß man nicht früher an feine Verwendung dachte, obgleich es schon \862 vom Göttinger Professor Möhler entdeckt und später von Borchers, Moissan und Anderen studiert wurde. Alle diese Männer der Wissenschaft überließen einen scheinbar selbstverständlichen technischen Schritt dem Amerikaner Wilson, der sich die Resultate der Forschung mit Geschick zunutze machte, voll Zuversicht begründete er im Jahre 1(892 die Acetylengesellschaft, aber zum Glück für das Leuchtgas erwies sich das Acetylen mit der Zeit als ein Stoff, der nur bei besonders sorgsamer Behandlung ungefährlich ist. Zwar ist es weniger giftig als Kohlenoxyd, dagegen ist es viel explosiver als Leuchtgas. In einem Intervall von 5—80 % der Luft beigemischt gibt das Acetylen die Möglichkeit von Explosionen, während das gefährliche Intervall bei Leuchtgas viel geringer ist (f. 0.). Ferner ist die Lxplosionswirkung des Acetylens, die man experimentell bemessen kann, sechsmal heftiger als die des Leuchtgases. Drittens enthält das Karbid Phosphorverbindungen, die beim Einwerfen in Wasser Phosphorwasserstoff geben; dieser kann sich ganz von selber entzünden und so das Acetylen zur Explosion bringen, weshalb man genötigl ist, das Gas durch Lhlorkalk zu reinigen. Und schließlich läßt sich Acetylen, wenn es durch einen unglücklichen Zufall wohnräume erfüllt hat, nicht wie das Leuchtgas rasch durch Lüften entfernen, denn sein Gewicht, auf Luft als Einheit bezogen, beträgt 0,906, ist also dem der Luft fast gleich. Wasserstoff aber und Methan, die Hauptbestandteile des Leuchtgases, haben die, spezifischen Gewichte 0,069 und 0,55, steigen darum rasch in die Luft empor, wie an den Luftballons ersichtlich, und entweichen aus den geöffneten Fenstern. Aus diesen Gründen haben sich keine Acetylenfabriken an Stelle großer Gaszentralen einbürgern können. Das

Acetylen spielt bei der Beleuchtung eine verhältnismäßig bescheidene Rolle in kleinen häuslichen Anlagen, insbesondere auf dem Lande, wo es keine Gasanstalten gibt, ferner beleuchtet man Autos mit einer in Kieselgur aufgesaugten,Lösung von \oo Raumteilen Acetylen in \ Raumteil Aceton, woraus sich leicht das Gas entwickelt. 3m übrigen aber hat das Leuchtgas dem Acetylen nicht weichen müssen.

Infolgedessen hat sich die Industrie des Karbids und des Acetylens nach anderen Richtungen gewandt. Karbid verwandelt man in Kalkstickstoff (s. Kapitel VIII). Das Acetylen wird benutzt: zum autogenen Schweißen, d. h. zum Aneinanderschweißen schwer schmelzender Metalle, insbesondere von Eisen, ohne Lötmetall, lediglich durch die sehr hohe Temperatur des Acetylen-Sauerstoffgebläses; zur Herstellung von Tetrachloräthan, C₂H₂C1₄, und anderen gechlorten Kohlenwasserstoffen, die zum Lösen von Ölen, Lacken usw. dienen und im Gegensatz zumBenzin nicht feuergefährlich sin^;neuerdings zur Gewinnung von Spiritus und Essigsäure, indem man Acetylen in eine saure Lösung von CZuecksilbersulfat leitet und den hierbei nach der Gleichung C₂H₂+H₂0 = CH₃.CHO gebildeten Acetaldehyd entweder zu Alkohol reduziert oder zu Essigsäure oxydiert.

Das elektrische Licht, in welcher Form man es aucfy verwenden möge, ist frei von den Nachteilen, die dem Leuchtgas und dem Acetylen anhaften. Die Brandgefahr durch Kurzschluß ist jedenfalls nicht schlimmer als bei der Gasbeleuchtung die Möglichkeit der Vergiftung und der Explosion. Außerdem hat das elektrische Licht einen großen Vorteil: es verdirbt die Luft nicht, wie es die Leuchtgasflamme tut, strahlt auch nicht wie diese zugleich mit dem Licht ein Übermaß von Loitze aus. Man kann daher beliebig viele elektrische Glühbirnen in einem Raume vereinigen, ohne die Unzuträglichkeiten zu spüren, die eine Häufung von Gasflammen stets mit sich bringt.

Abgesehen von den Fällen, wo Elektrizität aus Wasserkraft gewonnen wird, ist die Kohle das Urmaterial zu ihrer Erzeugung. Die Lsitze der verbrennenden Kohle entwickelt Dampf, dieser treibt einen Motor und dadurch eine Dynamomaschine, welche den Strom liefert. Bei dem Wettkampf des Leuchtgases mit dem

¹ E. Galitzenstein im Ergänzungswerk zn Muspratts Bandbuch der technischen Chemie. Band III (herausgegeben von A. Binz), Braunschweig t9t5, 5. 325, s. daselbst S. 603 über Essigsäure aus Acetylen.

elektrischen Licht frug es sich also, wieviel Licht man in beiden Fällen bei Anwendung ein und derselben Kohlenmenge und sonstiger ungefährer Gleichheit der Unkosten bekommen könne.

Die Antwort fiel anfangs nicht zugunsten des Gases aus, und dieses hätte unterliegen müssen, wäre ihm nicht eine Erfindung zu Hilfe gekommen, die außerhalb alles zu Erwartenden lag und fast von prometheischer Ursprünglichkeit war.

Man wußte durch die Versuche eines englischen Offiziers, Thomas Drummond, daß Kalk in der Glut einer Gebläseflamme ein viel intensiveres Licht ausstrahlt als andere Substanzen, z. B. Metalle. Drummond benutzte sein „Kalklicht" für Leuchttürme, für andere Zwecke war es wegen des Gebläses zu teuer.

Die Drummondsche Prüfung des Zusammenhanges zwischen blitze und Licht wurde 1(866 von Bunsen auf andere Substanzen ausgedehnt, und in Fortsetzung dieser Arbeiten fand \8S0 Bunsens Schüler, Karl Auer v. Welsbach, daß die sog. seltenen Erden in der verhältnismäßig geringen blitze einer Leuchtgasflamme ein fast ebenso starkes Licht aussenden wie Drummonds Kalkstifte in der außerordentlichen Glut einer Gebläseflamme.

Diese Beobachtung brachte Auer auf den Gedanken, ein Baumwollgewebe von der ungefähren Form einer Flamme mit einer Auflösung der seltenen Erden zu durchtränken, nach dem Eintrocknen das Gewebe zu verbrennen und das nunmehr starre „Erdengerüst", das genau die Maschen des Baumwollstrumpfes zeigte, in die Flamme zu setzen.

Dieser Gedanke trug den Stempel dessen, was man als Genialität bezeichnen kann: die Unwahrscheinlichkeit des Gelingens und die denkbar größte Wirkung, nachdem es gegen Erwarten gelungen war. Bunsen glaubte nicht an die Möglichkeit, solche zarte Glühkörper zu gebrauchen. Er meinte, sie müßten zerstäuben, da kein Bindemittel die Erdensubstanz zusammenhält. Ähnlich äußerte sich die Presse, als die Öffentlichkeit von Auers Erfindung Kunde erhielt. Lin bekannter Fachmann schrieb in einem technologischen Jahresbericht: „An eine allgemeine Einführung dieses Lichtes ist wegen der leichten Zerbrechlichkeit der Glühkörper und dessen durch die schwierige Beschaffenheit der seltenen Erden bedingten hohen Preis nicht zu denken."

Alle diese Befürchtungen haben sich als ebenso grundlos

erwiesen, wie die Wirkung des Äuerlichtes überraschend war. Sie beruht wesentlich auf drei Faktoren: Erstens bietet ein jedes Gewebe eine Oberfläche dar, welche irrt Verhältnis zürn Rauminhalt und zürn Gewicht sehr groß ist. Da nun die Lichtinenge, die ein leuchtender Körper aussendet, rnit dessen Oberfläche wächst, so ist die Ausstrahlung der Auerschen Glühkörper wesentlich größer als die der kompakten Drummondschen Kalkstifte. Zweitens hat eine bestimmte Lrdenmischung, die Auer und sein Mitarbeiter Haitinger fanden, bestehend in 99 Teilen Thoroxyd, \ Teil Leroxyd und eine ganz besondere Fähigkeit zur Umwandlung von Wärme in Licht. Drittens konnte Auer eine Erfindung benutzen, die Bunsen bereits in den sechziger Jahren gemacht hatte und die damals nichts anderes bezweckte als die Schaffung einer praktischen Heizquelle für das Kochen im chemischen Laboratorium. Bunsen änderte nämlich den gewöhnlichen Gasbrenner dadurch ab, daß er den Gasaustritt mit einer Röhre umgab und in letztere etwas unterhalb der Düse, aus welcher das Gas entweicht, einige Öffnungen anbrachte. Durch diese saugt der Gasstrom.eine gewisse Menge Luft hinein, und die Folge ist eine intensivere Verbrennung des Gases, als wenn die Luft lediglich von außen die Flamme speist. Das äußert sich darin, daß die „Bunsenflamme" riur sehr schwach leuchtet, weil ein sofortiges verbrennen nicht-nur des Wasserstoffs, sondern auch des Kohlenstoffs erfolgt, der in einer gewöhnlichen Leuchtgasflamme mangels genügender Luftzufuhr zunächst nicht verbrennt, sondern glüht. Und hauptsächlich äußert sich die Wirkung der Luftzufuhr in der Temperatur, die wesentlich höher ist als bei der leuchtenden Flamme und etwa \700° beträgt. Bei diesem Wärmegrad strahlt das Auersche Erdengemisch so viel Licht aus, daß selbst mit geringer Gaszufuhr eine blendende Helligkeit erreicht wird. Daher der wirtschaftliche Erfolg der Auerbeleuchtung.

Als Auers Entdeckung bekannt wurde, verlor der Name „seltene Erden" seine Berechtigung, denn diese Erden hatten die Chemiker bis dahin nur deshalb selten nennen müssen, weil sie im Handel rar und kostspielig waren. In der Natur sind sie ziemlich reichlich vertreten. Man findet sie in Brasilien, Nord-und Südkarolina, Ceylon, Australien und im Ural. Brasilien ist zurzeit die Hauptfundstelle. In den Staaten Rio de Janeiro und Minas wird durch Verwitterung von Granit und Gneis ein Mineral losgelöst, das man wegen seines scheinbar vereinzelten Vorkommens mit einem entsprechenden griechischen Worte Monazit benannte. Es enthält die für das Glühlicht notwendigen Erden und zwar hauptsächlich Leriumerde, daneben etwas Thorerde; beide sind an Phosphorsäure gebunden, gerade so wie eine andere „Erde", der Kalk, als Phosphat in der Natur vorkommt. Das Mineral wird durch die Flüsse zusammen mit Ton und Sand an die Küste geschwemmt, und, da es schwerer ist als die Begleitmineralien, so hat die Meeresflut letztere zum Teil herausgewaschen, während der Monazitsand in Lagern von etwa y₂ m Mächtigkeit liegen geblieben ist. Man erkennt ihn an seiner braungelben Farbe.

Den wert des Monazitsandes entdeckten die Brasilianer, nachdem ein kluger Unternehmer, John Gordon, weite Küstenstrecken aufgekauft und unauffällig begonnen hatte, den Sand als Ballast nach Hamburg zu verschicken, wo er die Tonne mit 5 % Monazitgehalt zu 3oo—400 Mk. verkaufte. Erst als man hinter Gordons Geheimnis gekommen war, entstand in Brasilien selber eine Monazitindustrie. Die Anreicherung des cer- und thorhaltigen Bestandteiles findet teils wie bei goldhaltigem Sand durch waschen statt, teils durch Anwendung von Elektromagneten, du der Monazitsand magnetisch ist. Man erhält so einen Sand mit 96 % Monazit und durchschnittlich 3,7 % des wertvollsten Bestandteiles, des Thordioxydes. In chemischen Fabriken löst man dann das Mineral in Schwefelsäure und trennt Ler- und Thorerde an Salpetersäure gebunden ab. So entstehen Ler- und Thornitrat. Leider waltet das erstere vor, während gerade letzteres zu 99 % in jedem Glühkörper enthalten sein muß.

)n den „Glühkörperfabriken" werden röhrenförmige Gewebe gestrickt und dann sorgfältig durch Einlegen in verdünnte Salpetersäure oder andere Bleichmittel gereinigt, weil jede etwa zurückbleibende unverbrennliche Substanz später die Leuchtkraft des Glühkörpers beeinträchtigt. Man zerschneidet darauf das lange Gewebe zu einzelnen „Glühstrümpfen", durchtränkt mit einer Lösung von Thor- und Lernitrat, trocknet und brennt die Fasern ab, wobei sich auch die in den Nitraten enthaltenen Elemente der Salpetersäure verflüchtigen. Zurück bleibt ein feines Gerüst von Thor- und Leroxyd; aus dem „Glühstrumpf" ist so der „Glühkörper" geworden. Er ist sehr zerbrechlich und erhält eine gewisse Festigkeit in einer Preßgasflamme, deren Temperatur hoch genug ist, um ähnlich wie beim Brennen des Porzellans

die Lrdensubstanz ßufammeußufritten, d. h. oberflächlich und ohne wesentliche Formänderung zu schmelzen. - Der Glühkörper wird für den Transport weiter durch Eintauchen in Rollodiumlösung gefestigt, welche nach Verdunstung des Lösungsmittels eine starre Schicht von Nitrocellulose zurückläßt. Letztere verbrennt beim Einsetzen des Glühkörpers in die Flamme, und das reine Erden-gerüst bleibt zurück. Beim Gebrauch bringt man es durch Einstellen des Gashahnes in den heißesten Teil der Bunsenflamme, der im äußeren Flammenkegel besteht und in seiner Form mit der des Glühkörpers zusammenfällt". Auf diese weise wird das Maximnm der Helligkeit erzielt.

Die Billigkeit dieser Beleuchtung besteht außer in dem geringen Gasverbrauch auch in den Eigentümlichkeiten der Herstellung, die auf der billigen Frauenarbeit beruht. Die Menge der verwandten Rohstoffe ist gering, da ein Glühkörper nur etwa 0,4 g Erdensubstanz erfordert.

Vereinigten sich somit schon glückliche Umstände, um das Auer-licht im Kampf mit der elektrischen Beleuchtung zu stärken, so kam dazu noch die Möglichkeit, dem Publikum durch vergleichende Lichtmessung den relativen wert der verschiedenen Beleuchtungsarten und den besonderen Vorteil des Aueilichtes zahlenmäßig vorzuführen. Das betreffende Verfahren reicht etwa 80 Jahre zurück, weil bald nach dem Leuchtgas auch die Stearinkerze als Frucht der Arbeiten Lhevreuls über die Fettchemie auf dem Markte erschien, und nun Gas und Stearin mit den alten Talg- und Wachskerzen und den Öllampen zu kämpfen hatten. Damals legte man den Grund zur Lichtmessung oder „Photometrie",

„Das Licht kann ebensowenig wie die Wärme der Menge nach gemessen werden, so wie dort kann man nie erfahren, wie viel Licht eine Flamme ausstrahlt, wohl aber wissenschaftlich ermitteln, wie viel mehr oder weniger Licht sie ausstrahlt, als eine andere. Alle Bestimmungen der Art sind also vergleichende." So schrieb der Technologe Knapp im Jahre \8$7, und im wesentlichen gelten diese Worte noch heute, nur mit dem Unterschiede, daß man für Licht ebenso wie für Wärme einwandfreie Einheiten festgesetzt und exakte Apparate konstruiert hat, um sich der Einheiten zu bedienen.

Als Einheit des Lichtes gilt heute die Flamme der \887 von Hefener-Alteneck vorgeschlagenen und nach ihm benannten

Hefnerkerze (H K). Richtiger würde man sagen „Hefnerlampe" benn es ist ein kleines Lämpchen von ganz bestimmten Dimensionen, dessen Docht mit einer Schraube und einem Visier derartig einstellbar ist, daß die Flammenhöhe genau 40 mm beträgt. Man füllt die Lampe mit Amylacetat, einer aus Fuselöl fabrizierten Flüssigkeit, die wie Alkohol brennt, sich aber leichter in chemisch reinem Zustand und darum mit stets unveränderter Leuchtkraft gewinnen läßt.

