Holzteer

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Holzteer

Bei Holzteer (englisch wood tar; als Arzneimittel Pix liquida) handelt es sich um eine braunschwarze, durchscheinende, leicht körnige, klebrige Flüssigkeit von eigentümlichem, kräftigem Geruch und Geschmack.[1] Das zähflüssige, nicht wasserlösliche Gemisch organischer Substanzen entsteht, neben Holzkohle, Holzgas, Holzessig und Wasser, bei der Pyrolyse von Holz. Früher war Pech und Teer nicht abgegrenzt, heutzutage definieren DIN-Normen was Pech und Teer ist, DIN 55946.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Teerofen zur Holzverschwelung (Ansicht Heizungsöffnung)

Die Verkohlung des Holzes zum Zwecke der Gewinnung von Holzkohle ist sehr alt, bereits in der Mittelsteinzeit kannte man die bei der Verkohlung entstehenden Destillationsprodukte, z. B. flüssigen Holzteer und Holzessig, welche die Ägypter zum Einbalsamieren ihrer Toten verwandten, Holzteer wurde genutzt als Klebemittel sowie Konservierungsmittel. Teer und Pech aus Holz hergestellt, sind die ältesten Kunststoffe der Menschheitsgeschichte. Diese aus der Vorzeit stammenden Verkohlungsmethoden haben sich in ihrem Hauptwesen fast unverändert bis auf die heutige Zeit erhalten. Während man es zwar schon früher verstand, den Holzteer zu verwerten→Kohlenmeiler, ist die technische Ausnutzung der leichter flüchtigen Destillationsprodukte erst mit Erfolg im 19 Jh. erfolgt. Bis Ende des 18 Jh. geschah die Verkohlung von Holzkohle häufig in Grubenmeilern, Kohlenmeilern oder Teergrubenmeilern wodurch alle wertvollen Produkte außer Teer verlorengingen. Eine wesentliche Verbesserung brachten die gemauerten Öfen (Einkammeröfen) der Pechofen, diese waren schon seit dem 17. Jh. im Gebrauch,[2] auch wurde Holzteer auf Pechölsteinen gewonnen, sowie in gemauerten Hangmeilern. Um 1800 wurde Essig aus Holzessig hergestellt, Johann Tobias Lowitz[3]. Nachdem die Untersuchungen von Carl Reichenbach (1835), über die Bestandteile des Holzteeres und durch Philippe Lebon und Max von Pettenkofer über die des Holzgases, begann man den Holzdestillationsprodukten (z. B. Kreosot) größere Aufmerksamkeit zu schenken, und die nächste Folge dieses Bestrebens war die Anwendung von gusseisernen Öfen, Retorten (Zweikammeröfen),[3] zum Verkohlen des Holzes. Die Holzteerdestillate wurden später durch Steinkohlen-, Braunkohlen- und Petroleumdestillate verdrängt.[4]

Herstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Wird Holz unter Luftabschluss in einem abgeschlossenen Behälter (Meilern, Ofen, Retorte) über etwa 250 °C und höher erhitzt, also pyrolysiert, beginnt es, sich in die Stoffe Holzkohle, Holzteer, Holzessig und Holzgas zu zersetzen. Bis auf die Holzkohle sind bei der hohen Temperatur alle Stoffe gasförmig. Bei der Abkühlung auf Umgebungstemperatur kondensieren Holzteer und Holzessig und lediglich das Holzgas bleibt gasförmig. Der Holzessig besteht aus dem Wasser, das bei der Pyrolyse entsteht, und den in ihm gelösten organischen Stoffen wie zum Beispiel Methanol, Ameisensäure, Essigsäure und Phenol. Der Holzteer enthält die wasserunlöslichen organischen Stoffe, beide Flüssigkeiten sind nicht mischbar; der Holzessig schwimmt oben.

