Europäischer Köhlerverein
Europäischer Köhlerverein e.V. gegründet 1997 in Hasselfelde, Sitz in Eibenstock OT Sosa, Präsident: Karl Josef Tielke, Mail: info@europkoehler.com
  
Menu
Holzkohlemeiler

Geschichte der Köhlerei

Kapitel 5 aus Arne Paysen, Nachhaltige Energiewirtschaft? Brenn- und Kohlholznutzung in Schleswig-Holstein in Mittelalter und früher Neuzeit.
Wir danken dem promovierten Archäologen, Schmied und Köhler Arne Paysen herzlich für seine Zustimmung zur Veröffentlichung der nachfolgenden Passage aus seiner Promotion auf der Homepage des EKV.
Die angegebenen Literaturstellen sind über www.agrokarbo.info in der Suchleiste unter 'Paysen Literatur' zu finden.

Was die Kohlen beym Schmeltzen/ zubereiten und zurichten [sic] der Metallen und sonsten vor ein nützliches/ ja unentbehrliches Werck/ solches istjederman sonderlich bey den Berg- Wercken/ item Schmieden/Schlössern/ Gold-und Silber-Arbeitern und andern unzehligen Handwercks-Leuten zur Genüge bekannt. Da wir nun selbige ebenfalls aus denen Wäldern holen müssen/ so wird nicht übel gethan seyn/ wenn wir von dieser materie [sic] allhier absonderlich handeln. Es ist aber bey dem Kohlwerck vor allen Dingen dahin zu trachten/ wie man zu denen Kohl-Städten oder Plätzen/ bequeme Oerter bereitet/ damit die geschlagenen Sragen-Höltzer afselbigen füglich eingerichtet werden können.
(Hannß Carl von Carlowitz, Sylvicultura oeconomica 1713, 383.)