Um die Helligkeit einer Lichtquelle mit der (Einheitskerze zu messen, bringt man beide in solche Abstände von einem zu beleuchtenden Gegenstand, daß sie ihm gleiche Helligkeit spenden. Die Gptik lehrt, daß sich dünn die Lichtstärken wie die Ouadrate jener Abstände verhalten; letztere werden gemessen, und die Rechnung ergibt das übrige. So einfach dieses Verfahren ist, so schwer war ihre Ausführung früher deshalb, weil es nicht ohne weiteres möglich ist, zu erkennen, bei welchen Abständen die Beleuchtungen wirklich gleich stark sind, viel leichter ist die Stärke von Schlagschatten zu beurteilen, und man behalf sich damit, einen Stab auf weißer Tafel aufzustellen und die Lichte so zu schieben, daß beide gleich dunkle Schatten warfen. Bunsen schuf ^843 in seinem „Fettfleckphotometer" ein besseres verfahren. (Ein Papier mit einem Ölfleck wird von der einen Seite durch die Lichteinheit, von der anderen durch das zu prüfende Licht bestrahlt. Sobald bei Verschiebung der Lichter von beiden Seiten gleich viel Licht kommt, wird der Fleck unsichtbar. Dieser Punkt läßt sich mit großer Schärfe erkennen. ©. Lummer und (£. Brodhun ersetzten ^889 Bunsens Vorrichtung durch eine Kombination von Glasprismen, deren geeignete Abschleifung im Prinzip gerade so wirkt wie ein Fettfleck auf Papier, nur ist das neue Photometer empfindlicher und gestattet Messungen, deren Fehler nur % % beträgt. Man vergleicht mit dieser Vorrichtung die Hefnerkerze mit der zu messenden Lichtquelle auf einer graduierten Stahlschiene. Als Kosten für das einstündige Brennen von \oo H K findet man so¹ beim

Pfennig . 20,0

Steinkohlengas Schnittbrenner ....

tO (N

„    Stehendes Glühlicht.

„    Hängendes Glühlicht

Acetylen, offene j lamme Linzelanlage Zentrale...

‘ Pfennig'

11,2

1,66

Acetylenglühlicht

4,o

Einzelanlage Zentrale ..

8,0

Petroleumlampe .......................

2,0

Spiritusglühlicht ......................

21,0

Elektrische Kohlenfadenlampe ...........

9,0

6,0

6,6

1,5

„ Osmium- und Tantallanrpe B „ Osram- und Wolfram lampe Elektrisches Bogenlicht mit Glocke Elektrische Flammenbogenlampe.

Diese Zahlen sind nicht als feste Maße zu betrachten, da der wert einer Beleuchtung von dein Ort-, der Strahlenrichtung, den Reflektoren und dern jeweiligen Zweck abhängt. Infolgedessen hat jede Beleuchtungstechnik ihre individuelle Berechtigung, das eine Licht eignet sich vor anderen für die Straße, ein zweites für ein Warenhaus usw. Immerhin läßt obige Tabelle die Überlegenheit des Auerlichtes erkennen, die allerdings nicht so aufzufassen ist, als seien durch Abschaffung der alten Schnittbrenner unsere Gasrechnungen im Verhältnis von 20: 3 gesunken. Das würde vielleicht zutreffen, falls wir die gleichen Helligkeits-mengen gebrauchten wie früher. Tatsächlich aber verbrauchen wir bedeutend mehr, weil uns das Auerlicht daran gewöhnt hat.

Die heutige Billigkeit des Auerlichtes hängt weiter damit zusammen, daß es gelang, die Lebensdauer der Glühkörper zu verlängern, die wegen allmählichen Sinterns und Schrumpfens in der Flamme eine beschränkte ist. Denn durch das Schrumpfen wird die Oberfläche verkleinert, und in gleichem Maße verringert sich die Fähigkeit zur Aufnahme von Hitze und zur Aussendung von Licht. Diesen Mißstand zeigten die. ursprünglich mittels Baumwolle hergestellten Glühkörper in hohem Maße, weil die Baumwollfäden sehr geringen Querschnitt haben. Die nach ihrem Abbrennen verbleibenden Erdenfäden sind darum ebenfalls dünn, und dünne Gegenstände sintern in der Flamme leichter als dickere.

Im Jahre 1898 ersetzte G. Buhlmann mit Erfolg die Baumwolle durch Ramie. Dieser Faserstoff wächst in den Tropen. Er hat die Baumwollglühstrümpfe verdrängt, weil seine Fäden doppelt so dick sind wie die der Baumwolle und darum haltbarere Glühkörper liefern, von einer großen Beständigkeit sind die Glüh-

förper aus künstlicher Seide. Obgleich auch hier durch das Abbrennen die Fasersubstanz vollkommen verschwindet, überträgt sich doch deren.Elastizität so vollkommen auf das zurückbleibende Erdengerüst, daß es selbst durch andauernde Erschütterung nicht leicht zerstörbar ist.

weitere Verbesserungen betreffen die Erhöhung der Flammentemperatur und damit die Lichtentwicklung. Beim „Preßgas" läßt man das Gas unter Wasserdruck austreten, wodurch die Hitze ähnlich wie bei einer Gebläseflamme, obwohl weniger stark, gesteigert wird. Das hängende Glühlicht empfängt, das Gasluftgemisch von oben. Infolgedessen wird letzteres von den aufsteigenden Verbrennungsgasen vorgewärmt. Die Temperatur erhöht sich dadurch aus demselben Grunde wie beim Siemens* schen wärmespeicher. Daher das stärkere Leuchten, das in der Billigkeit zum Ausdruck kommt (f. die Tabelle). Diese Art von Beleuchtung erinnert in gewisser Beziehung an eine Lampe aus dem 2. Jahrtausend vor Christus, welche im Berliner Museum für Völkerkunde zu sehen ist. Sie besteht ans einer bronzenen Gans, die in ihrem rückwärts gewandten Schnabel einen Fisch und auf ihrem 'Rüden einen Ölbehälter hat, in dem sich der Docht befand. Gerade über der Flamme ist in dem Fisch eine Öffnung, welche die Flammengase aufnimmt und sie durch- einen Kanal im tyals der Gans in ihren Körper und unter das Glbecken führt. Also auch hier eine Vorwärmung des Heizmaterials. Geschah es, um ein leicht erstarrendes Gl flüssig zu erhalten, oder kannte man im alten China schon die Errungenschaften neuzeitlicher Lichtkunst? Lin Chinese würde vielleicht antworten, auch hier zeige sich wie bei Pulver und Porzellan, daß die Europäer technische Emporkömmlinge sind.

VIII. Das Ammoniak.

Sal armeniacum, armenisches Salz, ist die älteste Bezeichnung für Salmiak, welches man im Orient beim verbrennen des als Reizstoff verwendeten Kamelmistes erhielt, wenn man Salmiak mit Kalkmilch kocht, so entweicht ein stechend riechendes Gas, der Salmiakgeist. Seine wissenschaftlich eingebürgerte Bezeichnung ist Ammoniak. Es besteht aus Stickstoff nnb Wasserstoff gemäß der Formel NH₃.

Ammoniak löst sich in Wasser und dient in dieser Form im Hausgebrauch zu Reinigungszwecken. Ammoniak benutzte man

unbewußt im Altertum in Form von faulendem Harn, in dem sich Ammoniak bildet, und mit dem die Tuchwalker das Verfilzen der Wolle beschleunigten. Durch Überdestillieren des Ammoniaks aus seiner wässerigen Lösung und Aufsaugen in Salzsäure entsteht Salmiak in reinen kristallinischen Brocken; man braucht sie im Kleingewerbe, um beim Löten die Metallflächen blank zu halten.

Das waren die Quellen und Verwendungen des Ammoniaks, bevor man in der Steinkohle eine Fundgrube von ungeahnter Ausgiebigkeit entdeckte und dadurch zu neuen wichtigen Anwendungen angeregt wurde. Da die Kohle ähnlich wie Kamelmist und fyaxn ein Erzeugnis lebender Organismen ist, so enthält auch sie Reste des Stickstoffs, der den Hauptbestandteil des Eiweißes bildet, und an den sich die geheimnisvollen Vorgänge des tierischen und pflanzlichen Lebens anknüpfen. )n den Retorten der Gasanstalten und in den Öfen der Kokereien werden die Stickstoffreste teils als Blausäure, teils als Ammoniak frei. )m sechsten Kapitel wurde beschrieben, wie man diese Stoffe auffängt.

3m Vergleich zur Kohlenmenge ist die entstehende Ammoniakmenge gering. Die Steinkohle enthält nur \—\,6 % Stickstoff, und hiervon bleibt etwa die Hälfte im Koks gebunden. Was als Ammoniak entweicht, zerfällt zum Teil durch die Hitze der Retorten und Öfen in Stickstoff und Wasserstoff, und so kommt es, daß \oo t Steinkohle höchstens etü>a 0,3 t Ammoniak liefern. Wenn letzteres trotzdem eine große Rolle spielt, so beruht das auf dem Riesenmaß der Kohlenförderung und vor allem darauf, daß das Ammoniak als richtiger Salmiakgeist die merkwürdige Eigenschaft hat, in größter Ausdehnung dienstbar zu sein, ohne dabei stofflich erheblich verbraucht zu werden. Das gilt von zweien seiner wichtigsten Verwendungsgebiete, der Sodafabrikation und der Eisgewinnung. Auf einem dritten Gebiet, dem des Kunstdüngers, verhält sich das Ammoniak wie eine gewöhnliche Ware, die sich abnutzt und verschwindet. Das gleiche gilt von der Verwendung des Ammoniaks zu einem Explosivstoff, dem sog. Ammoniaksalpeter.

In der Sodaindustrie ist das Ammoniak seit etwa 50 Jahren von großer Bedeutung. Vorher fabrizierte man Soda ausschließlich nach dem V91 von Üebianc erfundenen Verfahren durch Erhitzen von Kochsalz mit Schwefelsäure und Glühen des ent-

standenen Sulfats mit Kalkstein und Koks. *863 begann Solvay die Ausarbeitung des „Ammoniakverfahrens", durch welches der Durchschnittspreis der Tonne wasserfreier Soda in den Jahren *868—*884 von 400 Mk. auf etwa *00 VTit \ant

Soda ist, abgesehen von anderen Verwendungen, ein wesentlicher *}ilfsftoff zum herstellen von Seife. Die Einführung des Ammoniaks in die Fabrikation ermöglichte also die wohlfeile Herstellung eines Produktes, das nicht nur industriell, sondern vor allem kulturell wesentlrch ist. Daß dem Ammoniak diese wichtige Rolle zufallen konnte, gehört zu den merkwürdigsten Fügungen in der Geschichte der Technik, denn seit Bekanntwerden des Gaswassers und des darin enthaltenen Ammoniaks, also seit Beginn des *9. Jahrhunderts, hatten nicht weniger als *8 Erfinder und Kapitalisten in England, Belgien, Österreich, Deutschland und Frankreich mit mrßlungenen Versuchen zur Fabrikation von „Ammoniaksoda" Arbeitskraft und Geld verloren; und das Genie des jungen Belgiers Ernest Solvay konnte nur deshalb zum Ziele gelangen, weil er von all jenen Mißerfolgen keine Ahnung hatte, sonoern sich für den glücklichen Entdecker eines Verfahrens hielt, das in der damalrgen tech- -nischen Literatur als ebenso altbekannt wie wertlos abgetan wurde.

Ernest Solvay las keine chemischen Bücher. Er wußte von Lhemie nur, was er bei seinem Vater, einem Kochsalzraffineur, und bei seinem Onkel, dem Leiter einer Gasanstalt gesehen hatte. Das regte ihn zu zwei Versuchen an, erstens sättigte er Ammoniakwasser mit Kohlensäure, weil ihm die Verkäuflichkeit des doppelt-kohlenjauren Ammoniums als Backpulver bekannt war, und zweitens goß er zu der erhaltenen Flüssigkeit Salzwasser, letzteres ohne bestimmten plan, einfach weil das Salz ein Freund seiner Kindheit war und er gutes von ihm erhoffte.

Dieser Kinderglaube wurde belohnt. Kaum hatte er die Flüssigkeiten gemischt, als prachtvolle Kristalle anschössen. Es war doppeltkohlensaures Natron. Durch gelindes Erwärmen wurde es zu Soda. Solvay hatte davon gehört, daß man Soda aus Salz herstellte, aber durch Glühen in großen Öfen, mit gewaltigem Kohlenaufwand, mit Schwefelsäure und anderen Rohstoffen, die viel Gelb kosten. Und diese mühsame Fabrikation sah nun der jugendliche Erfinder durch das einfache Züfammen-gießen zweier Flüssigkeiten ersetzt. Er hatte folgende Reaktion

neu entdeckt, die schon \808 durch den französischen Gelehrten - Fresnel bekannt geworden war:

NaCl + COgH - NH₄ --- COsH Na + NH₄C1 Lhlornatrium Ammonium- Natrium- Lblorammonium (Kochsalz) bikarbonat bikarbonat (Salmiak)

Die treibende Kraft bei dieser Reaktion ist einfach die Schwerlöslichkeit des Natriumbikarbonates. So werden die Elemente mühelos zusammengeführt, die sich bei der Sodafabrikation nach Leblanc nur durch Feuersglut zusammenzwingen lassen. Ls bedarf nur sehr geringer blitze, um in einer zweiten Operation das Natriumbikarbonat in Soda zu verwandeln:

2 COgH Na — Natriuinbikarbonat

C0₃ Na₂ +    C0₂    + Hä0

Soda Kohlendioxyd Wasser (Natriumkarbonat)

Diese verführerisch einfachen Reaktionen hatten vor Solvays Zeit wie Irrlichter alle die in den Sumpf gelockt, die ihnen nachgingen. Sie schließen nämlich zwei Verlustquellen in sich. Erstens wird das Kochsalz, im Gegensatz zum Leblancprozeß, nur zu etwa 65 % ausgenutzt. Die Reaktion verläuft nicht zu Ende,, weil das Natriumbikarbonat, obwohl schwer löslich, so doch nicht ganz unlöslich ist. Zweitens ist der Verkaufswert des von den Gaswerken als Ammoniumsulfat gelieferten Ammoniaks rund viermal so hoch wie die Sodamenge, die sich daraus gewinnen läßt. Zwar kann man das Ammoniak durch Destillation des Lhlor-ammoniums mit Kalk wiedergewinnen, indessen wird es dabei in Form eines Gases erhalten, dessen vollkommene Auffangung und Wiedereinführung in die Fabrikation wie bei jedem Gas unmöglich ist. Nun stellt bei dem hohen Einstandspreis des Ammoniaks und dem geringen Verkaufswert der Soda schon der Verlust von mehr als 4 % des angewandten Ammoniaks die ganze Fabrikation in Frage, und Solvays Vorgänger hatten es nicht vermocht, Apparate zu bauen, die das Entweichen von Ammoniak bis auf das notwendige Minimum beschränkten. „Und selbst wenn" — so äußerte sich \872 ein zum Gutachten über Solvays Unternehmen aufgeforderter Sachverständiger — „der Ammoniakverlust nur 5 % beträgt, woher soll dann dieser Bedarf an Ammoniak gedeckt werden? Ich kenne als Bezugsquelle für Ammoniak nur die Kohlendestillation, während eine nicht abzuschätzende Nachfrage nach Ammoniak in der Landwirtschaft vorhanden ist. Eine beschränkte Herstellung von Rohmaterial und

eine unbeschränkte Nachfrage danach bedeuten natürlich ein fortgesetztes hinaufgehen des Preises für das Rohmaterials"

Solvay war, wie er selbst sagte² 3, ,,ni Ingenieur ni chimiste.“ „Avec la foi de 1'inventeur" begann er den Bau einer kleinen Fabrik, und dann erst dämmerte ihm allmählich das gefährliche seiner Lage: Er erfuhr, daß sein Verfahren altbekannt, und daß seine Vorgänger gescheitert waren. Sein Landsmann, der berühmte (Chemiker Stas riet ihm, die Fabrikation einzustellen. Aber: „ses craintes ne parvinrent pas ä m’arreter.“

Daß Solvay das scheinbar Unmögliche durchsetzte, lag an dreierlei: Zunächst hatte er den klugen Einfall, nicht das relativ teure feste Salz zu verarbeiten, auf das die Le blanc-Fabrikation aus bestimmten Gründen angewiesen ist, sondern die viel billigere Salzsoole. Sodann vermochte er durch sein außerordentliches konstruktives Geschick die Ammoniakverluste auf ein Minimum herabzudrücken, das vor ihm keiner erreicht hatte. Und endlich hatte er das Glück, daß man gerade zu seiner Zeit die alten Kokereien in Destillationskokereien umwandelte, d. h. man begnügte sich nicht wie bisher nur mit dem Koks, sondern fing außerdem wie in den Gasanstalten die Kohlendestillate, die Teerbestandteile und das Ammoniak auf. Die Folge war ein gewaltiges Ansteigen der Ammoniakerzeugung. Die Solvay-Werke wurden also gegen Erwarten von keiner Ammoniakknapp--heit bedroht, und die Ammoniaksoda eroberte den Weltmarkt.

Die Erzeugung von Kälte und die Fabrikation des Eises beruhen ebenfalls auf der Anwendung von Ammoniak und haben sich aus folgendem versuch entwickelt: wenn man einen mit Äther beschickten Destillationskolben in ein Schälchen stellt, das etwas Wasser enthält, und bringt nun den Äther dadurch zur Verdunstung, daß man den Kolben mit einer vaeuum-pumpe verbindet, so gefriert nach einiger Zeit das Wasser. Der Grund liegt darin, daß jede Flüssigkeit eine bestimmte „Verdampfungswärme" hat, d. h. bei ihrer Umwandlung in Dampf ihrer Umgebung eine gewisse Wärmemenge entzieht. Ein allgemein bekannter Spezialfall dieses Gesetzes ist das Frösteln, das uns überfällt, wenn wir aus einem heißen Bade steigen, und das

Wasser von unserer Haut verdunstet. Die Verdampfungswärme ist für jede Flüssigkeit eine konstante Große, die außerdem von der Temperatur der Flüssigkeit abhängt. Man bemißt sie nach der Anzahl von Wärmeeinheiten, welche je \ kg der betreffenden Flüssigkeit bei der jeweils herrschenden Temperatur aufnehmen muß, um vollkommen in Dampf (Gas) überzugehen. Die Verdampfungswärme beträgt für

Wärmeeinheiten ..... 590

Wasser von o°..................