Will man nicht von außen heizen, kann man auch ein wenig Luft in den Behälter strömen lassen, so dass das Holz verschwelt. Unter solchen Bedingungen, die denen einer Holzvergasung entsprechen, reagiert der Sauerstoff mit den organischen Teer- und Holzessigstoffen. Deren Eigenschaften und Zusammensetzung sind dann anders als bei der reinen Pyrolyse und entsprechen nahezu denen des Holzgaskondensates.

Die Roholzteere werden durch fraktionierte Destillation auf Kreosot verarbeitet unter gleizeitiger Gewinnung von „Holzteerölen“, bei Nadelholzteer wird zusätzlich Terpentinöl gewonnen, Der verbleibende Rest ist Holzteer-Pech.[5][6] Früher wurde Holzteer nur verkocht, die leichteren Fraktionen gingen verloren, man erhielt dann feineres und gröberes Pech (Teer) und den Rückstand, den Pechkuchen.

Die Zusammensetzung der verschiedenen Holzteere ist stark von dem eingesetzten Holz und dem angewendeten Verkohlungsverfahren abhängig. Die besten Ausbeuten an Teer ergeben Laubhölzer, besonders wertvoll ist Teer aus Buchenholz (Kreosot).

Zusammensetzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Holzteere setzten sich zusammen aus Harzsäuren, Fettsäuren, Phenolen, Terpenen, Harzen und Aromaten (Benzol, Toluol, Xylol, Styrol, Benzo(a)pyren, Naphthalin, Reten, Chrysen, Cumol, Cymole, Mesitylen, Pseudocumol), Ketonen und verschiedenen anderen Stoffen Kreosol, Kresolen, Phenolether, Guajakol, Essigsäure und andere Organische Säuren, sowie hochsiedenden Kohlenwasserstoffen, aliphatische Alkohole, Aldehyde, Brenzcatechin, Glyceride, Paraffine, Pyrogallolether.[7][8][9][1][4] Im Gegensatz zu Steinkohlenteer enthält Holzteer keine Teerbasen (Stickstoffhaltige Heterozyclen).

Der Heizwert beträt ca. 24 MJ pro kg.[5]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Holzteer ist ein gut brennbares Gemisch, wurden bei der Herstellung auch die Stoffe mit vergleichsweise niedrigem Siedepunkt gewonnen, so ist der Teer flüssig (nicht zähflüssig), riecht stechend nach Rauch und hat eine braune Farbe. Lässt man den Teer offen stehen, so wird er durch Verdunstung und weitere chemische Reaktionen der organischen Stoffe an Licht und Luft immer zähflüssiger bis fest. Der Teer ist dann fast schwarz und fest wie etwa Knetmasse. Der aromatische Geruch geräucherter Wurst- und Fleischwaren stammt von diesen Stoffen. Holzteer ist schwerer als Wasser und Teere von Braunkohle, Torf und Schiefer.[1]

Verwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Holzteer wurde lange Zeit im Holz-Schiffbau zum Kalfatern und zur Konservierung von Holz und Tauwerk, Textilien und Leder verwendet→Kreosot, sowie als Klebemittel, im Salzwasser verwendete Netze wurden ebenfalls mit Holzteer imprägniert. Auch als Schmierstoff (mit Zusätzen: Kienöl, Kalk, tierische Fette, Bienenwachs), war er in Gebrauch, als Wagenschmiere sowie bei Hammerwerken etc.. Auch wurden daraus Tinten und Farben hergestellt. Er wurde auch als Träger im griechischen Feuer verwendet.[10] Heute findet er vor allem in Form von Buchenholzteer - nicht zu verwechseln mit Buchenteer - als Lockstoff für Schwarzwild und Rotwild an Suhlen Verwendung. Beim Hufbeschlag und beim Klauenschneiden wird heute noch Holzteer als Desinfektionsmittel verwandt. In der Medizin dient Holzteer zur Behandlung von Hautkrankheiten. Im Mittelalter dienten mit Holzteer getränkte Leinen- Lederlappen als Wundpflaster[10]. Der Holzteer von verschiedenen Kieferngewächsen Pinaceen, Koniferen Abietineen[11] bildet eine dicke, schwarze Flüssigkeit von der Konsistenz eines dünnen Extraktes (Pix liquida).[12] Die inTeeren enthaltenen Inhaltsstoffe wirken juckreizlindernd, entzündungshemmend und antiseptisch, die epidermale Zellproliferation wird gehemmt.[13] Holzteer wird auch aus Flotationsmittel in der Erzaufbereitung verwendet,[14] auch kann er als Brennstoff verwendet werden.

