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Antike Eisenherstellung wie bei den Kelten - Get in Form

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BERUF & KARRIERE
Der Seminarkurs des
Technischen Gymnasiums
Antike Eisenherstellung
wie bei den Kelten
der Wilhelm-MaybachSchule ist den Kelten auf
der Spur. Das Ziel ist
Eisengewinnung mit keltischem Know-how.
Ein Schulprojekt an der Wilhelm-Maybach-Schule in Stuttgart
as Jahr 20 12 stand in Baden-Wür!temberg mit vielen Events und gro-
theoretischen Unterricht und einem praxis~
orientierten Einblick in die frühzeitliche
Eisengewinnung. Mit diesem Projekt gingen die Schüler zurück zu den historischen
Wurzeln der Eisenherstellung. Das war
ßen Ausstellungen ganz im Zeichen
eine interessante Erfahrung, weil die Schü-
der Kultur der Kelten. Schüler der 12. Klasse des Technischen Gymnasiums der Wilhelm-Maybach-Schule begaben sich ebenfalls auf historische Spurensuche. Sie interessierten sich besonders die antike
Eisenherstellung. Ein ganzes Jahr lang beschäftigten sie sich mit einem einzigen
technischen Schwerpunktthema - 2012
war das Jahr des "keltischen Rennofens".
Unterstützt von den Archäotechnikern
Frank Trommer und Patrick Geiger aus
Blaubeuren, wurden von den Schülern
zwei Rennöfen nachgebaut. Dieser praktische Einstieg ins Thema schmiedete die
Klasse als Team zusammen und begeisterte Schüler ebenso wie die an diesem Projekt beteiligten Lehrer.
Das Rennofen-Vorhaben lieferte eine
ideale Verknüpfung zwischen dem rein
ler im Regelfall an modernen Schmelzöfen
in ihrer Schulgießerei ausgebildet werden.
Bereits vor etwa 2500 Jahren dienten
die Rennöfen den Kelten zur Verhüttung
von Eisenerzen. Heutzutage findet man
Spuren der antiken Rennöfen häufig an
Fundorten früherer Eisenerzvorkommen.
Erst im 13. Jahrhundert n. ehr. wird aus
dem Rennofen ein Schmelzofen weiterentwickelt.
Unter Anleitung sogenannter Archäotech-
Die Öfen sind aus Lehm aufgebaut, sie halten
VON SABINE HÄGELE UND CHRISTIAN
HENKE , STUTTGART
D
142 GIESSEREI 100 04/2013
niker wird der keltische Ofen so authentisch
14 Tage zur Trocknung Wind und Wetter
wie möglich im Freien von den Schülern
stand. Danach konnten die Schüler den
nachgebaut.
Schmelzversuch starten.
An der Wilhelm-Maybach-Schule wurden zwei Rennöfen gebaut, einer im Freien, weitgehend nach keltischer Technik;
der andere entstand in der modernen Gießereiwerkstatt unter heutigen technischen
Bedingungen.
Der Reihe nach: Als Erstes wurde eine
Grube ausgehoben und anschließend mit
Lehm ausgekleidet. Abgerundete Lehmziegel wurden als Außenwand des Rennofens
um die Grube gelegt. In dieser ersten Ziegelreihe wurden vier Lücken als Luftzufuhr freigelassen. Anschließend wurde der
Vorgang des kreisförmigen Aufbaus solange wiederholt, bis ein 1 Meter hoher, konisch zulaufender Schlot entstanden war.
Die Ziegel mussten nun sorgfältig mit Lehm
versiegelt werden, sodass keinerlei Gase
während des Betriebs durch die Wand entweichen können.
Es darf angefeuert werden!
Im Freien haben die Schüler unter möglichst originalen Bedingungen, die der keltischen Eisenherstellung nahekommen, gearbeitet. Die keltische Technik kannte natürlich noch keine Maschinen. Die
Luftzufuhr beispielsweise funktionierte
manuell. Muskelkraft war also gefragt.
Hierfür hat der Archäotechniker Frank
Trommer Blasebälge nach mittelalterlichem Vorbild zur Verfügung gestellt.
In der Schulgießerei wurde der Rennofen maschinell betrieben und wurde ausführlich zum Beispiel für Temperaturmessungen getestet. Außerdem stand er dort
unabhängig von Wettereinflüssen, was sich
besonders beim Trocknungsvorgang durch
geringere Rissbildung zeigt.
Rennofen
Rennöfen sind aus lehm gemauerte, schornsteinähnliche Röhren mit 40 cm
Innendurchmesser und 100 cm Höhe, in denen durch Einblasen von Luft und
die Verwendung von Holzkohle Eisenerz zu Eisen reduziert wird. Dabei rinnt
Schlacke auf den Ofengrund.