94

Äther von o°......................

322

- Bei — no° verflüssigtes Ammoniak ...

93

62

Bei — *0° verflüssigtes Schwefeldioxyd Bei cho verflüssigtes Kohlendioxyd

Diese Flüssigkeiten, ebenso wie theoretisch jede andere, kann man zur Kälteerzeugung brauchen, indem man sie zum Ver- , dampfen bringt. Des Wassers bedient man sich in südlichen Ländern, indem man es in unglasierte Tongefäße füllt, was von der Flüssigkeit durchsickert, verdunstet und entzieht dadurch dem zurückbleibenden Teil so viel Wärme, daß dessen Temperatur weit unter die der Luft sinkt. Man könnte auf ähnliche weise mit Wasser im Großbetriebe Kälte erzeugen, wem: nicht die Verdunstung des Wassers zu langsam vonstatten ginge. Aus diesem Grunde muß man sich rascher verdunstender Flüssigkeit bedienen. Solche sind Äther und die zu Flüssigkeiten komprimierbaren, bei gewöhnlicher Temperatur gasförmigen Stoffe Schwefeldioxyd, Kohlendioxyd und Ammoniak.

Äther versuchte ^83^ der Engländer perfhte anzuwenden; der Erfolg war nicht groß, da Äther teuer, zudem feuergefährlich ist, und man damals nicht verstand, gute Maschinen zu    •

bauen, in denen Äther verdampft und wieder verflüssigt werden konnte. Eure Kälteindustrie entwickelte sich erst, als \860 der Franzose Ferdinand Larre die von den Gasanstalten gelieferte wässerige Ammoniaklösung anwandte. Das hieraus durch Wärme ausgetriebene Ammoniakgas wird in geschlossene Köhren hineingetrieben, die" in Kühlwasser liegen, so daß es hier-durch die Kälte und durch seinen eigenen Druck zu einer Flüssigkeit verdichtet wird. ? Nach Öffnen eines^ventiles strömt das flüssige Ammoniak in ein zweites Röhrensystem, welches in Salzwasser liegt, von hier läßt man das Ammoniak wieder in das Wasser hinein verdampfen, in dem es ursprünglich gelöst war; dabei wird die Verdampfungswärme dev Salzlösung entzogen, und diese

läßt sich hierdurch leicht auf —\o° und noch tiefer abkühlen. Da Salzlösungen geeigneter Konzentration bei dieser Temperatur nicht erstarren, so kann man sie entweder m Röhren durch die zu kühlenden Räume fließen lassen oder aber durch Einhängen von Blechgefäßen, die mit reinem Wasser gefüllt sind, dieses in Eis verwandeln.

Die nach CctrtS gebauten Maschinen nennt man Absorptionsmaschinen, weil das Ammoniakgas immer wieder von Wasser absorbiert wird, worauf es aufs neue in den Kreislauf der Austreibung, Verdichtung, Verdampfung und Absorption eintritt. Larres verfahren fand 1(867 in Deutschland Eingang. Die Notwendigkeit, das Ammoniak aus Wasser auszutreiben und in ihm aufzufangen, verleiht den Larreschen Maschinen eine gewisse Schwerfälligkeit. Seit 1(877 baut man auf Grund der Arbeiten von Prof. v. Linde die „Kompressionsmaschinen", welche heute die verbreitetsten sind. Auch bei ihnen wird Ammoniakgas in Röhren verdichtet und dann in andere Röhren, die in der zu kühlenden Flüssigkeit liegen, hinübergedrückt und bier wieder verdampft. Aber dieser Kreislauf wird mit wasserfreiem Ammoniak ausgeführt, das nicht durch Austreibung aus Wasser und darauffolgende Absorption, sondern durch eine Pumpe hin-und herbewegt wi.rd. Lin Kolbenstoß verdichtet das Ammoniakgas, der nächste, ihm entgegengesetzte, saugt das verflüssigte Ammoniak an und verwandelt es so in Gas. Dann kommt wieder die Verflüssigung und so fort, wodurch eine sehr rasche Abkühlung des Salzwassers erzielt wird, welches die Röhren mit der verdampfenden Ammoniakflüssigkeit umgibt. Neben dem Ammoniak hat man auch Kohlendioxyd und Schwefeldioxyd zur Kälteerzeugung mit Kompressionsmaschinen herangezogen. Ein grundsätzlicher Unterschied in der Verwendung dieser drei verdichtbaren Gase besteht nicht, wenngleich die betreffenden Maschinen in Einzelheiten voneinander abweichen.

Durch die Industrie der Kälte sind wir an etwas gewöhnt worden, was anfangs als Luxus gelten konnte, jetzt aber ein Erfordernis des Lebens bildet; dabei hat man zwischen der Fabrikation von Eis und der Erzeugung von Kälte zu unterscheiden.

Eis braucht man in Hospitälern, Gasthöfen, Konditoreien und im brause. 3n der Industrie wird Eis hauptsächlich bei der Fabrikation der Azofarbstoffe verwendet. Nur ein Teil davon

Sehr merkwürdig ist die Anwendung künstlicher Kälte irrt Bergbau. Es kommt vor, daß die Anlage von Schächten dadurch unmöglich gemacht wird, daß während der Arbeit Wasser eindringt. Um das zu verhindern, treibt man eine größere Anzahl dicker Eisenrohre kreisförmig angeordnet senkrecht ins Erdreich hinein und führt durch die Rohre dünnere ein, in denen Kühlflüssigkeit hinab- und wieder heraufsteigt. Alsbald entsteht eine kreisförmige Frostmauer, welche vollkommen vor Wassereinbruch schützt. Innerhalb ihrer beginnt die eigentliche Bohrarbeit.

wird fabrikatorisch gewonnen, ein anderer kommt als „Natureis" aus Norwegen und der Schweiz, wichtiger als die Erzeugung von Eis ist die Abkühlung von Luft, Wasser oder Salzlösungen, welch letztere selbst weit unter o° nicht gefrieren. Kalte Luft und kalte Flüssigkeiten können in Zirkulation versetzt werden und stellen somit eine bewegliche Kühlung dar, die sich zum Eis verhält wie Luft- oder Dampfheizung zur feststehenden Feuerung. Das wichtigste Gebiet dieser Art Kühlung ist die Bierbrauerei. Die Hefen, welche das Münchener und Pilsener Bier erzeugen, gedeihen nur bei etwa 5—6°. Man hängt darum in die Gärbottiche flache Metallgefäße, die von entsprechend abgekühltem Wasser durchflossen werden. Die Räume, in denen das fertige Bier lagert, werden ebenfalls von Röhren durchzogen, in denen die von der Ammoniakmaschine kommende kalte Flüssigkeit kreist.

Zu großen Fortschritten hat die Kälteindustrie im Nahrungsmittelgewerbe geführt. Fleisch, Butter, Eier und ähnliche Nährstoffe haben unter gewöhnlichen Umständen nur eine geringe Haltbarkeit, weil sie teils durch die allgegenwärtigen Mikroorganismen, teils durch innere chemische Vorgänge in Fäulnis übergeführt werden. Da sich durch starke Abkühlung beide Arten von Zersetzungsvorgängen zwar nicht vollkommen verhindern, aber doch wesentlich verlangsamen lassen, so kann man die waren in stark gekühlten Räumen lange Zeit aufbewahren. Der Ernährungsbetrieb der Städte ist dadurch vom augenblicklichen Bedarf relativ unabhängig geworden. Kühlanlagen in Schiffen und Eisenbahnen gestatten die Verschickung von Nahrungsmitteln aus einem Erdteil in den anderen.

Auch Früchte und Blumenkeime lassen sich durch Kälte konservieren. wichtig ist schließlich das Aufbewahren von Pelzen in Kühlräumen, weil das der sicherste Schutz gegen Motten ist.

Die Verwendung des Ammoniaks zu Düngezwecken ist quantitativ viel bedeutender als die für Kodafabrikation und Kälteerzeugung, weil nicht wie bei den letzteren Industrien ein und dieselbe Ammoniakmenge immer wieder benutzt wird. Das Ammoniak wird der Landwirtschaft in Form von kristallinischem Ammoniumsulfat zugeführt, welches man herstellt, indem mcm aus dein Ammoniakwasser („Gaswasser") der Kokereien und Leuchtgasanstalten das Ammoniak mit Dampf bei Gegenwart von Kalk austreibt und das übergehende Gas in Schwefelsäure auffängt. 3m Jahre 1(91(3 wurden in Deutschland 550000 t Ammoniumsulfat hergestellt, davon 85 % in den Kokereien, der Rest in den Gasanstalten. Das landwirtschaftlich wichtige in der Ware ist der Stickstoff, den die Pflanze mit dem Ammoniumsalz aus dem Boden aufsaugt. Der Stickstoff des in Deutschland erzeugten Ammoniumsulfats betrug tlOOOO t; wie wenig aber diese große Menge genügt, beweist die Tatsache, daß die deutsche Landwirtschaft in demselben Jahre im ganzen 2\8800 t Stickstoff verbrauchte, von denen 1(1(6250 t durch Einfuhr von Lhilesalpeter gedeckt werden mußten, von letzterer Ware bezog Deutschland in dem genannten Jahre 77431(8 t im werte von \12 Millionen Mark. (Es liegt darum im Interesse der deutschen Volkswirtschaft, den Lhilesalpeter durch Ammoniumsulfat oder einen anderen einheimischen Düngestoff zu ersetzen. Das ist bis zu einem gewissen Grade nach einem verfahren möglich, das im Jahre 1(883 der deutsche, in England lebende Chemiker Ludwig Mond erfunden hat. (Er arbeitet mit Generatoren nach dem Kraft-gasverfahren (s. S. 65), leitet also Luft und wasserdampf in ben glühenden Brennstoff ein, nur unterscheidet sich das Verfahren von der gewöhnlichen Kraftgasdarstellung dadurch, daß die Menge des Wasserdampfes eine größere ist. (Es entsteht Heizgas, und zugleich entweicht der Stickstoff der Kohle als Ammoniak. Dabei bleibt die Zersetzung fast aus, von der in den gewöhnlichen Gasretorten und in den Koksöfen etwa 75 % des entstehenden Ammoniaks betroffen werden. Mond erhält darum viermal mehr Ammoniak, wie man in jenen Betrieben aus der gleichen Kohlenmenge gewinnen kann. Man hat dieses „Mondgasverfahren" auch in Deutschland eingeführt, indessen ist es nur bei sehr billigem Brennstoff wirtschaftlich. Seine Anwendung ist darum eine beschränkte, und es ist auf diesem Wege nicht gelungen,^ den Lhilesalpeter auszuschalten. Dagegen warman mit zwei anderen

Verfahren erfolgreich, welche es gestalten, den Stickstoff der Luft, der als solcher von den ineisten Pflanzen nicht aufgenommen werden kann, in die Form eines geeigneten Düngemittels zu bringen.

Das erste verfahren erfanden im Jahre 1(895 Adolf Frank, derselbe, der i(86i( die Staßfurter Kalisalze der Düngerindustrie zugänglich machte, und sein Mitarbeiter Nikodem Laro.

Luft wird durch Überleiten über glühendes Kupfer von Sauerstoff befreit oder nach dem verfahren von v. Linde durch Abkühlung und Druck verflüssigt und in diesem Zustande durch Destillation in Sauerstoff und Stickstoff getrennt. Den Stickstoff leitet man über glühendes Karbid, wobei Kalziumcyanamid neben freiem Kohlenstoff entsteht:

CaCN

CaC₂ -f- Ng Kalziumkarbid Stickstoff Kalziumcyanamid Kohlenstoff.

Mit Wasser tritt Zerfall unter Bildung von Ammoniak ein:

CaCN₂ + 3 HoO = C0₃Ca +    2 NH₃

'Kalziumcyanamid Wasser Kohlensaurer Kalk Ammoniak.

Derselbe oder ein ähnlicher Vorgang vollzieht sich in der Feuchtigkeit der Ackererde, wenn man mit Kalziumcyanamid direkt düngt. Man nennt es im Handel „Kalkstickstoff". Ls konnte' im Jahre 1901 an die Landwirtschaft geliefert werdend Die deutsche Erzeugung im Jahre 191(3 betrug etwa 50000 t.

Das zweite, von F. Haber erfundene Verfahren besteht in der Vereinigung von Wasserstoff und Stickstoff zu Ammoniak bei hoher Temperatur und unter Druck vermittelst einer die Reaktion beschleunigenden Kontaktmasse. Ls ist das Verdienst der Badischen Anilin- und Soda-Fabrik, die außerordentlichen Schwierigkeiten überwunden zu haben, die der Linführung dieser Ammoniaksynthese in die Technik entgegenstanden. Ls gelang das im Jahre 1(91(3, und zugleich bewerkstelligte man die im Prinzip bereits bekannte Umwandlung des so gewonnenen Ammoniaks in Salpeter. Diese Art ^der Ausnutzung des Luftstickstoffs äst unter dem Zwange des Krieges zu einem derartig großen Industriezweig geworden, daß Deutschland für alle Zukunft auf die Einfuhr von Lhilesalpeter wird verzichten können. Unsere Feinde haben also durch ihren versuch, uns einen nach ihrer Meinung unentbehr-

¹ vgl. Zur Geschichte des Kalkstickstoffs in „Die chemische Industrie" 40, 55 U9V)’

lichen Rohstoff zu entziehen, nur erreicht, daß unsere Industrie in einein der wesentlichsten Punkte stark und unabhängig geworden ist.

IX. Der Steinkohlenteer.

Bei der Destillation der Steinkohle in Leuchtgasanstalten und Kokereien fällt Teer als Nebenprodukt ab. Es ist eine schwarze, zähe, nicht wohlriechende Flüssigkeit, der man ihre große technische Bedeutung keineswegs ansieht. Als die Leuchtgas- und die Koksindustrie jung waren, wußte inan kauin etwas mit dem scheinbar unerfreulichen Nebenprodukt anzufangen. Besonders in den Gasanstalten wurde der Teer lästig, weil man ihn hier nicht wie bei den Kokereien direkt verdampfen oder verbrennen lassen konnte, sondern gezwungen war, ihn mit dem Gas aufzufanaen. Um sich seiner zu erwehren, verheizte man ihn unter den Gasretorten; man versuchte ihn als Bindemittel zum Brikettieren von Kohleklein zu verwenden; ferner zur Rnßbereitung durch unvollkommenes Abbrennen, und schließlich zum Imprägnieren von Eisenbahnschwellen und" Überziehen von Dachpappen, da Teer haltbar macht.

Dieser Schuß ist nicht nur ein äußerer, sondern auch ein chemischer, da gewisse Bestandteile des Teers die Fäulnis verhindern. Es scheint, daß hieraus zuerst die Anregung entstand, den Teer irrt Großbetrieb zu destillieren, da man die antiseptischen Substanzen zu isolieren hoffte. Dabei zeigt sich, daß Teer keineswegs nur aus schwarzen widrigen Stoffen besteht, vielmehr entweichen ihm in der blitze schöne Helle Gle, die beim Abkühlen teilweise kristallinisch schimmernd erstarren. Das zuerst übergehende Gl führte Brönner tW als Fleckwasser ein, Mackintosh brauchte es zur Auflösung von Kautschuk bei der Herstellung wasserdichter Mäntel. So entwickelte sich die Teerdestillation, die heute eine Industrie für sich bildet und der Industrie der Farben und anderer wertvoller waren zugrunde liegt.

Den weg von den Destillaten des Teers zu den Farbstoffen wies 1(845 August Wilhelm Hofmann, damals Privatdozent der Lhemie in Bonn. Er untersuchte den Teer wissenschaftlich und fand als einen Hauptbestandteil das Benzol, welches der schottische Gelehrte Faraday bereits als Laboratoriumspräparat aus dem Leuchtgas isoliert hatte. Der Name erinnert an Benzoeharz, aus dem ebenfalls Benzol gewonnen werden kann. Um

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Zig. 1. Weißes Roheisen. 1050 fache lineare Vergrößerung, vou <£. fieytt (kgl. Materialprüfungsamt, Abt. für Metallographie).

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Zig. 2. Schwefeleisen in (Eisen. 350fache lineare Vergrößerung, von <E. Seyn (kgl. Materialprüfungsamt, Abt. für Metallographie).

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Line Landschaft der Steinkohlenzeit (L^. potonio).

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das Benzol näher zu kennzeichnen, studierte Rosmarin sein Verhalten gegen Salpetersäure. Er erhielt so das Nitrobenzol und aus ihm durch Reduktion das Anilin.

