Kupfer - Metall der Antike, Gegenwart, Zukunft, Fonds für Technik, Kultur, Kunst

Beitrag zur Technikgeschichte (17)


Wissenschaftlicher Aufsatz, 2011
75 Seiten

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis.

Introduktion

Kupfer - Metall der Antike, Gegenwart, Zukunft, Fonds für Technik, Kultur, Kunst

Kupferreport aus dem Jahre 1820

Übersicht zu ausgewählten Anwendungsbereichen und Verwendungen des Kupfers
Kupferschmiedewaren und Kupferschmuck
Kupfer in der Elektroindustrie und Elektronik
Kupfer im Wasser-, Schiff- und Offshorebau
Kupfer in der Hausinstallation, im Bau- und Grundstücks-Know-how
Kupfer in der Fahrzeugindustrie
Kupfer in der Kälte- und Klimatechnik
Kupfer in den medizinischen wie auch öffentlichen Bereichen

Resümee

Übersicht zu den Eigenschaften des unlegierten und legierten Kupfers

Überblick zur Verwendung der sieben Metalle des Altertums in der Antike

Überblick zur Anwendung und zu Anwendungsbeispielen für Kupferwerkstoffe

Beispiele für Kupferlegierungen

Bergwerksproduktion von Kupfer und Verbrauch von raffiniertem Kupfer 1966

Auswahl der wichtigsten im Text und Schrifttum benutzten Abkürzungen

Schrifttum

Vita des Autors

Veröffentlichungen des Autors

Abstract

Introduktion.

Im Beitrag Kupfer - Metall des Altertums und Gegenwart, Fonds für Technik, Kultur, Kunst, wird das einzig rot aussehende Buntmetall, das möglicherweise wohl älteste und auch eines der wichtigsten Gebrauchsmaterialien, welches gewiss schon seit der grauen Vorzeit, also der Steinzeit, für den Menschen von großer Bedeutung war, behandelt.

Mit dieser Veröffentlichung wird ein Blick gerichtet in die Kulturgeschichte der Menschheit, speziell auf die erste Metallnutzung wie auch auf die frühe Metallurgie, insbesondere die des Kupfers und seiner Legierungen. Der aufgezeigte Umgang mit gediegenem, erschmolzenem, verdünntem, legiertem Kupfer soll dabei auch auf die Genese der Menschen, ihre Zivilisation, Kultiviertheit sowie Technisierung aufmerksam machen. Ziel der Darstellungen zum Kupfer ist, dem Leser seinen Gebrauch vom in der Natur vorkommenden, metallurgisch gewonnenen und veredelten Kupferwerkstoff etwas näher zu bringen.

Der Bogen dieser geschichtliche Betrachtung spannt sich vom Umgang mit dem in der Natur aufgefundenen Kupfer vor über 10.000 Jahren, über die Kupferzeit mit ihren grundlegenden Entwicklungen zur Gewinnung, Verarbeitung, Anwendung dieses Metalls im fünften bis dritten Jahrtausend v. u. Z., dem Chalkolithikum bzw. Äneolithikum, wie auch die Bronzezeit bis hin zur Etablierung des Kupfers und der Kupferwerkstoffe als Materialien der Menschheit.

Bei diesem historischen Exkurs wird nicht allein nur die Erfolgsgeschichte des Kupfers und seiner Legierungen vor Augen geführt, sondern eingebunden ist auch ihre kulturhistorische, technische, ökonomische, medizinische, therapeutische, wissenschaftliche Bedeutung.

Zu erfahren ist auch, daß ausgehend von den Eigenschaften des Kupfers sein Gebrauchswert in Form kupferner Metallgegenstände, insbesondere von Werkzeugen, vor der Entwicklung der Bronze noch nicht sehr hoch war, da solche sehr biegsam und viel zu weich, also dito zu schnell verschleißend, sind. Es klingt ebenso an, daß Metallbearbeitungstechniken, wie das Formen und Gießen von Kupfer, schon vor der Bronzezeit entwickelt wurden, womit folglich die Kupferzeit nicht nur für die Bearbeitung, sondern auch für die Gewinnung von Metallen sowie kulturelle Fortentwicklung eine Zäsur darstellte.

Erwähnung findet auch, daß viele metallhandwerkliche Fertigkeiten der Kupferschmiede aus der Ära vor der Zeitrechnung temporär verloren gingen, sie erst wieder im abendländischen Mittelalter erreicht und in der Renaissance zu erneuter Blüte geführt wurden.

Ein zentraler Punkt dieses Buches sind fernerhin die maßgeschneiderten Applikationen von Kupfer und Kupferwerkstoffen in nahezu fast allen Branchen, ob in den klassischen Industrien, wie Elektrotechnik, Maschinenbau, Chemie, oder in den Hightechsparten, wie Elektronik, Nanotechnik, Mikroelektronik, und in den Humanbereichen, wie Pharmazie, Medizin, Gesundheitsvorsorge, und nicht zuletzt in der Kunst sowie im Kunsthandwerk, wo es heute überall im Sichtbaren und Unsichtbaren für uns eine unverzichtbare Rolle spielt.

