Pech (Stoff)

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Pech ist eine schwarze, teerartige, superzähe Flüssigkeit, die bei der Destillation von Erdöl, Kohle oder harzhaltigen Hölzern (vor allem harzhaltige Nadelhölzer, Birke und Buche) anfällt.

Bei der Pyrolyse wird Holz unter Luftabschluss bei Temperaturen bis zu 700 °C verschwelt. Man erhält dabei neben Pech auch Holzkohle, Essig- und Ameisensäure, Phenole sowie Spuren von Schwefelsäure und weitere organische Stoffe. Für die Pechgewinnung eignet sich am besten Baumharz.

Etymologie[Bearbeiten]

Das Wort pitu-daru des Altindischen bezeichnete eine Fichtenart und bedeutete „Harzbaum“. Der erste Wortteil entwickelte sich zum Wort „Pech“ und gelangte von Südosten aus in den deutschen Sprachraum. Der zweite Wortteil gelangte als das Wort „Teer“ später im 15./16. Jahrhundert über den Ostseeraum in die deutschsprachigen Gebiete. Beide Worte bezeichneten also den gleichen Stoff.

Die Ausdrücke „Pechvogel“ und „Pech haben“ lassen sich mit der Verwendung von Pech in der mittelalterlichen Verteidigung belagerter Festungen (Pechnase) in Zusammenhang bringen. Die negativen Konnotationen des Wortes Pech sind zahlreich: „Pechmarie“ im Märchen Frau Holle, „teeren und federn“, Einsatz zum Foltern, die Pechtröge der Hölle u. a.

Heutzutage legt das DIN die Materialien fest. Teere entstehen durch zersetzende, thermische Behandlung organischer Naturprodukte (Holz, Steinkohle, Erdöl etc.) und die dabei entstehenden Rückstände werden Peche genannt.

Im süddeutschen bzw. österreichischen Sprachraum gibt es auch den Begriff Baumpech, der das frische Harz bezeichnet, allerdings wird dieses auch oftmals nur als Pech bezeichnet. Ebenfalls in diese Sprachregion fällt der Begriff Kaupech für kaugummiähnliche Baumharzarten, die als solche auch Verwendung finden.

Geschichte[Bearbeiten]

Verwendung[Bearbeiten]

Die Verwendung von Birkenpech kann archäologisch seit der Altsteinzeit belegt werden. Bekannt ist der Pechrest von Königsaue, der mit mindestens 80.000 Jahren als ältester Kunststoff Europas gilt.[1][2][3][4] Speziell Birkenpech scheint hier verwendet worden zu sein. Auch im Alten Testament wird der Gebrauch von Pech an drei Stellen beschrieben. Einmal beim Bau der Arche, dort wird Pech zum Abdichten benutzt, nach Moses Geburt zum Abdichten des Körbchens, in dem er im Wasser des Nils gerettet wurde, und beim Turmbau zu Babel, dort wird Pech als Bindemittel für Lehmziegellagen erwähnt.

Von Theophrast (371–287 v. Chr.) und Plinius dem Älteren (23/24–79 n. Chr.) stammen frühe Texte zur Pechgewinnung. Plinius unterscheidet zwischen dem meilerartigen Schwelprozess und der Ofenherstellung.

Pech wurde zum Kalfatern (besondere Form des Abdichtens), Schmieren sowie als Brenn- oder Klebstoff verwendet. Zum Abdichten wurde es im Schiffbau (Planken, Segel- und Tauwerk) oder für Holzgefäße (Kübel, Fässer) verwendet. Des Weiteren waren Pechfackeln in Gebrauch. Fuhrleute schmierten mit Pech die hölzernen Wagenachsen und verhandelten dafür zusätzlich das „Schmiergeld“.

Die Sohlen von rahmengenähten oder gedoppelten Schuhen wurden früher mit einem sogenannten Pechdraht genäht, der kurz vor der Verwendung aus mehreren Leinenfäden hergestellt wird, die mit Pech eingerieben, zusammengedreht und an den Enden mit einer Schweins- oder Stahlborste versehen werden. Das Pech sorgt nicht nur für den Zusammenhalt des Fadens, sondern auch für die Abdichtung der Naht. Dieses Verfahren wurde in der Neuzeit weitgehend durch geklebte Schuhböden oder die Verwendung von Kunststofffäden verdrängt.