Das Anilin war nicht unbekannt. \Q26 hatte^es der Apotheker Unverdorben durch Destillation aus Indigo erhalren; daher stammt sein Name, der dem spanischen Worte Anil, d. h. Indigo entlehnt ist. Hofmanns Entdeckung schlug scheinbar unmittelbar eine Brücke zwrschen dem Sieinkohtenteer und dem Farbstoff-geoiet, indessen gelang die Synthese des Indigos mit Hilfe des Anilins erst viele Jahrzehnte spater. Die Entwicklung gmg zunächst einen ganz anderen weg.

Hofmann wurde als Professor nach London berufen, Hier lernte im Jahre 1(856 sein Assistent William Henry Perkin das Anilin kennen. Am Tage half er seinem Lehrer, und hingerissen von dem wissenschaftlichen Enthusiasmus, den dieser seltene Mann auf seine Schüler^übertrug, benutzte Perkin die Abende in seinem väterlichen Hause zu eigenen versuchen. Dabei erfand der kaum ;8)ährige den ersten Teerfarbstoff. Eine theoretische Überlegung harte ihn zu der durchaus unrichtigen Annahme geführt, es müsse eine technisch nutzbare Beziehung zwischen einem dem Anilin verwandten Stoff und dem Chinin bestehen. Als er diesem Gedanken folgend ein Oxydationsmittel auf Anilür einwirken ließ, erhielt er zwar nicht Chinin, wohl aber zu seiner Überraschung einen prachtvollen violetten Farbstoff, der auf Seide ein schöneres und echteres violett gab als der damals gebrauchte Pflanzenfarbstoff, die Orseille.

Der- glückliche Entdecker verließ Hofmanns Laboratorium und baute zusammen mit seinem Vater eine Fabrik. Das neue, „Mauvein" genannte Färbematerral halte außerordentlichen Erfolg, der viele'Chemiker, darunter auch Emile verguin, Professor in Lyon, dazu anregte, Anilin mit anderen als den von Perkin benutzten Chemikalien zu behandeln. Das Ergebnis war H859 die Erfindung des „Fuchsins", das in seiner roten , Farbe der Fuchsiablüte ähnelte. 1(86; fanden zwei andere Franzosen, Girard und de Laire, auf demselben Wege fortschreitend, ein „Anilinblau"; ;863 entdeckte Lherpin ein „Anilingrün", und Lightfoot zeigte, wie man das tiefe und echte „Anilinschwarz" auf Baunrwolle erzeugen könne. Das Anilin entfaltete also eine Proteusnatur. „Eine neue Welt war erschlossen, voll märchenhaften Reizes; für den einen ein Goldland, für den

anderen ein aussichtsreiches Forschergebiet. Alles eilte dahin, mit unwiderstehlicher Kraft getrieben, der Fabrikant, der Gelehrte, der Kaufmann, der Abenteurer." So berichtet ein Chemiker, derer mit erlebt hat.

Die junge Farbenindustrie sollte scheinbar ebenso wie die des Kokses, despuddel- und des Bessemereisens eine britische werden, weil sie dort entstanden war, und man gerade dort Steinkohlenteer in Massen gewann. Ferner schien es zuerst, als werde der wissenschaftliche Ausbau der Farbenchemie Frankreich zufallen. Indessen * zeigte sich bald, daß diesmal weder der praktische Sinn des britischen Volkes noch der wissenschaftliche des französischen der großen Aufgabe gewachsen war. Vielmehr verloren sie das neu erschlossene 'Gebiet an die deutschen Chemiker. Das wurde nachmals für England eine der Ursachen, weshalb es den Weltkrieg entfesseln half. Denn die Briten haben in dem Gefühle, daß ihnen durch ihre Rückständigkeit auf wissenschaftlich-chemischem Gebiete die großen industriellen Gewinne entgangen waren, die sich Deutschland zu verschaffen verstand, den Ausgleich in dem ungeheuerlichen Unrecht gesucht, das sie Deutschland durch die Einkreisung und den Eintritt in den Krieg zufügten.

Die deutschen Chemiker also der Hofmannschen Zeit blickten weiter und tiefer als ihre britischen und gallischen Fachgenossen, und zwar aus dem Grunde, weil sie in den Schulen von Liebig, Wähler, Bunsen, Kolbe und anderer Professoren gelernt hatten, technische Probleme wissenschaftlich zu erfassen; und fernem hatten sie das große Glück, daß ihnen ein genialer Theoretiker erstand, der aus den damals bekannten Tatsachen der Kohlenstoffchemie auf solche schloß, die bis dahin niemand geahnt hatte, und damit ein Gebiet von unermeßlicher Fruchtbarkeit auftat.

August Kekule, \856 Privatdozent in Heidelberg, gestorben \896 als Professor in Bonn, hatte die Fähigkeit, eine Unsumme anscheinend zusammenhangloser Chemismen in seinem Kopfe aufzuspeichern und so scharfsinnig zu durchdenken, daß plötzlich eine umfassende Gesetzmäßigkeit aus ihnen hervorleuchtete. Den Stoff zu seiner Gedankenarbeit lieferte die große Anzahl von Analysen, auf Grund deren man die Mannigfaltigkeit der kohlenstoffhaltigen Substarrzen zu ordnen versucht hatte. Man war bereits gewöhnt, den Hauptsinn dieser Analysen nicht in den zunächst sich ergebenden Prozentzahlen zu erblicken, sondern in den daraus

¹ H. Caro, Berichte b. deutsch, chein. Gesellsch. Bd. 25, S. 4029 (*892).

. ch₄

berechneten Atomverhältnissen. So wußte man beispielsweise, daß im Methan 4 Atome Wasserstoff und \ Atom Kohlenstoff, im Benzol 6 Kohlenstoff- und 6 Wasserstoffatome miteinander verbunden sind, woraus sich die Schreibweisen

C₆h₆

Benzol

Methan

ergeben. Man hatte aber aus diesen Zahlen und aus anderen, welche die Unmenge organischer Verbindungen betrafen, keine Schlüsse auf die geheimnisvoller:, den Atomen innewohnenden Kräfte gezogen. Kekule sah einen solchen Zusammenhang zwischen Atomzahl und Atomkraft. Er nannte ihn Valenz oder Wertigkeit und begriff darunter die Fähigkeit eines jeden Atoms, eine ganz bestimmte Anzahl anderer Atome festzuhalten, ähnlich wie unsere Sonne befähigt ist, eine bestimmte Anzahl anderer Himmelskörper- zu fesseln. Während gewisse Atome „einwertig" sind, „eine Valenz" haben, sind andere mit zwei, drei und mehr Valenzen ausgestattet, und insbesondere der Kohlenstoff ist,ein vierwertiges Element, er bindet darum im Methan vier Wasserstoffatome, die ihrerseits einwertig sind. Bezeichnet man die verknüpfenden Valenzen mit Bindestrichen, so ergibt sich für das Merhan statt der rein analytischen Formel CH₄ die „Strukturformel"

H—C—H

Der Unterschied dieser Schreibweisen ist scheinbar gering; welche Bedeutung ihm aber tatsächlich innewohnt, offenbart sich, wenn man eine Strukturformel für das Benzol aufzustellen sucht. )m Benzol haftet offenbar gemäß der Zusammensetzung C₀H6 an jedem Kohlenstoffatom ein Atom Wasserstoff. Da letzteres aber nur ausreicht, um jeweils eine einzige Kohlenstoffvalenz abzusättigen, so müssen die übrigen drei Valenzen eines jeden Kohlenstoffatoms entweder ungesättigt sein oder irgendwie unter sich zum Ausgleich kommen, von diesen Möglichkeiten ist die erstere auszuscheiden, denn mit ungesättigter: Atomkräften verbindet sich ein unbeständiger oder chemisch aggressiver Zustand, insofern jene Kräfte sich anderen Stoffen gegenüber äußern können. Lin Beispiel dafür ist das Kohlenoxyd, in dem der

vierwertige Kohlenstoff mit dem zweiwertigen Sauerstoff verbunden ist:

—c=o

woraus es sich erklärt, daß das Kohlenoxyd feine freien Valenzen am Lungenblute färtigt und somit ein Gift ist. Beim Benzol aber ist nichts derartiges zu bemerken, alle Valenzen müssen also irgendwie unter üch verankert fein, und da dazu die waffer-stoffvalenzen nicht ausreichen, so bleibt nur die Möglichkeit der Bindung von Kohlenstoff zu Kohlenstoff. Diese Bindung muß indessen besonderer Art fein, indem die einfachste Anordnung

—c—c—c—c—c—c—

ll lll l

H H H H H H

nicht genügt. Denn auch hier bleiben noch freie Valenzen. Wohl aber ergibt sich eine vollkommene Abfättigung, wenn man die offene Kette zu einem Ring schließt und die Kohlenstoffatome abwechselnd einfach und doppelt aneinander bindet:

c\

H—C

\c/

C—H

Dies ist der berühmte Kekulefche „Benzolring" oder „Benzolkern", auf den man mit Recht die Hertzfche Charakteristik der Maxwellfchen Lichttheorie übertragen hat¹:

„Man taun diese wunderbare Theorie nicht studieren, ohne bisweilen die Empfindung zu haben, als wohne den mathematischen Formeln selbständiges Leben und eigener verstand inne, als feien dieselben klüger als wir, klüger sogar als ihr Erfinder, als gäben sie uns mehr heraus, als seinerzeit in sie hineingelegt wurde. Es ist dies auch nicht geradezu unmöglich; es kann eintreten, wenn nämlich die Formeln richtig find über das Maß dessen hinaus, was der Erfinder sicher wissen konnte."

Genau so ging es mit der Kekulefchen Benzolformel. Sie

¹ A. v. Baeyer, Berichte b. deutschen chenr. Gefellfch. Bd. 23, 5. *273 (*890). Dgl. H. Hertz, Uber die Beziehungen zwischen Licht und Elektrizität, *889 bei Strauß in Bonn, S. **.

betraf ursprünglich nur das Benzol, bald aber erweiterte sich ihre Anwendbarkeit auf eine Unzahl chemischer Verbindungen. Zunächst auf das Anilin, den Rohstoff zu perkins Mauvein. Die Analyse ergab die Formel CgH^N und daraus folgte die Struktur:

Xo=oy

z\

Denn das Sticfftoffaiom N ist dreiwertig und eine andere Gruppierung der Atome ist darum nicht möglich. Bei der Herstellung des Anilins durch Behandeln des Benzols mit gewissen Lhemikalien (zuerst Salpetersäure, dann Eisen und Salzsäure) wird also ein Wasserstoffaloin des Benzolkernes durch die Gruppe NH₂ „substituiert", wenn aber \ U-Atom durch NH₂ ersetzbar ist, so erscheinen auch andere Wasserstoffatome als substituierbar, wobei die sechseckige Form des Benzolkernes eine ganz außerordentliche Mannigfaltig!ei: zur Folge haben muß. 3e nach der relativen Lage der Substituenten nämlich sind selbst bei gleicher analytischer Zusammensetzung verschiedene Produkte denkbar, z. B. beim Eintritt zweier NH₂-(Srnppen drei Stoffe der Formel C₆H₈N₂:

0

H-^C^ XC—N< C—N<

H—C

h—cy xc-zn<h

C—H

H—C

\c/

Z\

XX '

H—C^CxC—N<^

I II H'

C—H

>N—C

\c/

was man abgekürzt und übersichtlicher in der weise schreibt, daß rrtcrn den Benzolring nur andeutet und bei solchen Gruppen, bei denen ein Mißverständnis nicht möglich ist, hier bei den

^l<^-Gruppen, die valenzstriche wegläßt:

/N\—NH

Z\

\Z

—NH2 —NH

HoN—

X,

NH

Dieselbe Mannigfaltigkeit muß sich wiederholen, wenn man Benzol mit anderen Chemikalien behandelt, als mit den zufällig von Perkin genommenen. Nennt man die substituierenden Atome oder Atomgruppen X und Y, so ergeben sich ganz allgemein folgende Möglichkeiten:

Ersetzung von 2H-Atomen des Benzolkernes durch Substituenten X, Y:

I—x

XX

Z" X

L_x I I '■ A \z

Ersetzung von 3H-Atomen des Benzolkernes durch Substituenten X, Y:

A-x

ZN

I—x

x-t J-x

— X x—

/X,-Y

I—Y

Y— zUy

Hd-

z\

\_z

CA

Führt man noch einen dritten Substituenten Z und noch einen vierten, fünfter: und sechsten ein, bis schließlich alle Wasserstoff-atome des Benzolkernes verschwunden sind, so wächst die Anzahl der Kombinationen ins Ungemessene. An Substituenten X, Y, Z ist in der Chemie kein Mangel. Theoretisch kommen sämtliche Elemente in Betracht, deren man etwa so kennt, und selbst wenn man sich nur auf die beschränkt, die der Lhemikalienmarkt billig liefert, so ist dennoch die Reihe der „Benzolderivate" enorm.

Kefnle war Architekt, bevor er Chemiker wurde, und die Neigung zu konstruieren trieb ihn dazu, die Sechsecke zusammenzulegen:

H—CzCxC/CxC—H

I l!

H-SC/CXC,

H—C

H    H    H

!    I    I

H—C//CXc/CxCzCN:—H

chlWW.

\czcx /c\cz

H—C

C—H

=:•

/C^ —H h-C\c/C%c_h

I

h-c/Cxc^C"H

H—C

zc\

H—C

(I

H-C^C-H

I

ZC\ H-C\ ZC-H

H—C

C—H

C—H

oder abgekürzt:

ZT7N

/\/\/'

XZX

,/X/

woraus sich wiederum durch Ersatz der H-Atome mathematisch vorausbestimmbare und sehr zahlreiche Substitutionsmöglichkeiten ergaben.

Existieren nun wirklich Stoffe, welche derartigen Strukturformeln entsprechen? Kann man sie synthetisch herstellen? Lassen sich die theoretisch voraussehbaren Substitutionsprodukte gewinnen? Das waren die großen Fragen, die Kekulö in die chemische Welt hineinwarf. Es entsprach dem theoretisierenden Sinn der deutschen Chemiker, diese Stoffe experimentell aufzusuchen,. um damit die geistvolle Theorie Kekules zu prüfen. Die Aufgabe war um so reizvoller, weil die Anzahl der zu erwartenden Substanzen eine unendliche war. Denn die hier mitgeteilten Formelbilder sind ganz willkürlich, ihre Reihe läßt sich beliebig vergrößern. Entweder also Kekules Theorie von der Vierwertigkeit der Kohlenstoffatome und ihrer ringförmigen Ver-kettbarkeit war falsch, oder aber es mußte eine unabsehbare Reihe von Benzolderivaten geben. Falls diese ebenso wie das Anilin zu Farbstoffen führten, so mußte der Steinkohlenteer eine technische Fundgrube von einer solchen Ergiebigkeit sein, daß die bisher entdeckten Anilinfarbstoffe nur die bescheidenen Vorboten einer riesenhaften Zukunftsindustrie bedeuten^ konnten.

Gedanken dieser Art strahlte das scheinbar lebend gewordene Benzolsechseck aus. Ihre experimentelle Prüfung geschah zunächst wesentlich dadurch, daß man den Teer durch vielfältiges Destillieren gründlich durchsuchte. So erhielt man außer dem Benzol eine Reihe von Stoffen, die teils schon bekannt, teils neu waren, die aber insofern alle als hochwillkommene Neuheiten erschienen, als ihre analytisch ermittelten Formeln ausnahmslos auch auf Kekulesche Strukturformeln stimmten. Ls waren unter anderen:

c₇h₈ c₆h₆o

CioH₈ C₁₄H₁₀

Alte Formel:

Kekulesche Formel (in abgekürzter Schreibweise):

¹

w. Bertelsmann in B. Reumanns Lehrbuch der Chemischen Technologie.. Leipzig *9*2, bei Hirzel.

²

   vgl. Hasenclever, Die Entwicklung der'Sodaindustrie. Berichte d. deutsch, chem. Gesellsch. Bd. 29, 5. 2873.

³

   Bericht über den 5. internat. Kongreß f. angewandte Chemie zü Berlin/ *904/,!, *08.

