Eisen(erzeugung) und Verarbeitung im Spessart - 

schon bei den Kelten?


von Joachim Lorenz, Karlstein a. Main



Schliffbild einer Schlacke Schmiedefeuer
Schlacke aus einem Rennfeuerprozess: In der sich abkühlenden glasigen Grundmasse kristallisierte Fayalit und darin skelettartig Wüstit-Kristalle,
Bildbreite 0,5 mm:

   
 



Eisen ist weltweit das häufigste Schwermetall und am Aufbau der kontinentalen Erdkruste mit ca. 5,6 % beteiligt (in den Gewässern ist die Konzentration immer sehr klein). Deshalb sind wir nahezu überall von Eisen umgeben und die meisten Farben von Gesteinen (Sandstein, Gneise, Glimmerschiefer, Löss, Diorit, Amphibolite, Basalte, Tonsteine, Sand und Kies, Boden, usw.), die unsere Umgebung prägen, werden von Eisen als oxidischer Bestandteil verursacht. Wenn man einen Stein aufhebt und dann "schmutzige" Hände hat, dann ist das meist Eisen, welches die Farbe erzeugt. Besonders die roten und grünen Farbtöne werden vom Eisen erzeugt. Eisenoxide (z. B. Hämatit) und Eisenhydroxide (z. B. Goethit) sind sehr stabil, weshalb man diese als Farbpigment verwenden kann.
 
Das Vorkommen von metallischem Eisen in der Natur (gedigen Eisen) ist für den menschlichen Bedarf völlig unbedeutend; in Deutschland ist der Bühl bei Kassel ein berühmter Fundort. Ähnliche Massen sind aus Grönland und Sibirien bekannt. Hierbei kamen vulkanische Magmen mit Kohlvorkommen in Kontakt, was zu einer natürlichen Reduzierung der Eisenoxide zu metallischem Eisen führte.
In der Frühzeit der Hochkulturen wurden auch Eisenmeteorite zu Eisengegenständen verarbeitet. Eisen war teilweise so geschätzt, dass man anfangs Schmuck davon anfertigte. Da die Herstellung des Eisens bis ins 20. Jahrhundert mit einem hohen Aufwand verbunden war, schmolz man selbst im 19. Jahrhundert noch meteoritisches Eisen ein; so geschehen in der Eifel, wo 1802 ein bei Bitburg ein 1,5 t schwerer Eisenmeteorit gefunden wurde, den man einfach einschmolz! Erst 1814 erkannte man die wahre Natur und rettete wenige g Substanz, die sich heute in Museen befinden. 
Der Bedarf an Eisen und Stahl ist weltweit auf unvorstellbare 1.662 Millionen Tonnen pro Jahr (2014) gestiegen. Deshalb ist die Gewinnung von Eisen aus den Oxiden (Erzen) und die Weiterverarneitung zu Stahl ein sehr bedeutender Wirtschaftszweig. Dazu werden erhebliche Mengen an Energie aufgewandt. Infolge der hohen Affinität zu Sauerstoff der Luft oxidiert ("rostet") ein merklicher Anteil davon wieder zum Oxid und ist damit verloren.


Keltische Eisenherstellung im Spessart?
Die erste Herstellung von Eisen im Spessart verliert sich im Dunkel der nicht geschriebenen Geschichte. Es gibt Vermutungen und Sachzeugnisse, die einen solchen Prozess für den Spessart sehr wahrscheinlich werden lassen (wie z. B. die keltischen Ringwälle bei Kassel und auf dem Burgberg bei Bieber). Es erscheint auch sehr wahrscheinlich, weil alle dafür notwendigen Rohstoffe wie Erz, Brennstoffe und Wasser ausreichend vorhanden ist bzw. war. Aber der direkte Nachweis steht noch aus. So sind die Mitglieder der örtlichen Geschichtsvereine aufgefordert, diesen Beweis in Form von einem Ofenplatz, Schlacke, Eisen und Holzkohle (zum Datieren) zu liefern.  

Die Römer jenseits des Limes (von Seligenstadt bis Miltenberg) hatten eine bereits industrielle Eisenerzeugung und eine exzellente Handelstruktur aufgebaut und waren auf die seinerzeit noch potentiellen Lagerstätten jenseits des Limes nicht angewiesen.

Gesichert ist einen Eisenerzeugung und Eisenverarbeitung im Spessart erst seit dem Mittelalter. Vermutlich gingen die handwerklichen Aktivitäten von den Burgen aus. Den Aufschwung brachten dann die Hammerwerke im 18. Jahrhundert; dabei wurde der Spessart aufgrund seiner ungünstigen Lage vom Siegerland und Ruhrgebiet überflügelt. 


Gusszaun Bieber
Zaun aus Gusseisen-Stücken am ehemaligen Hüttenamt von 1822 in Bieber
(heute Biebergemünd) aus der Produktion des einstigen Hochofens
gegenüber (ein Teil in der Mitte ist aus Stahl rekonstruiert) ,
aufgenommen am 05.01.2013

Der Prozes der Eisenherstellung ist relativ einfach. Die Technik, die zum Stahl mit all seinen unterschiedlichen Facetten führt dann sehr komplex und nur wirklich zu verstehen, wenn man sich mit den Zustandsdiagrammen des Eisen-Kohlenstoff-Schaubildes beschäftigt. Hinzu kommen die Wärmebehandlungen des Anlassens, Härtens und Glühens. Hinzu kommen die Diffusionsbehandlungen wir Tempern, Nitrieren usw. Und nicht zu vergessen das Gießen von Werkstücken. Das wird als Werkstoffkunde gelehrt und so fühlen sich jedes Jahr tausende von Auszubildende, Schüler und Studenten der metallischen Berufe genervt. Aber die Eigenschaften des Eisens und der Stähle lassen sich nur dann erklären, wenn man die Wirkung der Legierungsbestandteile verstanden hat. Bis zum Ende des 18. Jahrhunderts war das nicht der Fall, denn man hatte das Wissen nur durch Erfahrung erworben. Erst mit den Forschungen von Carl (Johann Bernhard) KARSTEN (1782 - 1853) wurde die Eisenhüttenkunde auf eine wissenschaftliche Basis gestellt. Neben dem Kohlenstoff ist das auch Stickstoff, Wasserstoff und dann die Metalle Mangan, Chrom, Nickel, Vanadium, Niob, aber auch Magnesium, Aluminium oder Arsen, die als Legierungsbestandteile in das Eisen gemischt werden. Die mikroskopische Betrachtung von metallischen Schliffen führt dann zu den metallographischen Bestandteilen wie Austenit, Martensit, Ledeburit, Perlit, Zementit, Ferrit, Beinit und Graphit.
Die Metallurgie der Eisenwerkstoffe ist in seiner Komplexität kaum noch überblickbar, da es heute tausende von Legierungen (meist als Stahl) mit den sehr unterschiedlichen Wärmebehandlungsmöglichkeiten gibt.  

 
An der Seite wird noch geschmiedet!

 

Literaturhinweise:
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Elefant aus Gusseisen
Kleiner Elefeant aus Grauguss - gusseiserner Sympathieträger für das
Gewerbe der Eisengießereien, hergestellt in der Graugießerei bei der
MAN Roland Druckmaschinen AG in Offenbach um 1995,
Gewicht 240 g


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