Die Herstellung von Holzkohle (Köhlerei) war vom Mittelalter bis ins 19. Jahrhundert ein wichtiger Wirtschaftszweig in Schleswig-Holstein, vorrangig in den waldreichen Regionen der Geest und des Östlichen Hügellandes (Anonymus 1795; Mager 1930; Pöhls 1956; 1968; Kröger 1990; Rohwer 1996; Brämer 2001). Über das Jahr gesehen verteilt sich die Arbeit der Köhler in zwei Abschnitte, im Winter wird Holz geschlagen, im Sommer verkohlt. Technisch gesehen handelt es sich bei der Köhlerei um die trockene Destillation des Holzes, Holzkohle ist das Endprodukt der unter weitgehendem Luftabschluss erfolgten thermischen Zersetzung (Brocksiepe 1976, 703). Unter zunehmender Wärme wird das Lignin des Holzes immer weiter chemisch aufgespalten, wobei ein Großteil der im Holz enthaltenen Stoffe entweder ausgetrieben oder zu Kohlenstoff umgewandelt werden. Im Gegensatz zu Holz enthält Holzkohle kein in den Zellen gebundenes Wasser und hat dadurch einen wesentlich höheren Brennwert, der fast an den Brennwert von Steinkohlenkoks heranreicht.
Die Zersetzung des Holzes gliedert sich in drei Temperaturbereiche und beginnt bei 100°C. Zwischen 100-170 °C verdampft das in den Poren und den Zellen enthaltene Wasser. Außerdem beginnt die Aufspaltung der thermisch instabilen Holzanteile Hemicellulose und Cellulose zu Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd, Ameisen- und Essigsäure sowie Kohlenstoff. Dieser Prozess ist endotherm und bedarf einer Energiezufuhr von außen, im Falle der Meilerverkohlunggeschieht dieses durch das Entzünden der Holzcharge. Durch den hohen Wassergehalt sind die aus dem Meiler austretenden Rauchgase weiß, zum Teil auch leicht gelblich gefärbt.
Im zweiten Temperaturbereich zwischen 200 und 280°C werden die Holzmolekühle (Lignine) aufgespalten. Es entweichen das chemisch gebundene Wasser sowie die bei der offenen Verbrennung flammengebenden Stoffe Holzteer, Wasserstoff, Methan und Acetylen. Dieser Abschnitt des Köhlereiprozesses verläuft exotherm; das im Meiler befindliche Holz beginnt schwach
zu glühen. Durch Verringerung der Luftzufuhr muss der Verkohlungsprozess gezügelt werden. Die aus dem Meiler austretenden Gase haben, wie viele unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe (z. B. die Abgase aus alten Benzinmotoren), eine bläuliche Färbung.
Zwischen 280 und 350 °C findet die sogenannte Restverkohlung statt. Aus dem fast vollständig zu Kohlenstoff umgewandelten Holz entweichen nur noch wenige, optisch nicht wahrnehmbare Gase. Der Prozess verläuft wieder endotherm, der Meiler wird durch vollständiges Unterbinden der Luftzufuhr erstickt (Thommes 1997, 40-41).
Den größten Anteil der entweichenden Stoffe nimmt das vorher im Holz gebundene Wasser ein. Die weiteren bei der Köhlerei entstehende Stoffe, Holzessig, Teer, Terpentin, Holzgeist (eine methylalkoholische Verbindung) und Holzgas haben deutlich geringere Anteile (Meyer 1997, 27).
Bis ins 19. Jahrhndert wurde ein Großteil der bei der Holzverkohlung entstehenden Nebenprodukte nicht genutzt, allein für den besonders bei Nadelhölzern austretenden Teer sind Aufnahmemechanismen auch archäologisch belegt (Breinl 1998). Seit etwa 1820 existieren gemauerte Meiler, welche neben der Holzkohleherstellung im großen Stil auch die Destillation der Nebenprodukte Teer, Tepentin und Holzessig zulassen (Radkau und Schäfer 1987, 129).
Die nach dem Verkohlungsprozess entstandene Holzkohle ist durch und durch schwarz, hat beim Aufschlagen auf den Boden einen glas- oder metallartigen Klang, ist sehr leicht und brennt ohne Flammen- und Rauchentwicklung langsam und gleichmäßig ab. Qualitätvolle Kohle sollte großstückig sein und die Struktur des genutzten Holzes klar erkennen lassen, außerdem wenig abfärben oder stauben (DuHamel du Monceau 1962, 8-9; Berg 1860, 54-55; Thommes 1997, 94-96). Die wichtigsten physikalischen und chemischen Eigenschaften von Holzkohle sind ihre schlechte Wärmeleitfähigkeit, die gute elektrische Leitfähigkeit, das Vermögen, verschiedenste Stoffe zu absorbieren (Aktivkohlefilter) und bei Brand ein stark reduzierendes Milieu zu erzeugen. Die chemische Zusammensetzung (in Gewichtsprozenten) von im Meiler hergestellter Holzkohle beträgt über 93% Kohlenstoff, andere nennenswerte Bestandteile sind Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff (jeweils um 2%) und ein Rest Asche M( eyer 1997, 43). Nach längerem Liegen kann Holzkohle aufgrund der natürlichen Luftfeuchtigkeit größere Mengen Wasser aufnehmen, was an einem funkenreichen Brand zu erkennen ist.