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Z\

,z\/\    z\z\/\

..... : i i • Mil

\z \z \z\z - \z\zV

Toluol Phenol Naphtalin Antbracen (Karbolsäure)

ZKe Laboratoriumstechnik umfaßt weiter Verfahren, um jene Rohstoffe unter den verschiedensten Bedingungen der Zeit, der Temperatur und der Reihenfolge mit Chemikalien zu behandeln, welche geeignet erscheinen, um die Wasserstoff-

atome der Kohlenstoffringe durch andere Atome oder Atomgruppen zu ersetzen, hierbei trat in größter Ausdehnung ein glücklicher Umstand zutage, den schon KekulL aus Einzelfällen vorausgesehen hatte und den man als die „Beweglichkeit" der Benzolwasserstoffatome bezeichnet. Man versteht darunter die besondere Leichtigkeit, mit der gerade diese Wasserstoffatome sich vom Kohlenstoff lösen und durch verschiedenartige Substituenten ersetzen lassen. Darin unterscheiden sich die ringförmigen Kohlenwasserstoffe von denen mit offener Kohlenstoffkette:

H‘H H H

H H H H Butan

H H Aethan

Propan

Letztere Substanzen, deren Kette bis zu 60 Kohlenstoffatome aufweist, bilden das Erdöl und haben den charakteristischen Namen Paraffine erhalten, vom lateinischen parum affinis = wenig verwandt, weil ihre chemischen Affinitätskräfte gering, und ihre Wasserstoffatome darum nur sehr schwer aus ihrer Lage zu bringen sind. 3m Gegensatz dazu tritt chemische Kraft und Regsamkeit ein,, sobald sich die Kohlenstoffatome so wie im Benzol zusammenschließen. Die tiefere Ursache davon ist unbekannt, indessen äußert sich dieses merkwürdige Spiel der Atome sofort bei der Behandlung des Benzols und der ihm verwandten Stoffe mit gewissen Lhemikalien. Auf diese Weise erhielten Kekules Schüler eine große Anzahl von Stoffen, und aus der Kekule-schen Theorie entsprang die Anregung zu tausendfältigem Experiment. Als sich schon bei den ersten Versuchen Substanzen ergaben, die sich ausnahmslos der Kekuleschen Theorie einreihen ließen, da konnte deren Richtigkeit praktisch als erwiesen gelten. Damit war auch die Erklärung dafür gegeben, weshalb die junge Farbenindustrie aus dem Anilin gleich eine Reihe von Farbstoffen hatte Herstellen können. Denn da im Anilin noch fünf Wasserstoffatome des Benzolkernes durch andere Gruppen substituierbar sind, so ist hier die Anzahl der möglichen Atomkonstellationen kaum weniger groß als beim Benzol. Die Folge dieser Überlegung war selbstverständlich die, daß man nun auch nicht ruhte, bis noch eine große Anzahl von Atomkombinationen verwirklicht war, die ftch nicht beim ersten Tasten ergeben hatten.

So entstand eine ganze Klasse von Benzolderwaten, die heute viele Tausende von Gliedern zählt.

Die technische Ernte ergab sich keineswegs von selber. Die Benzolderivate sind nämlich meistens farblos, obgleich Perkin und seine nächsten Nachfolger zufällig farbige Produkte erhalten hatten. Nur gelegentlich blitzte bei der Ausarbeitung derKekule-schen Idee eine Farbe auf und dann meist eine sehr leuchtende; offenbar hatte man in solchen Fällen das Glück gehabt, die Elemente in ganz besondere Atomkonstellationen zu bannen. Sie mußte man erkennen, wollte man systematisch farbige Benzolderivate gewinnen. (D. ZT. Witt wies 1(876 darauf hin, daß in den durch Zufall erhaltenen Farbstoffen neben den Benzolringen gewisse Atomgruppen vorhanden sind, die chromophor, d. h. farberzeugend wirken. Es sind die Nitrogruppe, N0₂, die Azo-gruppe, N₂, die Larbonylgruppe, CO und andere.

Keine dieser Gruppen verleiht an und für sich Farbe, wohl aber werden sie zu Chromophoren, wenn sie in irgendwelcher weise mit Benzolringen verbunden sind. Die Aufgabe der Chemiker war also, Benzolringe durch Behandlung der Teerdestillate mit geeigneten Chemikalien zu Chromophoren zu gesellen. In jedem Falle konnte man sicher sein, eine gefärbte Substanz zu erhalten. Im übrigen läßt sich nicht vorausbestimmen, welcher Art die Farbe ist, ebensowenig wie man den Grund weiß, warum die Vereinigung von Benzolringen und Chromophoren zur Farbe führt.

Die Fruchtbarkeit der Benzolchemie offenbarte sich anfangs nur in wissenschaftlichen Zeitschriften, aber sie entging dem Geschäftsgeist nicht. Eine Reihe von Däusern, die bisher nur natürliche Farbstoffe, insbesondere Indigo, Krapp, Blauholz, Cochenille und Drseille verkauft hatten, wandten ihr Interesse dem Steinkohlenteer zu. Es waren das die Firmen £. Lassella & Co. (Frankfurt a. Ist.), Fr. Bayer (Elberfeld), K. Dehler (Offenbach a. BT.), Geigy & Co. (Basel). Neu gegründet wurden zum Zweck der Teerfarbenfabrikation: Farbwerke Meister Lucius 6c Brüning (höchst a. M. \862)f Kalle 6c Co. (Biebrich a. Rh. 1(863), Badische Anilin- u. Soda-Fabrik (Ludwigshafen a. RH. 1(865), Gesellschaft sürAnilinfabrikation (Berlin 1(867), Farbwerk A.Leonhardt6cLo. (Mülheima.M. 1(879).

Diese Werke begannen zum Teil mit der Herstellung der ersten, in England und Frankreich erfundenen Anilinfarbstoffe, wobei

man es sich zunutze machte, daß es in Deutschland damals keinen wirksamen Patentschutz gab. Das dauerte, bis im Jahre \877 das deutsche Patentgesetz in Kraft trat. Zwar suchten die britischen und französischen Techniker ihre Verfahren geheim zu halten; indessen gab es auf dem Farbengebiete bald kein Geheimnis mehr, dafür sorgten die Lhemiker, durch deren Analysen und synthetische versuche die Verfahren aufgeklärt wurden, nach denen Mauvein, Fuchsin und andere Anilinfarben erhältlich waren.

Zum anderen Teil begannen jene Firmen direkt mit solchen Teerfarbstoffen, die erst auf Grund der Kekuleschen Benzoltheorie erfunden wurden. Bald überwogen diese Erfindungen in der ganzen neuen Industrie; die ersten Anilinfarbstoffe traten dadurch an Bedeutung zurück, und somit verlor das Ausland seine ursprünglich führende Stellung. Dazu kamen die kriegerischen Ereignisse, welche Deutschlands wirtschaftliche Macht aufblühen ließen. So entstand durch eine seltene Vereinigung der vorteilhaftesten wissenschaftlichen, kaufmännischen und politischen Umstände die Weltstellung der, deutschen Teerfarbenindustrie.

Als Grundzug dieser Industrie kann man die Ersetzung natürlicher Produkte durch künstliche bezeichnen. Meistens handelt es sich dabei um Farbstoffe, nicht aber durchweg. Auch Heilmittel hat man aus dem Teer herausgezaubert, als deren wichtigste Salicylsäure, Aspirin, Antipyrin und Salvarsan genannt seien, wie sich das Gebiet im einzelnen entwickelt hat, läßt sich im Rahmen dieses Buches nicht erörtern. Ls können nur die aller-wesentlichsten Punkte dargelegt werden.

Die Vorstufe zur Fabrikation der Färb- und Heilstoffe ist die Destillation des Steinkohlenteers, wobei Fraktionen erhalten werden, deren Menge je nach der angewandten Kohle verschieden ist, und die sich für \oo kg Teer etwa folgendermaßen darstellen:

V 3— 5 kg „Leichtöl", geht beim Destillieren bis zu 1(70° über,

2.    8—\o kg „Mittelöl", \?o—230°,

3.    \o—28 kg „Schweröl", 2\3—270°,

\6—20 kg „Anthracenöl", 270—340°,

5. Rückstand, besteht aus Pech.

Die Untersuchung der einzelnen Destillate hat eine große Anzahl verschiedener chemischer Individuen zutage gefördert, von ihnen sind hauptsächlich wertvoll: im Leichtöl bas Benzol, im

Mittelöl das Naphtalin, im Anthracenöl das Anthracen. Das Benzol wird zum Teil auch unabhängig vom Teer gewonnen, da es bei der Kokerei mit dem Gase entweicht und aus diesem herausgewaschen werden kann, indem man das Gas durch Mittelöl streichen läßt. Letzteres nimmt das Benzol auf und gibt es bei der Destillation wieder ab.

von den zuletzt genannten Stoffen sind im Teer nur wenige Prozent enthalten, die Farbenindustrie erzeugt also aus großen Mengen Teer relativ wenig fertige Ware, was sich schon äußerlich darin zu erkennen gibt, daß der Teer aus großen Behältern entnommen, die Farbstoffe aber meist in kleinen Blechbüchsen verkauft werden. Der Grad der hierbei eintretenden Wertsteigerung ist im allgemeinen durch die Preise bestimmt worden, welche die Färber für die in der Natur vorkommenden Farbstoffe zu zahlen gewohnt waren, und äußert sich in folgenden Zahlen, die für den deutschen Handel be$ Jahres 1913 gelten.

(Einfuhr wert wert in Ausfuhr wert wert in t 1000 ITlf. Ulf: pro t t 1000 Ulf. Ms. pro t

Steinfoblenteer .... Benzol und verwandte Stoffe.

Naphtalin.........

Antbracen.........

2lniliti färben.......

Alizarinfarben.....

Indigo............

15 949

558

35    93 657

3 873

6 710 5 249 1 286 2 577

2 01.3

682

300    41 288

130    6151

9 916

120

277

6§8

20

O 10

72

231 532

Dieses Verzeichnis ist keineswegs vollständig. Ls nennt nur die allerwichtigsten Produkte, genügt aber, um zu zeigen, wie gewaltig der wert vom Rohstoff und seinen Destillationsprodukten bis zur fertigen Ware zunimmt. Im einzelnen ist folgendes zu berücksichtigen: Alizarin und der künstliche Indigo, der die Hauptmenge des exportierten ausmacht, werden meist als 20prz. Paste verkauft und in dieser Form von der Statistik verzeichnet. Der eingeführte Indigo ist natürlichen Ursprungs und kommt in festen Brocken in den Handel, deren Reingehalt zwischen etwa 30 und 80 % schwankt. Daher der Preisunterschied in der Tonne künstlichen und natürlichen Indigos.

In eindrucksvoller weise läßt ferner die Tabelle die Stellung der deutschen Farbenindustrie vor dem Kriege erkennen, indem

Summe:

603

58

5 926

754

389

10 476

die Ausfuhr einen außerordentlichen wert erreicht, gegen den die Einfuhr kauin in Betracht kommt.

In welcherlveise man von den Destillaten des Teers zu den Farbstoffen gekommen ist, die heute im Handel sind, soll irrt nachstehenden am Beispiel dreier großer Farbstoffklassen erläutert werden.

Die Azofarbstoffe, welche teilweise mit den „Anilinfarben" der Tabelle identisch sind, entdeckte Peter Grieß, der Sohn eines hessischen Hufschmieds, Schüler von Professor Kolbe in Marburg und Assistent von Professor Hofmann in London. Er mischte Anilin mit salpetriger Säure, die man in Form von „Nitrit" aus Chilesalpeter gewinnt. Der Stickstoff des Nitrits vereinigt sich mit dem des Anilins unter Abspaltung von wosser und unter Bildung einer Substanz, die man wegen der aneinander gebundenen Stickstoffatome Diazobenzol (franz. Azote = Stickstoff) genannt hat:

+ h₂o

\z

I I JNH2 + N0₂H =

Anilin Salpetrige Säure Diazobenzol Wasser Das Diazobenzol ist farblos und nur bei Gegenwart von Eis beständig. Haltbarkeit und Farbe treten beim „Kuppeln" ein, d. h. beim versetzen des Diazobenzols mit verschiedenen Substanzen wie z. B. Karbolsäure:

n-

Z\

+    OH

Karbolsäure Zx,—N = N—Zx

N = N —OH

\Z

Diazobenzol

+ h₂0

\Z

\/

—OH

OxyazobenzoH    Wasser

Auf diese weise bildet sich zwischen Benzolkernen die chromo-phore Azogruppe — N = N —.

Die ersten fabrikatorischen versuche machte man rein empirisch etwa ein Jahr vor dem Bekanntwerden der Kekuleschen Theorie. Nachdem diese den Schlüssel zum Verständnis der Grießschen Reaktionen geliefert und es sich gezeigt hatte, daß die Stickstoffgruppe zwischen Benzolkernen chromophor wirkt, dehnte man die Operationen des Diazotierens und Kuppelns auf die aller-verschiedensten Benzolderivate aus. In allen Fällen erhielt man Farbstoffe, da fast alle Stoffe vom Typus des Anilins und der

¹ Die Ursache für Wortbildungen wie „Mxyazobenzol" ist für die vorliegende Darstellung unwesentlich und wird darum nicht erläutert.

Karbolsäure in gleicher weise die gewünschte Reaktion eingehen. Notwendig sind dabei nur die Gruppe NH₂ und salpetrige Säure 3um Diazotieren und die Gruppe OH oder NH₂ zum Kuppeln; die größte Freiheit aber besteht in bezug auf die Anordnung der Benzolringe und ihrer übrigen Substituenten.

Cs ist die Aufgabe der Chemiker im „Azobetrieb", alle nur denkbaren Kombinationsmöglichkeiten durchzuarbeiten. Nicht immer ist das entstehende Produkt schön ober beständig gegen Seife und Licht oder hinreichend billig. Darum haben sich von den tausenden von Azofarben, die man im Laboratorium gewonnen hat, nur einige Hunderte in der Praxis gehalten. Immerhin aber ist das eine große Zahl, die eine blendende Musterkarte der allerverschiedensten Farbtöne darstellt. Darunter sind solche, die dem Färber früher überhaupt nicht zu Gebote standen; andere gleichen in ihrem Ton den natürlichen tropischen Farbstoffen Cochenille, Curcuma, Orlean, Grseille und Quercitrori. Da letztere sich nicht billiger gewinnen lassen als die Azofarben, so haben sie ihre Bedeutung fast völlig verloren. Nur die aus Spanien und Mexiko eingeführte Kochenille, ein tierischer Farbstoff, spielt noch eine bescheidene Rolle in der deutschen (Einfuhrstatistik.

> größerem Maße noch als die Azofarben sind künstliches Alizarin und künstlicher Indigo an der Verdrängung der Pflanzenfarben beteiligt.

Das Alizarin findet sich in der Krappwurzel, die schon im Altertum zum Färben benutzt wurde. Der Name stammt aus dem Grient, der einen großen Teil des Krapps lieferte, bis Ludwig XIV. Samen aus Cypern kommen und damit die großen Krappkulturen im Elsaß und in der Provence gründen ließ. Robiquet und Colin isolierten im Jahre \826 das wirksame Prinzip der Wurzel. Die weitere analytische Forschung ergab die Zusammensetzung C₁₄H₈0₄. Aber diese Formel war totes wissenschaftliches Material, bevor Graebe und Liebermann, zwei Chemiker der Kekuleschen Schule, sie in die Strukturformel H    O    OH

OH

/\/C0V\0H

H—C

* XC/CxC/ XC—OH

, abgekürzt:

fc II ! ■

\/\co/y

H^-CXqZC\CZC\CZC"H

I    II    I

H    0    H

auflösten. Sofort ergab sich eine Ähnlichkeit mit dem Anthracen des Steinkohlenteers, dessen Formel nach Kekul6 einer Vereinigung dreier Benzole entspricht:

rm

\/\/\/

wenn es gelang, Sauerstoff an richtiger Stelle in diese Kerne einzuführen, so mußte Alizarin entstehen.

Die wissenschaftliche Durcharbeitung dieses Gedankens glückte den genannten deutschen Chemikern im Jahre *868, die technische wurde in der Folge von den deutschen Farbstoffabrikanten mit solchem Eifer aufgenommen, daß der Krappbau fast jegliche Bedeutung verlor, wie folgende Statistik* zeigt:

Fabrikation von    preis pro

Alizarin (20°/₀ige    * kg

Paste) in Tonnen    in Francs

Französische Arappernte • ' in Tonnen

preis pro \00 kg in Francs

*870 *87*

*872 *873 *87<*

*875 *876 1877 *878 *892

Bei der Preisvergleichung ist zu berücksichtigen, daß der Alizaringehalt der Krappwurzel sehr gering ist; *8 t davon sind färberisch gleichwertig mit * t 20prz. Alizarinpaste. Daraus läßt sich berechnen, daß im Jahre *878 der im Krapp enthaltene Farbstoff ungefähr zum gleichen Preis auf den Markt gebracht wurde wie das künstliche Alizarin. Bis dahin konnten die Krapppflanzer mit der Verbilligung des Fabrikproduktes gleichen Schritt halten. Damit aber hatten sie das ihnen Mögliche erreicht. Als das künstliche Alizarin infolge der Verbesserung der Arbeitsverfahren noch billiger wurde, erlahmte der Wettbewerb des Krapphandels.

wie jede große Erfindung, so schlug auch die des künstlichen Alizarins viel weitere Wellen als man ursprünglich annehmen konnte. Denn außer dem Ersatz der Krappwurzel durch ein

¹ G. F. Zaubert, La Garance et IMndigo, 5. 55. Ghne Jahreszahl bei Gauthier-Villars, Paris. Erschien gegen *900.