Kurz gesagt: „Kupfer ist ein Basismetall, ein Wirtschaftsfaktor, ein Kulturträger.“ – es ist aber auch ein „…, Hightech-Werkstoff und Wegbegleiter des technischen Fortschritts.“ (DKI 01/2001).

Kupfer - Metall der Antike, Gegenwart, Zukunft, Fonds für Technik, Kultur, Kunst.

Kupfer, das in der Natur vorkommende Element [1], ist das einzig rot aussehende Metall [2] und zählt, wie Gold, Silber, Zinn, Eisen, Blei, Quecksilber, mit zu den sieben Metallen der Antike (S. 52) [3]. Vorkommen tut es in der Erdkruste, im Erdreich, in Sedimenten, Meeren, Seen, Flüssen als Spurenelement bis hin zu reichen Bergbauvorkommen [1]. Exakt: Kupfer ist ein weiches, dehnbares, rotbraunes, glänzendes Buntmetall, welches etwa 1000mal häufiger gediegen vorkommt als Gold [4]. Gruppiert nach der Dichte gehört es zu den Schwermetallen. Sein deutscher Name stammt vom Lateinischen „cuprum“, das zuerst von Spartanius um 290 v. u. Z. gebraucht wurde und auf das assyrische Wort „Kipar“ zurückzuführen sein soll. Angenommen wird auch die Benennung nach der Insel Zypern [6] („Kypros“ [6]). Danach soll sein lateinischer Name „cuprum“ von seiner Bezeichnung „aes cyprium“, wie die Römer es nannten [7], [8] und was übersetzt Erz aus Zypern heißt, stammen [9], [10]. Diese These wird aber nicht allgemein getragen, weil das Wort Kipar älter ist als der Inselname [11].

Kupfer, wie Gold, Silber, Zinn, Blei, Quecksilber waren die ersten Metalle, die die Menschen kennen lernten. Gediegen aufgefundenes, der „dehnbare Stein“ [6], wurde zu Schmuck und Kleinartikeln (Nadeln, Ringen, Perlen, Armbänder, Meißeln, Messern, Pinzetten, Schälchen) kalt verarbeitet [2] – [7], [12]. Da das Bunt- [13] und Halbedelmetall [6], wie die Edelmetalle Gold und Silber und die ebenso zu den Schwer- bzw. Buntmetallen zählenden Zinn und Blei [13] leicht bearbeitbar ist, wurde es bereits von den ältesten Kulturen vor 10.000 Jahren in der Steinzeit [14] verarbeitet. Ältesten Funde stammen von Shanidar (Irak, 9. Jt. v. u. Z.) und Çayönü (Mesopotamien, 8. Jt. v. u. Z.). Ägyptens Nutzung ist seit der Badarinzeit (5. Jt. v. u. Z.) aus dem Grabfund bei Mostagedda (4500-4300 v. u. Z.) belegt [15]. Zu Ende der prädynastischen Zeit (3200 v. u. Z.) gab es da kupferne Waffen, Beile, Dolche, Speere [12].

Kupfer war fast 5.000 Jahre das erste, einzige Nutzmetall [6]. Auskunft über frühe, hohe Kenntnisse des Schmelzens, Gießens, Auskühlens im Alten Reich (2707-2216 v. u. Z.) geben Szenen im Grab des Wepemnofret in Giza aus der 5. Dynastie (2504-2347). Beweise für die in der Gerzezeit II (3900-3500 v. u. Z.) sind eine gegossene Kupferharpune aus Ballas, ein Kupfermeißel aus Negeda, älteste Kupferspeerspitzen, Kupferdolche (Semeinezeit 3500-3197 v. u. Z.). Aus frühdynastischer Zeit (3197-2778 v. u. Z.) kommen erste Näh- und Stecknadeln, Messer, Näpfe, Harpunen, Schalen, Schüsseln [12]. Älteste, evidente Stätten der Metallurgie sind Tal-i Iblis ((5./4. Jt. v. u. Z.), Tepe Yahya (3800/3200 v. u. Z.), Tall-i-Nokhodi (4./3. Jt. v. u. Z.). Auch die Hieroglyphenschrift belegt mit der Kupferschmelzpfanne den Umgang mit diesem Metall, seinen Erzen, seinem Wert ab 3200 v. u. Z. Zurzeit Hammurapis (1792-1750 v. u. Z.) galt zwischen Kupfer, Eisen, Silber, Gold das Verhältnis 1 : 15 : 120 : 720. Als Zahlungsmittel diente es schon in altsumerischer Zeit (vor 2358 v. u. Z.) in Vorderasien. Im Alten Reich (2707-2216 v. u. Z.) war auch Kupferringgeld Währungsmetall [5] – [7].