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • W. Bleyberg, G. Meyerheim, W. Bachmann, J. Davidsohn, F. Frank, F. Fritz, J. Herzenberg, L. Jablonski, H. Kantorowicz, H.P. Kaufmann, E.L. Lederer, P. Levy, I. Lifschütz, H. Lindemann, H. Mallison: Kohlenwasserstofföle und Fette: sowie die ihnen chemisch und technisch nahestehenden Stoffe, Springer-Verlag, 1933, ISBN 978-3-642-90901-6, S. 593–598.
  • Dieter Osteroth: Von der Kohle zur Biomasse: Chemierohstoffe und Energieträger im Wandel der Zeit, Springer-Verlag, 1989, ISBN 978-3-642-88669-0, S. 86–91.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c W. Brandt, A. Braun, R. Brieger, H. Dieterle, R. Dietzel, W. Moeser, P. N. Schürhoff, F. Stadlmayr, O. Wiegand: Kommentar zum Deutschen Arzneibuch. 6. Ausgabe, Springer Berlin Heidelberg, 1926, ISBN 978-3-642-90746-3, S. 299.
  2. Dieter Osteroth: Biomasse: Rückkehr zum ökologischen Gleichgewicht. Speinger, 1992, ISBN 978-3-642-77410-2, S. 88.
  3. a b H.M. Bunbury, W. Elsner: Die trockene Destillation des Holzes. Springer Berlin Heidelberg, 1925, ISBN 978-3-642-91149-1.
  4. a b Max Klar: Technologie der Holzverkohlung, Springer-Verlag, 1903, ISBN 978-3-642-99309-1
  5. a b L. Schmitz, J. Follmann: Die flüssigen Brennstoffe: ihre Gewinnung, Eigenschaften und Untersuchung. Springer, 1923, ISBN 978-3-642-89309-4, S. 112 f.
  6. RÖMPP Lexikon Chemie. Band 3: H - L, 10. Auflage, Georg Thieme Verlag, 1997, ISBN 3-13-734810-2.
  7. Bleyberg: S. 594.
  8. Otto Anselmino, J. Biberfeld, Ernst Gilg: Kommentar zum Deutschen Arzneibuch: Springer, 1911, ISBN 978-3-662-39858-6, S. 57.
  9. P. H. List, L. Hörhammer: Chemikalien und Drogen. 6. Band: Teil A: N-Q, Springer, 1977, ISBN 978-3-642-65036-9, S. 538.
  10. a b Dieter Osteroth: Biomasse: Rückkehr zum ökologischen Gleichgewicht. Springer-Verlag, 1992, ISBN 978-3-642-77409-6, S. 85.
  11. Abientneen auf zeno.org, abgerufen am 5. August 2016.
  12. Joseph Herzog, Adolf Hanner: Die chemischen und physikalischen Prüfungsmethoden des Deutschen Arzneibuches. 5. Ausgabe, Springer-Verlag, 1924, ISBN 978-3-662-29072-9, S. 359.
  13. Hans-Hasso Frey (Hrsg.), Felix R. Althaus: Lehrbuch der Pharmakologie und Toxikologie für die Veterinärmedizin: 3. Auflage, Enke Verlag, 2010, ISBN 978-3-8304-1079-9, S. 415.
  14. Otto Lange: Metalle und Minerale. 1. Band, 3. Auflage, Springer-Verlag, 1923, ISBN 978-3-662-31451-7, S. 10.