20

*00

250

500

625

630

2 000 4 000 4 500 *2 500

32

34

*5 900

*5 850 25 000 23 *50 22 000 2* 000 *4 750 7 000 2 500

76

80

73

55

49

39

27

23

*5

billigeres und von pflanzlichen Verunreinigungen freies Produkt erreichte man die Herstellung ganz neuer Farbstoffe, indem, man das ALizarin mit gewissen Chemikalien behandelte, welche als Substituenten in die Kohlenstoffringe eintreten. Wenn dabei die Ringe selber und auch die beiden TO-Gruppen, die sich als chromophor erwiesen, erhalten bleiben, so ist das entstehende Produkt stets zum Färben geeignet. Der Farbton aber ist je nach den Substituenten verschieden von der des Alizarins. So entstanden Alizarinprange (1875), Alizarinblau (1878), Alizarin-marron (1885), Alizaringrün (1888) und viele andere. Bis zu welcher Mannigfaltigkeit dabei der Aufbau der Kohlenstoffringe gehen kann, zeigt die Formel des prachtvollen 1901 von R. Bohn entdeckten „Indanthrens":

Z\/co\/\

\/

co/nAnh

NH

YYCOxrxi,

Aus dieser Strukturformel und aus der Tatsache, daß sie erst mehr als 30 Jahre nach dem Gelingen der Alizarinsynthese im Laboratorium verwirklicht wurde, trotzdem seit jener Zeit viele Hunderte von Chemikern das Alizaringebiet bearbeiten, läßt sich die Eigenart der Teerfarbenindustrie erkennen. Sie besteht in der Suche nach immer neuen Kombinationen der Kohlenstoffringe, ohne daß selbst in Jahrzehnten die Kombinationsmöglichkeiten erschöpft werden. Allerdings gleicht die Durchforschung des Gebietes der mühsamen Arbeit des Goldsuchers, der aus großen Sandmengen die kleinen Körner herauswaschen muß. Denn von den vielen farbigen Stoffen, welche die chemische Retorte liefert, erweisen sich verhältnismäßig sehr wenige als brauchbare Handelsfarbstoffe. Dazu müssen bestimmte Bedingungen erfüllt sein, die außerhalb des Bereiches der Benzol-theorie liegen und sich darum.nicht bewußt herbeiführen lassen; sie bestehen hauptsächlich in Schönheit des Farbtones, Beständigkeit gegen Wäsche und Sonnenlicht, Bedarf der Kundschaft, geringem Einstandspreis.

Schreitet man durch eine deutsche Farbstoffabrik, so beobachtet man besonders eines,was kennzeichnend für diebis jetzt glänzendste

Epoche der deutschen Industrie ist. (Es ist die große Anzahl der Chemiker. Etwa 200 und darüber beschäftigt ein derartiges Werk, also soviel wie rnanche andere Firma Arbeiter. Die letzteren zählen in der Farbenfabrik nach Tausenden. Sie sind die Soldaten, die Chemiker aber sollen im technischen Wettkampf die Offiziere sein.

Man muß die Arbertsenergie dieser wissenschaftlichen.Streiter der Industrie kennen, um es zu verstehen, daß eine uralte Landwirtschaft, die ebenso unerschüttert dastehen könnte wie der deutsche Rübenbau, dem Ansturm der Teerfarbenchemie erlegen ist. In Indien erntet man seit Jahrtausenden die Blätter eines Strauches, aus denen sich beim (Einlegen in Wasser Indigo abscheidet. (Er macht bis zu 0,9 % des Blattgewichtes aus. hätte man die Pflanze durch Züchtung veredelt und die (Extraktionsmethoden vervollkommnet, wie es mit der deutschen Zuckerrübe im Laufe eines Jahrhunderts geschehen ist, so würde man jedenfalls ihren (Ertrag ebenso gesteigert haben, wie man den Zuckergehalt der Rübe von 6 % auf das dreifache gebracht hat. Aber diese Energie des europäischen Landwirtes fehlte den Pflanzern in Britisch- und holländisch Indien. Erst 1898, ein Jahr nach Erscheinen des künstlichen Indigos auf dem Markt, ließ die Behar-Indigo-Planters Association durchL.Rawson Derbesserungsversuche anstellen^ trotzdem die wissenschaftliche Welt seit 1865 wußte, und die Zeitungsleser es seit etwa 1883 wissen konnten, daß die Arbeiten zur Darstellung von künstlichem Indigo imGange waren.

Im Jahre 1865 begann Adolph v. Baeyer, ein Schüler Kekules, die chemische Untersuchung des Indigos. Ls war sein Laboratorium, in dem bald darauf auch (braebe und Liebermann die Synthese des Alizarins in Angriff nahmen, während aber letzterer Farbstoff in wenigen Jahren erobert wurde, erwies es sich als viel schwieriger, die analytisch gefundene Formel des Indigos, Ci₆Hi₀N₂O₂, nach Ke? ul es Theorie zu entwirren. Die Anzahl der möglichen Strukturformeln stellte sich als eine große dar, und nur eine konnte die richtige sein und den gangbaren weg zur Synthese weisen. Endlich nach 18jähriger, experimenteller Arbeit war v. Baeyer in der Lage, folgende Formel als bewiesen mitzuteilen:

cox

z\

c=c

zco\/\

_,_ x/xnh/

¹ Dgl. A. Binz, Chemische Industrie Bd. 28, Nr. 12 (1905).

XNH/X/

Zwei Ringsysteme, je mit einem ReLuleschen sechsgliedrigen und einem fünfgliedrigen Ring, find durch eine doppelte Bindung verknüpft.

Für die Synthese folgten daraus zahlreiche Möglichkeiten, da eine ganze Reihe von Substanzen, die sich aus Steinkohlenteer gewinnen lassen, Teile jener Atomgruppierung vorgebildet enthalten, und man nur die richtigen Lhemikalien mit ihnen zu kombinieren brauchte, um Indigo zu erhalten. Infolgedessen begann eine ganze Schar von Chemikern, teils in v. Baeyers Laboratorium, teils anderenorts, die Bearbeitung des nach Auffindung der Formel zugänglichen Gebietes, hierbei gelang es zwar bald, Indigo herzustellen, zugleich aber stieß man auf die große Schwierigkeit, die für die chemische Arbeit charakteristisch ist: die Erzielung der „theoretischen Ausbeute". Man versteht darunter die Ausführung einer Synthese in der Art, daß die Ausgangsmaterialien sich restlos im Sinne der theoretischer: Reaktionsgleichung vereinigen, ohne daß „Nebenreaktionen" stattfinden, die einen Teil der Stoffe in unerwünschtem Sinne beschlagnahmen und dadurch dem Einstandspreis des Erzeugnisses eine unerschwingliche Höhe geben.

welche Mühe es kostete, eine Ausbeute zu erzielen, die den Wettbewerb mit dem Pflanzenindigo gestattete, zeigt die Anzahl der Patentschriften und wissenschaftlichen Arbeiten, die nur den Indigo betreffen. In den Jahren \880 bis 1900 wurden nicht weniger als \52 Patente dieser Art genommen¹, und teils von der Badischen Anilin- und Soda-Fabrik, teils von den Farbwerken vorm. Meister Lucius & Brüning durchgearbeitet.

In diesen Patenten wiederholt sich ein Naturgesetz: Zahlreiche Reime werden ausgestreut, aber nur aus sehr wenigen entwickelt sich die Frucht. Tatsächlich sind die meisten der patentierten Verfahren bedeutungslos geblieben, und darin besteht die gewaltige Leistung unserer Farbenindustrie, daß sie ohne Rücksicht auf Mühe, Zeit und Rosten sämtliche Methoden sorgsamst durcharbeitete, bis schließlich diejenigen gefunden und zur Vollendung ausgereift waren, die den Sieg verliehen. Dieses technische Ringen dauerte \7 Jahre. Im Juli *897 konnte der Indigo der Badischen Anilin- und Soda-Fabrik im Handel

¹ H. Brunck, Entwicklungsgeschichte der Indigo-Fabrikation. Berichte der deutsch, chern. Gesellschaft. Sonderheft 190V

erscheinen, mit Naphtalin als Ausgangsmaterial. Einige Jahre später gelang es den Farbwerken vorm. Meister Lucius & Brüning, ein zweites Verfahren, das vom Anilin ausgeht, lebensfähig zu machen.

Der Erfolg des synthetischen Indigos bedeutete eine schwere Schädigung der indischen Indigopflanzungen. Da während des Krieges die Ausfuhr künstlichen Indigos aus Deutschland nach überseeischen Ländern unterbunden war, so haben die Engländer einerseits versucht, die Anpflanzung natürlichen Indigos wieder zu beleben, andererseits eine große britische Industrie zur Herstellung von künstlichem Indigo und anderen Teerfarben ins Leben zu rufen. An letzterer Bestrebung beteiligt sich fast das ganze Ausland. Unsere Teerfarbenindustrie steht demgegenüber gerüstet da, und es wird schwierig sein, sie ihrer Vormachtstellung zu berauben. Gleichzeitig geht die deutsche Stein* ^ohlenteerindustrie neue Wege, die auf ein großes Ziel hinweisen. Es hat sich gezeigt, daß bei der Vergasung von Steinkohle bei der relativ niedrigen Temperatur des Mondgasverfahrens, d. h. bei nicht mehr als etwa 500°, ein Teer („Tieftemperaturteer", „Urteer") erhalten wird, der im Gegensatz zum gewöhnlichen Steinkohlenteer ähnliche Kohlenwasserstoffe enthält wie das Erdöl, und zu demselben Ergebnis führt die Destillation von Steinkohle unter vermindertem Drucks Es kann sein, daß der Ausbau dieser versuche unsere Abhängigkeit von ausländischem Erdöl verringern und eine neue große einheimische Industrie schaffen wird.

X. Statistisches und Schluß.

welche Stellung Kohle und Eisen unter anderen wichtigen Handelsprodukten einnehmen, läßt sich nicht bestimmt sagen, da die Statistik der „Weltproduktionen", d. h. der Summe der in allen Ländern erzeugten Mengen und die dazu gehörigen werte nicht genau sein kann. Immerhin aber hat man Zahlen ermittelt, die sich der Wahrheit nähern dürften, so für das Jahr *9*0 die folgenderv:

¹ vgl.Ost, Lehrbuch der chemischen Technologie, Leipzig *9*8, 5.376. — w.Gluud, Glückauf, berg- und hüttenmännische Zeitschrift, 52, <M3 (*9*6).

¹ Nach Neumanns Lehrbuch der chemischen Technologie und Metallurgie. Leipzig *9*2, 5. 443. Für einzelne waren s. neuere Zahlen in R. Lalwer, Jahrbuch der Weltwirtschaft, Jena *9*6, und im Statistischen Jahrbuch für das Deutsche Reich.

wert in Millionen Mk. ** -O0 3 562

Welterzeugung in *000 t

Stein- und Braunkohle * *39 -00 Roheisen Gold...

Rupfer.

Silber..

Zink ...

Z:nn...

Kohle und Eisen stehen also unter den Erzeugnissen des Bergbaues sowohl dein Gewichte nach als auch in bezug auf die werte an erster Stelle. Das gilt sicher auch im vergleich mit anderen industriell wichtigen Rohstoffen. Dagegen sind die werte für die pflanzlichen und tierischen Nährstoffe wahrscheinlich höher.

Auf die wichtigsten Länder verteilte sich die Förderung von Kohle und die Erzeugung von Roheisen vor dem Kriege folgendermaßen:

65 968

0,7

878

8*7

***

* 8*9 ' *009

5*2

378

3-7

Förderung von Stein-und Braunkohle *9*3 Millionen t

Erzeugung von Roheisen *9*2 rriill onen t

verein. Staaten v. Nordamerika

Großbritannien...............

Deutschland..................

Österreich-Ungarn.............

Frankreich...................

Rußland.....................

Belgien.....................

Italien......................

Deutschland hat also die britische Kohlenförderung fast erreicht, die britische Eisenerzeugung dagegen überflügelt. Das tritt besonders auch in einer Zusammenstellung von D. Hübners „Geographisch-statistischen Tabellen"¹ hervor, die mit Recht überschrieben ist „Kriegsursachen":

5*7

292

279

5-

-*

3*

23

0,6

30,2

9,0

*7,6

2,6

4,9

4,2

2,3

o,4

Deutsches

Reich

Durchschnittliche jährl Zunahme

Groß-hri t annien

Du'chschnittliche jährl. Zunahme

Roheisenerzeugung in Millionen Mk.:

* 39*

- 658 8 52*

*0 875 *4 79-

*5 57-*7 6*7 *9 309

¹ Herausgegeben von F.

*870

*690

*900

*905

*9*0

*9**

*9*2

*9*3

*63

386

47*

2 0-3

6 059

8    03*

9    *03 9 762

*0 *73 9 700 9 03* *0 6-7

98

85

— 473

* 692

Iurascheck, Frankfurt a.

— 669 * 6*6

*9*8, S.*-3.

Man sieht, wie die deutsche Eisenerzeugung ursprünglich viel geringer ist als die britische, um sie von 1(905 ab immer mehr zu übertreffen. Bei uns ein stetiges Ansteigen, dort in den Jahren i(9U und \y\2 sogar ein Rückgang. Dasselbe Bild ergibt die hier nicht wiedergegebene Stahlerzeugung. Man hat also hier ebenso wie bei der Teerfarbenindustrie (s. im vorigen Kapitel) eine der Ursachen für den britischen Handelsneid und damit für den Krieg.

Für den zukünftigen Wettbewerb der Volker untereinander ist die Frage von Bedeutung, auf wie lange sie noch mit Kohle und Eisenerzen versehen sind, denn diese sind im Gange der Geschichte die Hauptwegzehrung, und ihre Erschöpfung wird dereinst die Welt in einer weise aufrütteln, daß alles andere, was jemals die Menschheit erregt hat, davor verblassen wird. Clemens Winkler hat deshalb die Leichenverbrennüng beanstandet^ Ihre Einführung auf der ganzen Erde würde immerhin ^ Millionen Tonnen Kohle jährlich verschlingen und den Toten zuliebe die Lebenden schädigen.

wieviel Kohle und wieviel Eisenerz noch zur Verfügung stehen, hängt einmal von der Ausdehnung der Bodenschätze ab, die sich geologisch ermitteln läßt, und zweitens davon, bis zu welcher Tiefe man sie ausbeuten kann. Danach hat man geschätzt, daß an Kohle^ in Milliarden t in der Erde vorhanden sind: in den Vereinigten Staaten von Nordamerika 680, in Deutschland . 4U6, in Großbritannien 1(93, Belgien 20, Frankreich 1(9, Österreich-Ungarn \7 und in Rußland 40. Für die Zeiträume, innerhalb deren man Steinkohle in dem heutigen Maßstabe wird fördern können, sind in bezug auf die verschiedenen Länder folgende Zahlen berechnet worden^:

Zenlralfrankreich................

.LQO—200 Jahre

Böhmen .......................

Provinz und Königreich Sachsen...

Nordengland ...................

Die übrigen englischen Kohlenfelder.......V

Waldenburg-Schatzlarer Revier (Österr.)    200—300 Jahre

Nordfrankreich ...........................J

¹    ,,wann endet das Zeitalter der Verbrennung?" Vortrag, erschienen bei Lraz und Gerlach, Freiberg i. S. ^900.

²    Engler, Lhemiker-Itg. 1(9 H, S. \062.

³    F. Frech, Über die Ergiebigkeit und der Steinkohlenlager. *90*. ~

Binz, Kohle und Lisen.

600—800 Jahre

Saarbrücken....

Belgien.......

Aachener Revier Ruhrgebiet .... Nordamerika* .. Oberschlesien ..

mehr als \ooo Jahre.

Man hat geschätzt, daß die gewinnbaren Gesamtvorräte an Eisenerzen betragen:

Eisenerz Millionen t

Darin Eisen Millionen t

Deutschland einschl. Luxemburg .,.

Großbritannien.................

Frankreich......................

Amerika.......................

Weltvorräte............— r....

3 878 \ 300 3 300 9 850

22 408

\ 360

455

5 154

\o 192

Diese Zahlen^ sind indessen unsicher. Nach neueren For-schungen^ hat Deutschland nur noch 2,3 Milliarden t, während der französische Bestand, nachdem man neue Lager in der Normandie entdeckt hat, auf 8,2 Milliarden t geschätzt wird.

Die Abhängigkeit der deutschen Eisenindustrie vom Auslande zeigt folgende für 1913 geltende Tabelle

Millionen t Eisenerz

Darin reines Eisen, proz.

Entspricht Mill. t reines Eisen

3n Deutschland gefördert

Davon in Lothringen.....

In Luxemburg gefördert

Aus dem sonstigen Ausland eingeführt.....

Davon aus:

Schweden.............

Spanien..............

Frankreich .............

28,6 \ 21,15 6,37

H,02

29,5

28,9

6,U

32,0

2,04

54,9

7,70

3V06

V90

¹    Fischer, Brennstoffe Bd. S. 493.

²    Ergebnis des internationalen Geologenkongresses nach „Die wirtschaftlichen KräfteDeutschlands",herausgeg.von derDresdnerBank,Berlin \y\?.

³    Gutachten von Beyschlag und Krusch, während des Krieges als Manuskript gedruckt. Dgl.„Frankfurter Zeitung"vorn 27.März t9t8,Nr.86.

⁴    Dgl. w. Roth, Die Bedeutung der elsässisch-lothringischen Bodenschätze/ Lhern.-techn. Wochenschrift, Berlin t9t9, 5.