Je nach Holzart sind unterschiedliche Wirkungsgrade zu erreichen. Der Wirkungsgrad der Verkohlung wird in den meisten Werken als Gewichtsrelation von eingesetztem Holz zu gewonnener Kohle angegeben. Theoretisch ist bei der Verkohlung von Nadelholz ein Wirkungsgrad von 35,8% zu erreichen, bei Laubhölzern ist der Wirkungsgrad geringer, er liegt zwischen 23,8% bei Hartholz und 31,8% bei Weichholz. Die Werte beziehen sich auf lufttrockenes Holz mit 11% Wassergehalt (Thommes 1997, 41). In der Praxis sind die hier angegebenen Wirkungsgrade nicht zu erwarten. Bei der klassischen Köhlerei verbrennt immer ein Teil des eingesetzten Holzes, um den Verkohlungsprozess zu starten, so dass je nach Verfahren ein geringerer Prozentsatz Holzkohle nach dem Verkohlungsprozess zurückbleibt.
Die Köhlerei ist ein schon in der Urgeschichte bekannter Prozess. Spätestens seit dem Aufkommen der ersten Metalle in der Kupfer- und Bronzezeit nutzt der Mensch Holzkohle, um die Erze zu verhütten und die Metalle weiter zu verarbeitenHil(lmer 1999). Möglicherweise sind Köhlereiprozesse sogar seit dem Mesolithikum bekannt, da hier schon Teer beziehungsweise Birkenpech – beides Nebenprodukte der Köhlerei – als Klebemittel genutzt wurden. In der Hallstatt- und Latenezeit (Pott und Speier 1993), sowie im klassischen Griechenland und im römischen Reich muss die Holzkohleproduktion aufgrund der vielseitigen Verwendung der Metalle ein wesentlicher Bestandteil der Wirtschaft gewesen sein. Für die vorrömische Eisenzeit beschreibt Theophrast (371-287 v. Chr. zitiert inErnst 1966, 13; Sprengel 1822) den Verkohlungsprozess, im ersten Jahrhundert nach Christi Geburt wird die Verkohlung in stehenden Meilern von Plinius (ca. 23-79 n. Chr.; nat. hist. lib. 16, 27-29) beschrieben.
Durch das gesamte Mittelalter bis in das 19. Jahrhundert hinein wurde Köhlerei einerseits als professionalisiertes Gewerbe in den Montangebieten und in der Nähe frühindustrieller Anlagen betrieben (Biringuccio 1540, Carlowitz 1713; Radkau und Schäfer 1987 118-129; Schirren 2008), andererseits als bäuerliches Nebengewerbe zur Versorgung der regionalen Abnehmer A( nonymus 1795; Mager 1930, 120123; Gleitsmann 1981; 1982; Brämer 2001). Bis zur industriellen Revolution deckten allein die Köhlereien den Kohlebedarf für frühe Industrie, Handwerk und Montangewerbe; erst mit zunehmender Verbreitung der Eisenbahn Mitte des 19. Jahrhunderts wurde der Energiebedarf vorrangig durch die Verbrennung von Steinkohle gedeckt (Radkau u.Schäfer 1987, 125, 135).
Erstaunlich ist, dass bereits bei Plinius die verschiedenen Brenneigenschaften von Holzkohlen aus unterschiedlichen Holzarten erwähnt werden. Das Wissen um die verschiedenen Eigenschaften spielt in vielen technischen Werken bis in das 19. Jahrhundert eine bedeutende Rolle und kann über Erfolg und Misserfolg eines Produktionsprozesses entscheiden. Kohlen von Eiche, Buche und Hainbuche sind bei der Eisenverhüttung beliebt (Plinius nat. hist. lib. 16, 27), Weichholzkohlen, besonders von Weiden, Pappel und Tannen, aber auch Holzkohlen von Ahorn haben in der Eisenverhüttung einen so großen Verbrauch an Holzkohle zur Folge, dass ihre Verwendung als Verschwendung gelten muss (Biringuccio 1540, 208-209). Die Kupfermühle bei Flensburg hingegen versuchte explizit, auf die Verwendung von Eichenkohlen zu verzichten (Speck 1821). Im Silber- und Goldschmiedehandwerk eignen sich Birkenkohlen nicht (Biringuccio 1540, 208-209), ansonsten ist Birken,- Erlen- und Ahornholz vielseitig verwendbar (Thommes 1997, 95). Allgemein unbeliebt waren schlecht gebrannte oder funkende Kohlen (Carlowitz 1723, 391). Die für andere Zwecke wenig taugliche Faulbaumkohle wurde schon im 17. Jahrhundert in Frankreich zur Schießpulverherstellung genutzt (Anonymus 1820). Widersprüchlich sind die Angaben über den idealen Wassergehalt des Kohlholzes vor der Verkohlung. Während Carlowitz (1713, 391) hervorhebt, dass die besten Verkohlungsergebnisse mit noch grünem stockholz zu erzielen seien, besteht der anonyme Autor (1820) auf die Verwendung von gut getrocknetem Holz. In vielen der zitierten historischen Werke zur Köhlerei wird die Verwendung junger Stämme oder Stockhölzer als positiv hervorgehoben, da die Kohlen meist großstückiger sind und weniger zum Bröckeln neigen (vergl. Radkau und Schäfer 1987, 127).

von Arne Paysen (in Auszügen)

 

Europäischer Köhlerverein - ASSOCIAZIONE EUROPEA dei CARBONAI - Evropský uhlířský spolek - Association des Charbonniers d'Europe - European Charcoal Burners Association - Europäische Chöuerverein - Europejskie Stowarzyszenie Węglarzy - Europese Vereniging van Houtskoolbranders - Asociata Europeana Pentru carbonizarea Lemnului - Evropsk

Gut Brand


Startseite  |  Impressum  |  Kontakt  |  Datenschutz  |   8 | 95 | 991