In der mittelalterlichen Kriegführung wurde Pech beispielsweise für die Herstellung von Brandpfeilen verwendet. Dass bei Belagerungen von Burgen kübelweise heißes Pech durch Wehrerker (seit dem 19. Jahrhundert auch „Pechnase“ genannt) auf die Angreifer gegossen wurde, kam jedoch – wenn überhaupt – nur selten vor, da die Herstellung großer Mengen Pech aufwendig und teuer war.

Wie vielseitig Pech heutzutage verwendbar ist, zeigt z. B. der Einsatz als Poliermittelträger zur Herstellung von großen Spiegeln auch neuester Teleskope.[5] Dabei wird ein in Wasser aufgeschlämmtes Poliermittel, beispielsweise Ceroxid, mit einer dünnen Schicht aus einer Mischung zweier Pecharten (eventuell mit Bienenwachs versetzt) über die zu polierende Oberfläche gerieben.

Herstellung[Bearbeiten]

Pechofen im Hessenpark

Pech mit starker Verunreinigung entstand bei der autothermen Pyrolyse – Reaktions- und Brennholz sind nicht getrennt – z. B. im Meiler, in der Teergrube oder im Grabe- bzw. Hangmeiler. Die Qualität des erhaltenen Pechs ist bei der allothermen Pyrolyse besser, da hier Verunreinigungen durch die Trennung von Brenn- und Reaktionsholz vermieden werden.

Seit dem Mittelalter ist archäologisch das Doppeltopfverfahren nachgewiesen. Dabei sitzt auf einem Auffanggefäß ein Behälter mit Lochboden, in dem sich das Reaktionsholz befindet. Beide Behälter werden – mit Brennholz umgeben – vergraben; durch Abbrennen des Holzes ließen sich kleinere Pechmengen gewinnen. Nach drei Stunden Brenndauer betrug die Pechausbeute ca. 10 % des eingesetzten Reaktionsholzes. Der Terpentinanteil war sehr hoch, so dass das Pech dünnflüssig war und erst durch weiteres Kochen zähflüssiger wurde.

Große Mengen Pech wurden in Schwelöfen gewonnen, die 8–10 m³ Ausgangsmaterial aufnahmen und dieses bis zu sieben Tagen erhitzen. Voraussetzung waren Kiefernwälder in der Umgebung wie z. B. in der Dübener Heide in Sachsen.

In späterer Zeit wurde in Pechhütten in der Umgebung gewonnenes Baumharz zu Siedepech verarbeitet. Der beim Verkochen entstehende Abfall aus Harzresten, Rinde und Schmutz – Greifen oder Grieben genannt – wurde in Griebenherden, die wie Kohlenmeiler funktionierten, weiterverarbeitet.

Um 1850 wurde die gewerbliche Pechsiederei durch die industrielle Produktion verdrängt. Im ausgehenden 19. Jahrhundert erreichte die Pechproduktion ihren Höhepunkt, da sich die Segelschifffahrt intensivierte. Mit dem Einsatz neuer Kunststoffe und dem Niedergang der Segelschiffe war auch die Pechherstellung obsolet geworden.

Forschung[Bearbeiten]

Demonstration der hohen Viskosität von Pech im Pechtropfenexperiment

Zur Untersuchung der viskosen Stoffeigenschaften von Pech begann der Physiker Thomas Parnell 1927 das so genannte Pechtropfenexperiment (Pitch Drop Experiment). Der neunte Tropfen ist im April 2014 gefallen.[6]

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Judith M. Grünberg, Heribert Graetsch, Ursula Baumer, Johann Koller: Untersuchung der mittelpaläolithischen „Harzreste“ von Königsaue, Ldkr. Aschersleben-Staßfurt. In: Jahresschrift für mitteldeutsche Vorgeschichte. 81, 1999, S. 7–38.
  2. Johann Koller, Ursula Baumer, Dietrich Mania: High-Tech in the Middle Palaeolithic: Neandertal-manufactured Pitch Identified. In: European Journal of Archaeology. 4, 2001, S. 385–397.
  3. Judith M. Grünberg: Middle Palaeolithic birch-bark pitch. In: Antiquity. 76, 2002, S. 15–16.
  4. Neubacher, Breuer; Landesamt für Denkmalpflege und Archäologie Sachsen-Anhalt: Pech für den Hobbychemiker
  5. Steward Observatory Mirror SOML Lab - LBT #1 Polishing
  6. Pitch drop touches down – oh so gently. The University of Queensland, 17. April 2014, abgerufen am 19. April 2014 (englisch).

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Pech – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • alaunwerk.de: Der Pecher (Auszug aus „Die Schriften des Waldschulmeisters“ von Peter Rosegger, eingekürzt)