Bei gleicher Steigerung des Verbrauches wie bisher wird in Deutschland leider schon in etwa 60 Jahren Erschöpfung der Eisenerze eintreten. Unvergleichlich länger wird rrtcm mit den Vorräten an Kohle auskommen, trotzdem aber befaßt man sich jetzt schon mit Maßnahmen zu ihrer Schonung. Lin weg dazu besteht in der Ausnutzung von Wasserfällen, Kuß-läufen und Talsperren, indem man die Energie des Gefälles in elektrische Energie umsetzt. Man redet in diesem Zusammenhang von „weißer Kohle". Eine andere und gerade in unserer Zeit eifrig bearbeitete Möglichkeit liegt im Ausbau derjenigen Verfahren, welche vergaste Kohle an Stelle von fester Kohle als Reizstoff benutzen, weil man Gase in wärmespeichern, vorwärmen, mit Luft mischen und darum ihren Heizwert, besonders seit Erfindung der Gasmotoren, besser ausnutzen kann als den des festen Brennstoffes. Dazu kommt noch die Möglichkeit, beim Vergasen Teer und Ammoniak zu gewinnen. Nur ein Bruchteil der Kohle wird in dieser weise verarbeitet, und es könnte scheinen, als empfehle es sich, die Vergasung oder zum mindesten die Entgasung auf die gesamte Kohle auszudehnen. Es ist aber nach dem heutigen Staude der Technik in wirtschaftlicher weise nur bei sehr niedrigem Kohlenpreis möglich, mit der Entgasung oder Vergasung über das Maß dessen hinauszugehen, was in Kokereien und Gaswerken geleistet wirb¹, so daß einstweilen eine wesentlich bessere Ausnutzung der Kohle und damit eine Verringerung der Förderung nicht durchführbar ist. Indessen wird von erfahrenen Fachleuten^ eifrig daran gearbeitet, die Gasfeuerung derart zu verbessern, daß man ihr eine größere Ausdehnung geben kann. Ls ist das eine der wichtigsten Aufgaben der Industrie, denn sollte es gelingen, darin Fortschritte zu machen, so wäre das nicht nur für' unsere gegenwärtige Volkswirtschaft, sondern auch für die Verlängerung des Zeitalters der Kohle von Bedeutung.

¹    Vgl. die auf 5. 26 angeführte Veröffentlichung des Reichsschahamtes. 5. ferner: E. Biedermann: Deutschlands Kohlenschätze und die Bedeutung ihrer rationellen Nutzung. Berlin, bei w. Moeser. \9\6.

²    Vgl. Th. Grothe, Zeitschr. d. Vereins der Gas- und Wasserfachmänner in Österreich-Ungarn 53, 495 (ws). Hierhin gehören auch die „Trigas"-Versuche der Firma DellwikL Fleischer in Frankfurt a. M.

Namen- und Sachregister.

Abschrecken 3V Absorptionsmaschinen 68. Acetaldehyd 75.

2keton \o.

Acetylen \7, 73, sv Aktiengesellschaft für Anilinfabrikation J02.

Alizarin X06.

2llizarinblau X08.

Alizaringrün X08.

Alizarinmarron \08. Alizarinorange X08.'

Alkohol 75.

2lmmoniak 6\, 82.

2lmmonsulfat 90.

Anilin 93, 97.

Anilinb lau 93.

Anilinfarben Anilingrün 93.

Anilinschwarz 93.

Anlassen 3 V Anthracen \oo, X05.

Anthracenöl X03.

Anthracit 2\.

Antifebrin \o.

Antipyrin xo, X03.

Aspirin xo, X03.

Äthylen 6X.

Atkins 66.

Atomtheorie X8.

Atomgewicht X8.

Auer v. Welsbach ?x, 76. Autogenes Schweißen 75. Azofarbstoffe X05.

Backkohle 2X.

Badische Anilin- und Soda-Fabrik 9X, X02, \\o. v. Baeyer 96, X09.

Basisches Verfahren 50. Bayer, Zr. X02.

Beck 3, 7.

Benzol \7, 6 x, 92, X05. Benzoltheorie 96.

Bergius X6.

Berlinerblau 68. Bertelsmann so.

Berzelius xo.

Bessemer ^8.

Bessemerbirne 48. Bessemereisen 58.

Beyschlag XX^

Binz 75, X09.

Bitumen 23.

Blausäure 68.

Bohn X08. v. Bolton 72.

Bombe, kalorimetrische 2X. Borchers 74.

Boyle xo.

Brauneisenstein 27. Braunkohle X6, 22, 2^, 26. Briketts 22, 26.

Brodhnn so.

Brönner 92.

Brückenbau 59.

Brunck XXO.

Bueb 63, 68.

Buesgen 9.

Buhlmann 8 x»

Bunsen 53, 76, 80, 9^. Bunsen flamme 77.

Bunte 70.

Ealciumcarbid 73. Lalciumcyanamid 9X» Lalorie 2X. Larbidsprit 75.

Larro 87.

Taro 94.

N. Caro 9*.

Lassella *02.

Lementstahl 32. '

Leroxyd 77.

Llegg 67.

Lherpin 93..

Chilesalpeter 90.

Chrom 55.

Chromophore *02.

Cochenille *06.

Lolin *06.

Converter 49.

Lort 43.

Cowper 34, 55.

Loze 63.

Curcuma *06.

Lyanverbindungen 6*, 65, 68.

Dachpappen 92.

Davy 67.

Dellwik 64, * *5.

Diazobenzol *05.

Dolomit 5*.

Drummond 76.

Dumas *0.

Dundonald 6*.

Edison 72.

Eis 86.

Eisenerze 27.

Eisenkarbid 29.

Eisenportlandzement 35.

Elektrische Stahlerzeugung 58. Entgasung 63, **5.

Erden, seltene 77.

Erdöl ***.

Erschöpfung der Eisen- und Kohle-lager **4.

Erzglühfrischen 40.

Essigsäure *0, 75.

Zaraday 92.

Farbenfabriken Bayer *02. Farbwerk A. Leonhardt *02. Farbwerke Meister LuciusLBrüning *02, **o.

Ferrocyan^kalium 68.

Ferromangan 49.

Festigkeitsprüfung 59. Fettfleckphotometer 80.

Fettkohle *6, 2*.

Feuerkohle 25.

Fischer, Franz 20. Flächenanziehung **.

Flammkohle 20.

Fleischer 64, **5.

Flötz 15.

Flußeisen 45, 58.

Flußstahl 45/ 59.

Formaldehyd **♦

Formalin **.

Formeln, chemische *8.

Frank, 21. 9*.

Lrech U3.

Frischen 38.

Fuchsin 93.

Fuselöl **.

Galihenstein 75l Gaskohle *6, 20.

Gaskoks 42.

Gasöl 25.

Gasometer 69.

Gasuhr 69.

Gaswäscher 68.

Gaswasser 68, 90.

Gaswerke 26.

Gattieren 37.

Geigy *02.

Generatorgas 54, 62, 73. Gesellschaft f.Anilinfabrikation *02. Gicht 33.

Gichtgase 33.

Gilchrist 5*.

Girard 93.

Glashärte 3*.

Glühkörper 78.

Glühstrumpf 78.

Goldextraktion 68.

Gordon 78.

Graebe *06.

Graphit *6.

Graukalk *0.

Grieß, p. *05.

Grothe, Th. **5.

Gürtler 29.

Gußeisen 37, 58.

Gußstahl **5.

Haber 9t. haitinger 77. hanamann 72. hartxech 25.

Hartguß 37. hasenclever 66. Hausbrand 26. Hefner-Alteneck 72, 79. Hefnerkerze so. Heizwert 2 V Herdfrischen 40. herding ^ertz 96.

Heyn, L. 29.

Hochofen 32.

Hofmann, A. w. v. 92. holz \6, 22. Holzdestillation *o. Holzessig io. k?olzgeist io.

Holzkohle 7. huntsman 45.

Hübner ^2. hüßener 42.

Indanthren tos.

Indigo 93, \o%, 109.

Jaubert t07. v. Iüptner 29. Iurascheck \\2.

Just 72..

Kalle & Lo. ^02. Kälteerz eugunq 86. Kalklich't 76.

Kalkstickstoff 9V Kalorie 2 v Kaltbruch 50. Kalziumkarbid 73. Kammeröfen 63. Karbidsprit 75. Karbolsäure t05. Karburieren 6$.

Kekuls 94.

Kerzen 26.

Kesselkohle 1(6, 20. Kienöl i(o.

Klein, G. ^3. Kleinbessemern 49.

Knapp 66, 79. Knochenkohle \2.

Kohle, weiße t($. Kohleklein 22.

Kohlendioxyd 6 t, 87. Kohlenoxyd 53, 6t, 73. Kohlenstoff i(6. Kohlenwasserstoffe Kokerei 26.

Koks 4 v Koksofen 7 t.

Kolbe to, 94, tos. Kompressionsmaschinen 88. Konverter 49.

Koquillen 37.

Kraftgas 65.

Krapp t06.

Krupp 45, 56.

Nrufch t^.

Kuppeln tos.

Laire, de 93.

Leblanc 43, 83.

Lebon 66.

Leichtöl t03.

Leuchtgas 60.

Lichtmessung 79.

Lieb ermann t06.

Liebig 9$.

Lightfoot 93.

Linde v. 88, 9 t.

Link t2.

Luftgas 54.

Lummer 6O.

Maercker 5t. Mackiniosh 92. Magerkohle t6, 2 V Mangan 38. Martens, A. 29. Martin 55. Martineisen 58. Martinverfahren 55. Mauvein 93.

Meiler 7.

Metallographie 29. Methan 6V Methylalkoholj(t. Mineralkohle t2. Minette 27.

Mittelöl *03.

Moissan 74.

Moleküle Monazit 78.

Mondgas 90.

Murdoch 6 V 65.

Naphtalin \7, 6\, *oo, *05. Naßpreßsteine 22.

Neilfon 34.

Nernst 72.

Neumann, B. 80.

Nickel 56.

Nitrobenzol 93.

Gehler \02.

Olgas 25.

Organische Stoffe 1(6. Orlean i(06.

Orseille 93, t06.

Ost UV

Panzerplatten 56. Paraffin 25.

Pech 6\f 1(03. perkin 93. perkins 87.

Phenol ;oo*. Phosphor 50. Photometrie 76. Portlandzement 35. Potoni6

puddeln 56.

Huecksilberbogenlampe 7 v Ouerzitron \06.

Ramie 8*.

Rauch 2$.

Rawson 1(09.

R6aumur 37, -0. Regenerator 5^. Reichsschatzamt 26, U5. Robiquet t06.

Roheisen 38, 58, 59.

—    graues 39.

—    halbiertes 39.

—    weißes 39. Roheisenerzverfahren 57.

Rotbrucb %\, 50.

Roth, w.

Ruß 24.

Rußig, Z. 26.

Salizylsäure i(03.

Salmiak 8 v Salvarsan 1(05.

Saures Verfahren 50.

Scheurer 63.

Schilling 66.

Schlacke 33.

Schlackensteine 35. Schmiedeeisen 28. Schmiedekohle 2 v Schott 72.

Schornstein 24. Schrottschmelzverfahren 55. Schweelkohle 25. Schwefeldioxyd 87. Schwefeleisen

Schwefelwasserstoff 6\, 65, 68. Schweißeisen 47, 58. Schweißstahl §7, 59.

Schweröl 1(05.

Siemens, Friedr. 54, 62.

—    Karl wilh. 56.

—    Werner 54, 67. Siemens-Martinverfahren 57. Silizium 38.

Simmersbach §8.

Sinterkohle 20.

Soda 83.

Solaröl 25.

Solvay 84.

Spateisenstein 27.

Spiegeleisen 49.

Stahl 28, 3V Staubsack 34.

Steinkohle \2, *6, 22, 26, 40. Steinkohlenteer 92.

Stephenson, G. 45.

—    R. 59.

Stickstoff 9V Stiefelwichse \2. Strukturformeln 95. Substituenten 97.

Tagebau u*

Talbot 57.

Tammann 29.

Leer 60.

Leerdestillation 92.

Terpentin \o.

Thomas 5V Thomaseisen 56. Thomasmehl 52. Thomasschlacke 5V Thoroxyd 77. Tieftemperaturteer uv Tiegelstahl 35, 58.

Tierkohle \2.

Toluol \oo.

Tonne 26.

Torf ^6.

Unverdorben 93.

Urteer VU.

Valenz 95.

Verbrennung 25. Verdampfungswärme 22, 86. Verdampfungsziffer 22. vergasunq 63. \\5.

Verguin 93.

Verkokungsprobe 20 Vermoderung ts.

Waldmoor \3. Wärmeeinheit 2 V wärmespeicher 54.

Wagner 52.

Wassergas 64.

Wasserstoffe6V 6V VO-aii 43, 6 V Webster 67.

Wedding 36, 47.

Welsbach, Auer v. 7 V 76. Weltproduktionen U2. Wertigkeit 95.

Wilson 74. wind 33.

Winkler, Ll. 7, U3. Winzler 66.

Witt, O. XL 102.

Wähler 74, 9V Wolfram 56.

Zechenkoks 42.

Zementstahl 32.

Zuschläge 33.

Karl Gjeilerup

Oer goldene Zweig

Dichtung u. Novellenkranz aus der Zeit des | Kais. TiberiuS.Y.—43. Taus. 339 S. Geh. M. S —. Geb. M. 7.—

nischen Wesens."

fl „Es sind Bilder von überwältigender Schönheit. Mit der Gestaltungskraft W und der Kennerschaft des historischen Forschers und philosophischen Denkers 1 läßt er äußeres und inneres Leben erstehen und malt in bezaubernden 1 Farben die südliche Landschaft und den Prunk römischer Kunst und 1 Verschwendung, über säuern Buche liegt die Weihe eines Bekennt- jj §j nisses zur sieghaften Kraft der christlichen Heilslehre und des germa- jj

Hamburgischer Correspondent. W

Die Gotteöfreundin

Vornan. 397 S. Geh. I M.5.-. Geb.M.7.- I

„Eine Reihe farbenprächtiger, tiefgründiger Bilder, die G sich auf dem düstern Hintergrund des 14. Jahrhunderts mit seinem Aber- g g glauben und seinen Hexenprozessen abspielen. Wie die Herrin der Burg jj ^ Langenstein den Führer der „Ketzer" schützt, und wie der zelotische Bischof jj Ottmar, der die Ketzer verfolgt, vom Saulus zum Paulus wird, und mit jj der Burgherrin, die er in fröhlicher Jugend heiß geliebt hatte, als sieghafter h Besiegter in den Tod geht, das wird uns in h o ch d r a m a t i s ch e r , gf von dichterischem Schwung beseelter Darstellung berichtet."

Berliner Morgenzeitung. g§

Seit ich zuerst sie sah

Roman. 430 S. Geh. I M.S.—G M.7.- 1

„Dieses schöne Idyll mit seinem tragischen Ausgang ist eins der wundervollsten Werke Gjellerups. Ein ganzer Liebesfrübling ist hier in die Stimmungsbilder aus Dresden und aus der sächsischen Schweiz hineingezaubert; tiefe Wehmut, tragischer Schmerz verleihen dem Roman f t wunderbares, unvergeßliches Aroma. . . Der Verfasser fesselt, mag er nun die Natur, die Kunst oder die Menschen schildern. Immer vertieft er sich in seinen Stoff."    Aarhus Gtiftftibenbe. Jj

Das heiligste Tier

1 M 5.—. Gebunden M. 7.—

Nur ein Dichter von Gjellerups Gestaltungskraft, seinem sonnigen Humor, seiner tiefen, auf reichem philosophisch-historischenWissen beruhenderWeltan-schauung konnte sich an einen solchen Stoff heranwagen. Im Elysium erwacht unten den in ewiger Heiterkeit auf der Asphodeluswiese wandelnden Tieren der Wunsch, ein Tier möge heilig gesprochen und von allen anderen verehrt werden. Dies entfacht sofort den Ehrgeiz, die Parteibildung, den Wettkampf. Die einst im Leben berühmten Männern angehörenden Tiere übernehmen die Führerrolle und werden zu Trägern der Ideen ihrer Herren. Erhabene und groteske Szenen wechseln sich so ab, und in unterhaltendster | gl Form rauschen die großen weltgeschichtlichen Vorgänge an juns vorüber. j | Eine einzigartige Dichtung.    1

■Mi

(Sin elysisches Fabelbuch, ca. 390 Seiten. Geheftet

Carl Busse

Die Schüler von polajewo

Drittes bis vier-

tesTausend. 283 Seiten. Geheftet M. 3.—. Gebunden M.5.50

Geheimr. Dr. Adolf Matthias (Zeitfchr. f. höhere Schul.)

„An bissen Bildern können wir Lehrer lernen mit der Jugend fühlen und empfinden, können wir tieferes Verständnis für sie gewinnen . .. Die kleinen Schülerkomödien und -tragödien sind m eisterhaft entworfen; einigesteigern sich trotz ihrere Kürze oder gerade deswegen zu einer dramatischen Kraft, daß man den Atem anhalten muß. . . Hätte ich B.'s Schüler von Polajewo schon als Schulamtskandidat gelesen, ich hätte manchen Erziehungsfehler nicht begangen."

Ostmärkische Ge-schichten.302Seit.