Neben dem Schacht befand sich in manchen Fällen eine Herdgrube für den
Schlackenablass, die sogenannte Renngr ube. Die Rennöfen wurden mit Holzkohle, Holz oder Torf warmgeheizt und dann für die Verhüttung von oben wechselschichtig mit Brennstoff, meist Nadelholzkohle, und fein zerkleinertem Erz
von möglichst hohem Eisengehalt befüllt. Die Erzausbeute betrug max. 50 %.
Bei einer Temperatur von 1100 bis 1350 oe - je nach Bauart des Ofens - wurde ein Teil des Eisenerzes im festen Zustand zu Eisen redUZiert; gleichzeitig
kam es zu einer Schlackenbildung. Die Schmelztemperatur von Eisen sollte
möglichst nicht erreicht werden, damit kein Gusseisen erzeugt wird , das spröde und nicht mehr schmiedbar ist. Die Schlacke lief (rann, daher der Name)
aus Öffnungen aus dem Ofen und in die Herdgrube.
Diese Art der Eisenherstellung betrieben bereits die Kelten. Sie blieb bis
in die Neuzeit (bis zur Entdeckung des Hochofenverfahrens) erhalten. Die Reduktion des Eisenerzes zu Eisen im Rennofenverfahren unterscheidet sich
gravierend von der Eisengewinnung im Hochofen: Der Schmelzpunkt des kohlenstoffreinen Alpha-Eisens liegt bei 1539 °G. Diese hohe Temperatur wird in
Rennöfen nicht erreicht. Die Bildung von Eisen im Rennfeuer ist folglich eine
Feststoffreaktion. Nicht das Eisen wird flüssig (wie im Hochofen), sondern die
Schlacke!
regelmäßig und synchron erfolgen und
zwar solange, wie der Ofen in Betrieb war.
Bis zu 12 Stunden waren die selbstgebauten Öfen im Einsatz!
Im Inneren des Rennofens entstand nun
durch den Kamineffekt eine Temperatur
zwischen 1100 und 1200 °C. Diese Temperatur wird benötigt, um das Eisenerz zu reduzieren. Der Kohlenstoff der Holzkohle
löst den Sauerstoff aus dem Eisenerz. Da
reines Eisen jedoch einen Schmelzpunkt
von 1539 °C hat, kann das Eisen im Rennofen nicht geschmolzen werden.
Auf die Mischung kommt es an
Das perfekte Verhältnis ist entscheidend,
damit ein Vorgang richtig funktioniert. So
ist es auch beim Rennofenverfahren. Zwei
Drittel Holzkohle und intensive Luftzufuhr
bringen dem einen Drittel Eisenerz die benötigte Hitze. Die Luftzufuhr musste dabei
Ende gut alles gut?
Mit Hammer und Meißel mussten die Rennöfen geöffnet und damit zerstört werden.
Zwei riesengroße Luppen sind das Ergebnis der anstrengenden und intensiven Arbeit. Die Weiterverarbeitung der Luppen
Die Schüler des Seminarkurses müssen ihre
Die mühsam gebauten keltischen Rennöfen
Kraft beweisen , um die keltischen Blasebäl-
wurden aufgebrochen und damit zerstört,
ge aus Holz und Kalbsleder synchron zu be-
was aber keltischer Eisenherstellung durch-
dienen.
aus entspricht.
erfolgte wie bei den Kelten durch Schmieden. Dabei wird die restliche Schlacke aus
der Luppe herausgearbeitet. Es zeigte sich,
dass die Luppe aus dem maschinell betriebenen Ofen bedeutend größer und kompakter ist.
Fortsetzung folgt
Die Faszination des Feuers zieht die ganze
Schule in den Bann. Man kann die Aktivität im Schulhof nicht nur sehen, sondern
auch riechen. Dadurch angelockt, kommen
Schüler und Lehrer, außer in den Pausen,
den ganzen Tag mit großem Interesse zum
Rennofen. Das Erklären ist eigentlich eine
willkommene Unterbrechung. Trotzdem
muss diszipliniert auf die Arbeit an den
Blasebälgen geachtet werden, die natürlich nicht unterbrochen werden darf!
Schon bald soll ein ähnliches Projekt gestartet werden.
So schließt sich der Kreis von Lehm und
Eisenerz zum Eisennagel. Diese besonderen Events motivieren, inspirieren, locken
bei Schülern neue Fähigkeiten hervor und
machen vor allem Spaß. Unterstützt wur~
de dieses Projekt vom VFG (Verein zur Förderung des Gießereiwesens Baden-Württemberg), von Werner Blank von der Feinguss Blank und von Fritz Winter von der
Eisengießerei GmbH & Co. KG, Stadtaliendorf.
Mitgemacht haben die Schüler Abdul, Andi,
Burak, Daniel, Harun, Ibrahim, Lennart, Patrick, Tasso, Tobias und Yunus.
GIESSEREI 100
04/2013
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