3m polnischen Wind

Geheftet Mark 3.50. Gebunden Mark 5.—

„Zu erzählen versteht Carl Busse. Man hat bei ihm zum erstenmal wieder i das Gefühl, gleichsam in einem zufällig zusammengekommenen Kreise von i 1 Zuhörern zu sitzen, aus denen heraus, durch das Gespräch angeregt, sich einer 1 H ganz ungezwungen löst, um den Lauschenden ringsum eine Geschichte zum ß 8 besten zu geben. Etwas von der Gesellschaftssphäre wird lebendig, aus der 8 1 die ersten echten Nov ellen zur Zeit Boccaccios geboren wurden."

Westermanns Monatshefte. N

und östliche Geschichten.397Seit. O v Uv»|fHvl Geheftet Mark 3.50. Gebunden Mark 5.—

j „Cs ist eine eigenartige und bedeutende Kunst, die in den Geschichten jj Carl Busses ihren Ausdruck gefunden hat: wundervolle Beobachtung des §j Lebens und seiner Werte, Ernstes und Lachendes, Trauriges und Wahres jj in der irisierenden Mischung, die eben nur das Leben kennt... CineWelt H von f einen Dingen, von intimen Klängen, von echten Menschen- und jj Herzenstönen tut sich in dem Buche auf. Wer es liest, wird dankbar sein."

Hamburger Nachrichten.

Flugbeute

Neue Erzählungen. 2. Auflage. 373 Seiten Geheftet Mark 3.50. Gebunden Mark 4.70

„An Reichtum kann sich Carl Busse mit allen diesen Poeten messen, in fröhlicher Laune wie in zartem Sinnen, in Geistigkeit wie in Leidenschaftlichkeit. Vor allem auch in Lebensbeobachtung und Erfindungskraft. Cr ist ein Fabulierer, der ebenso in der Vielseitigkeit wie in seiner Er-zählungskunst an die italienischen Novellisten des Quattro- und Cinquecento erinnert. Stilistisch hat er sich frühzeitig zu einer feinen Reife durchgerungen, die aber, wo es sein muß, frische Saftigkeit nicht vermissen läßt."    Vethagen & Nlasings Monatshefte.

Ein fröhlich Buch inernsterZei't. 57. bis iWliUu^lUU 74. Tausend. 237 Seiten mit Buch-| schmuck von Paul Hartmann. Gebunden M. 4.—

| „Die Fröhlichkeit, die das Buch kündet, quillt aus dem Herzen, aber | was mehr ist: sie strömt aus dem reichen Herzen eines echten Dichters. Und das vergoldet sie, macht sie feingliedrig, füllt sie mit still leuchtenden Farben und läßt doch tief, tief auf ihrem Grunde auch das große Herzweh der Zeit in wehmütig heimlicher Musik zitternd weiterklingen."    Leipziger Neueste Nachrichten.

Sturmvögel

KriegSnovellen. 264 Seiten. Gebunden M. 3.60

„Das alles sind Geschichten aus dem Kleinen, erzählt voll Liebe zum Übersehenen und mit einer rnitleidvollen Güte für die Tiefen, für das Volk, erzählt aus fri sch q u e l le nd e r B i l d ner laune. Wer Genuß empfindet für eine stille, von echt deutschem Humor erfüllte Dichtung, der greife zu diesem Buche und lasse sich auch durch den aufstörenden Titel nicht beirren."    gebor v. Zobeltitz. Tägliche Rundschau.

Gedichte

($ebid}te 6. u. 7. Auflage 171 Seiten Geb. M. 4.-Neue Gedichte 3.U.4. Aufl. 150 Seiten Geb. M. 3.50 Heilige Not 2. Auflage 149 Seiten Geb. M. 3.50 „Carl Busse steht in v o r d e r'st e r R e i h e unter den jüngstdeutschen Lnrikern. Schon der erste Band seiner Gedichte ließ den ungewöhnlich begabten Dichter erkennen. Die Technik ist nahezu vo llendet, der Zauber der Sprache wirkt schon beim stillen Lesen, die Melodie des Verses hat etwas Bestrickendes."    Die christliche Welt.

Hermann Kurz

Das Glück in der Sackgaffe

Roman. 326 S.

m. Buchschmuck. 6. — 40. Tausend. Geh.M.5.—.Geb.M.7.— „Der Zauber geruhsamer Stunden und die würdevolle Anmut und Behaglichkeit eines seligen, altväterischen Kleinstadtlebens heimeln uns h nter bunten Butzenscheiben und lavendelduftigen Gardinen an ... . Die Fabel dieses, mit reifer Meisterschaft gestalteten Stück Lebens erzählt uns den wirtschaftlichen Aufstieg einer Familie. Aber über allem Irdischen, Stofflichen jubiliert die reine Heiterkeit eines Dichters, der seine Augen an Spitzwegs Gemälden, seine Ohren an Mozarts Flötenchören satt trank und in der Sackgasse von Mauer zu Mauer ein Resengewinde schlang, auf dem der schelmische Amor seiltänzerhaft hin und hergaukelt, bis er in | die Kammern und Herzen glücklicher Buben und Mädchen schlüpft." Der Tag. 1

mm«

Zelscher. 306 Seiten. Geb. M. 6. —

Oie Boberbahn

Eine Dorfgeschichte aus dem Hirschberger Tal. Don Kurt •»

| „Ins Hirschberger Tal, in jenen vom Riesen- und Boberkahbachgebirge um: I schlossenen lieblichen Kessel, der vom vielgewundenen Bober durchflossen | wird, versetzt uns der schlesische Dichter. Cs zeichnet uns des Verfassers 1 sicherer Stift ein Bild von tiefster Wirkung. Jeder, der Freude | an echter Heimatkunst hat, der seine Menschen nicht nur in der stickigen 1 Luft des Salons zu suchen pflegt, wird an dem Buche, seinen echten Menschen | und seinen prächtigenNaturschilderungen reine Freude er-g leben."    Niederschlestsche Zeitung.

Oer Platz an der Sonne

EinDoman aus Kur-

brandenburgs See- und Kolonialgeschichte. Don Georg LehfelS. 323 Selten mit Buchschmuck. Geheftet M. s.—. Geb. M.

„In einem Roman aus der Zeit deS Großen Kurfürsten wird ein interessantes Stück Geschichte entrollt, mit so strenger Anlehnung an die wirkliche Geschichte, daß das Buch wohl mehr als eine un terhaltende Lektüre ist, und doch wiederum so, daß das Historische den fesselnden Gang der Handlung nicht hemmt. Der temperamentvolle Erzähler weiß bis zum Schluß zu spannen und, da er auf dem Gebiete der preußischen Marine und ihrer Geschichte Fachmann ist, auch zu belehren." Der Tag. g

Oie große Woge

Ein Hamburger. Doman | aus der Franzosenzeit. Don D

Georg Lehfels. 281 Seiten. Geh. 3)1. 5.—. Geb. M. 7.—

Kaufmann bezeichnen.

In wundervoll dichterisch geschau tenBildern gleitet das geschichtliche i Geschehen einer ereignisschweren Zeit am Leser vorüber: der sinkende Glanz | des Rokoko, der Aufstieg und Sturz Napoleons, Englands Rücksichtslosigkeit | im Kampf um die eigenen Interessen und endlich Deutschlands Erstarkung. | Man könnte treffend Lehfels' Roman das Hohe Lied auf den Hamburger |

während der Kriegszeit in

Meine Erlebnisse    s„„ ■

Ada Schnee. 197 S. m.zahlr.Abb. Geh.M 2.60. Geb.M.3.20 |

„Cs ist von den Erlebnissen dieser mutigen deutschen Frau — Die Gemahlin des Gouverneurs — schon viel in die Öffentlichkeit gedrungen, so sei hier | nur auf diese Zusammenfassung der Tagebuchblätter hingewiesen, die alles Erlebte so unmittelbar und unverfälscht geben — alles Leid und die namenlose Bitterkeit zugleich mit dem Stolz auf die Heldenkraft, die in Lettow-Vorbeck und seinen Truppen noch einmal, wie in einen Ring gefaßt, den Glanz deutscher Waffentüchtigkeit aufblitzen läßt." Tägliche Rundschau.

W!!jtMiii!I!li!Vi!!i!I!!>i!!l!jIi!!iiI!!iiitl!Uil!!i!i!MiMi!IliiMMiiW!iiiii!IIiiIiIIWiliIW!!iWll)MUii!jI1iUiibib!MIi!UI!ll!1I!>!I!l!!!IIII!iIIii!ibII!!I!!>IIi!UIII!>WiiIMMDI!lIIIti!NM

(Sin Welt, bild in Sip-

Römische Charakterköpfe

graphien. Don Geh.Or.TH.Birt. 6.bis 10.2.369 S. Geb.M.S—

i „Das ist ein geradezu wundervolles Buch! Ohne eigentlich U die Absicht zu haben, mich gleich einaehend mit ihm zu beschäftigen, fing ich an zu lesen und ward so gefesselt, das ich jede freie Minute zum Weiterlesen benutzte. Was diese Lebensbilder so überaus reizvoll p macht, ist die psychologische Kunst, mit der der Verfasser es ver- j steht, die Gestalten zu beseelen; was er bietet, ist nicht trockene Geschichts- j | schreibung, sondern künstlerische Formgebung."    Die Deutsche Schule. |

I Preußens Geschichte

I 390 S. mit zahlr. Silbern von Prof. A. Kampf. Geb. M. 6.60

1 „Wie einen Roman, dessen Handlung wir mit Spannung folgen, lesen wir m diese Schilderungen, die uns doch Altbekanntes in ganz neuem Lichte und §j Zusammenhang zeigen. Herrliche Balladen unterbrechen zuweilen j | den Lauf der Darstellung. Gedichte wie ,Rbeinsberger Tag< ,Bei Tor- | | gau^, ,Blücher zieht über den Rheins ,König Wilhelms Heldenschau^ und Z | andere mehr werden zu den Perlen patriotischer Dichtungen | | zählen. Alles ist dazu angetan, diese Geschichte Preußens zu einem Volks- jj 8 buch werden zu lassen?    Deutsche Revue. I

löte Reichsgründung Är?Kl

Brandenburg. 2 Sande mit 917 S. Geb. M. 14.—

g „Gerade in unseren Tagen, wo das „Neue Reich" den schwersten Angriffen ausgesetzt ist, und wo wir sogar ein erweitertes, verjüngtes, veredeltes Reich erhoffen, werden alle Vaterlandsfreunde immer wieder zu prüfen haben, welche Kräfte das Reich aufgebaut, welche seiner Entwicklung entgegengewirkt haben, und — sie heute noch hemmen. Wer das „Neue Deutschland" stützen will, muß die Grundpfeiler kennen, die nicht verrückt werden dürfen, ohne das Ganze in Gefahr zu bringen. So wird das schöne Buch ein sich er er F ü h rer in das geschichtliche und politische Verständnis der Gegenwart sein!"    Der San.

Männer mwZeiteu

Don Geheimrat prof.vr. E.Marcks. !2.bisis.T.

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2 Sde. zu 890 Seiten. Gebunden M. 18.—

„Dieses einzigartige Geschichtswerk des allverehrten Münchener Gelehrten Erich Marcks hat doch wieder seine ganz eigene und hat seine besonders anziehende Note. Man kommt nicht wieder los, wenn man sich einmal zu einem dieser Vorträge gesetzt bat, man verlangt immer mehr, mehr, mehr! Denn man fühlt: der hier schöpft aus dem Vollen aber aus dem Vollen der tiefsten, klarsten und stärksten Quellen, und er tut es mit glühendem Herzen für sein deutsches Volk und Vaterland."

Der 5tottser,Hebet.

Eine Geschichte des

Unsere religiösen Erzieher

Christentums in Lebensbildern. 5.-8. Tausend. Völlig neubearbeitete und erweiterte Auflage. Herausgegeben, von prof. Lic. S. Deß. 2 Bände mit 695 Seiten u. 20 Taf. Geb. M. 14. —

,,2Ber diesen oerschiedenen Erziehern und Auslegern zu folgen bereit ist, wird in eine Fülle von unvergleichlichem, in einen Reichtum des sieghaftesten Lebens hineinschauen, der das Herz mit Freude erfüllt, es aus der natürlichen Gebundenheit unseres Wesens ruft, es erquickt und erzieht."

Evangel. Protestant. Kirchenbote.

„Die ernstesten Führer auf dem Lebenswege, die den Blick zu den Sternen emporrichten, sind die großen Persönlichkeiten der Religionsgeschichte. Zu ihnen führt uns „Unsere religiösen Erzieher".    Volksbildung.

/T!.^i»««/»^/<ÄsB^-Konsistori'alratv.vi-.G.v.3tohden VJvjUUlvIlfIl i86 Seiten. Gebunden M. 5.— •> „Mit diesem Werke wird uns eine vom feinsten mensch lichen Verständnis, wie von gründlicher Wissenschaftlichkeit geleitete Arbeit über den Entwicklungsgang der Beziehungen zwischen den Geschlechtern und die Pflichten, die den gesi. . ten Menschen der Gegenwart daraus erwachsen, geboten. Das Buch verdientseiner Tiefe und Bedeutung wegen besondere Hervorhebung und kann nicht warm genug empfohlen werden." Berl.Morg.-Zeitung

Der Ginn und Wert des Lebens

Von Geheimrat Professor Dr. 3t. (Suden. I8.-20. Tausend. 5. völlig umgearbeitete Aust. 176 S. mit 1 Bildnis. Geb. M. 5.—

Der Säe mann.

„Es ist ein für weitere Kreise berechnetes Buch, in dem die Philosophie im schönsten und tiefsten Sinne Fühlung mit dem Leben sucht, und wie wenige geeignet, seelisches Leben und Begeisterung zu wecken. Wir glauben nicht zu irren, wenn wir behaupten, es werde einst zu den Büchern unserer Literatur gehören, welche dauern, nicht zuletzt auch um seiner hohen Genuß gewährenden Sprache willen."

Deutsche Musik

auf geschichtlicher und nationaler Grundlage. Dargestellt von Professor Dr. Freiherrn H.von der pfordten. 340 Seiten mit Buchschmuck und Tafeln. Gebunden M. 9.—

„Dies Werk will nichtein neues Lehrbuch zu den vielen bereits vorhandenen Musikgeschichten sein, sondern es will dieEntwicklungunsererMusikals Spiegel unseres Deutschtums zeigen. Alle musikalisch besonders interessanten Erscheinungen werden hervorgehoben, vor allem aber die Grundlagen angezeigt, die das ganze Gebäude tragen, unsere Volksmusik und Kunstmusik, wie sie dem deutschen Geist entspmngen.    Der Tag.

Don Prof. Dr. 3R. v. Honstein. 420 S. Geb. M.y.—

Biologie dcrTiere

„M i t v o l le n d e te r M e i st e r s ch a f t, wie sie nur eine lebenslange Beschäftigung mit der Materie verleiht, sind hier die großen Richtlinien gezogen und aus der ungeheueren Fülle des Stoffes die charakteristischen Erscheinungen herausgegriffen, in fein durchdachter künstlerischer Anordnung durch die Reihe der Kapitel sich ergänzend und erläuternd. Ein J klar durchdachtes, vortrefflich geschriebenes und in sich ge- J schlojsenes Werk."    Die Naturwissenschaften. ³

Don Dr. ($. Zernecke. 4. gänzlich neubearbeitete Auflage. Don C. H e l l e r und

Leitfaden für Aquarien und Ter-1

rarienfreunöe

p. !llmer. 463 Seiten mit 200 Abbildungen. Geb. M. 7.—

Fränkischer iUiriet.

„Jeder, der dieser Liebhaberei bis jetzt ferne stand, muß nach der Lektüre diests trefflichen Buches der eifrigste Anhänger werden. Geben doch die knappen, aber außerordentlich verständlichen Ausführungen dem Laien genügend Aufschluß, sich ohne die Hilfe eines Fachmannes so ein Stück Natur im Hause einzurichten. Und wie der Anfänger für alle seine Sorgen und Kümmernisse Rat findet, so leitet das Buch auch den fortgeschrittenen Fachmann. Jede denkbare Frage ist behandelt."

Lebensfragen aus der heimischen i

Pflanzenwelt    ,

„Wie einen guten Freund nimmt das Buch den Leser an die Hand, führt § iln hinaus in Feld und Trift, in Wiese und Wald, ‘ ist ihm die verschie- 8 H dmen Lebensformen der Pflanzenwelt, erklärt ihm ihre Anpassungsfähig- g Jj k,it an die oft ganz verschiedenen Bedingungen, in die sie sich schicken g nüssen, krirz, weiht ihn in all das ein, was der wissenschaftliche Begriff 0 „Biologie" umschließt."    Tägliche Rundschau. 8

Geologie der Heimat

Grundlinien geolo- | gischer Anschauung

Ton Geh.-T^at Zoh. Walther. 229 S. u. zahlr. Taf. Geb. M. s.-

Drs Werk gibt die Grundlagen für jede Art heimatkrmdlicher BetrachMng urd beleuchtet die wichtigsten geologischen Fragen, die den Gebildeten beim Wandern durch die heimatlichen Lande oder bei seiner Arbeit entgegen- §j triten. Der Name des durch seine Forschungen bekannten Verfassers bürgt 8 dafür, daß dieses aus den Forderungen der Gegenwart erwachsene und für j die vaterländisch-wissenschaftlichen Aufgaben nach dem Kriege bestimmte i Buch die wichtigsten geologischen Tatsachen und Gesichtspunkte darbietet. I

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