[1] www.eurocopper.org/.../gesundheit-umwelt-overview ; [2] Piersig, W.: Kupfer, Basismetall, FuB 38 (1988), S. 695/6; [3] Piersig, W.: Die sieben Metalle des Altertums, Schweißtechnik 39 (1989), H. 7, US; [4] Lietzmann, K.-D.; Schlegel, J.; Hensel, A.: Metallformung, L: DVfG 1984; [5] Einblicke, DKI - 40 Jahre DKI, B/D: 1967; [6] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [7] Wilsdorf, H.: Montanwesen, L: Edition 1987; [8] Kupfer - Werkstoff der Menschheit, D: DKI 2007; [9] Kupfer - Vorkommen, Gewinnung, Eigenschaften, Verarbeitung, Verwendung, DKI i.004, D: 1997; [10] Holleman, A. F.; Wiberg, E.: Anorg. Ch., B., NY.: de Gruyter 1985; [11] ML, XI. Bd., Sp. 340/56, Kupfer, L: BI 1927; [12] www.aegyptologie.com/...; [13] Eisenkolb, F.: Einführung in die Werkstoffkunde, Bd. IV, NE-Metalle, B: VT 1961; [14] Kupfer, das rote Metall, Kupfer, Splitter, Flyer, D: DKI o. J.; [15] Muhly, J. D.: Metallurgy, Copper and Tin, 1973.

Daß die Menschen seit der Vorzeit und danach aus lauterem Kupfer auch große Gegenstände, wie Werkzeuge, Waffen, Gebrauchsartikel, herstellen konnten, war ausschlaggebend seine Verfügbarkeit in größeren Mengen an vielen Orten [1]. Auf Kupfer stießen sie, indem in der Frühzeit noch die natürliche Erosion für die sukzessive Freilegung von gediegenen Metallen und ihren Erzen, besonders des natürlichen, gediegenen Kupfer sorgten. Zum Abbau wurden die Rillenpicke und der Rillenschlägel aus Stein genutzt [2]. Durch den breiten ansteigenden Gebrauch reinen Kupfers im 5. bis 3. Jahrtausend v. u. Z. wird dieser Zeitraum mitunter auch Kupferzeit genannt [1] - [3]. Nach 6500 bis 4000 v. u. Z. schloss sich ihr die Polymetallurgie mit Mischerzen (z. B. Realgar und Kupfererze), an [4]. Dadurch verschwindet Kupfer als das alleinige Gebrauchsmetall [2]. Etwa vor 5.000 Jahren wird der Zeitpunkt des Aufkommens der Legierungen mit Kupferbasis, den Bronzen, also festen Lösungen von Zinn in Kupfer, datiert [5]. In Ägypten beginnt unter dem Pharao Mentuhotep (Regent der 11. Dynastie im Mittleren Reich von 2061 bis 2010 v. u. Z.) der metallurgische Aufschwung, die Bronzezeit [2]. Und zurzeit König Assurnassirpals II. (883-859 v. u. Z. [6]) beginnt Kupfer hinter dem wohlfeileren Eisen und verstähltem Eisen zurückzutreten [7].

Kupfer, wie die ebenfalls in der Natur rein vorkommenden 29 Elemente, davon die weiteren 18 Metalle: Aluminium, Blei, Cadmium, Chrom, Eisen, Gold, Indium, Iridium, Nickel, Osmium, Palladium, Platin, Quecksilber, Rhodium, Ruthenium, Silber, Zink, Zinn und sechs Halbmetalle: Antimon, Arsen, Bismut (Wismut), Selen, Silicium, Tellur (Stand: 2010), die auch von der International Mineralogical Association (IMA) als eigenständige Minerale anerkannt wurden, kommen so allerdings nur selten auf der Erde vor [2], [4].

Festzuhalten gilt, daß von ihnen nur zehn chemische Elemente auf der Erde in geologisch relevantem Umfang zu finden sind. Wichtig zu wissen ist, dazu zählen das Buntmetall Kupfer wie auch die beiden Edelmetalle Gold und Silber. Da auch diese gediegen vorkommenden Elemente relativ leicht zugänglich sind, konnten diese Metalle bereits im antiken Bergbau gewonnen, verarbeitet wie auch genutzt werden. Ihre gute Verformbarkeit gestattete den kupferzeitlichen Metallurgen bereits von den Anfängen der Metallzeit an gediegene Klumpen insbesondere aus Kupfer sowie auch Gold, welches etwa 4000 v. u. Z als zweites Metall hinzu kam [1] - [3], und Silber im kalten Zustand zu formen und zu hämmern.

Häufiger ist der Fall, daß gediegene Elemente, wie das im Fokus stehende Kupfer, als Erz gefunden und abgebaut wurden bzw. werden. Und mit der Beherrschung des Feuers erlernten die frühzeitlichen Metallarbeiter das Aufbereiten von Kupfererz, Kupferschmelzen, -gießen, -verdünnen, -legieren. In der Natur kommt Kupfer als gediegenes Element anteilmäßig sehr gering, vorrangig in basaltischen Laven vor. Aufgefunden wird pures Kupfer in draht-, moos- und baumförmiger Form, in Platten, Körnern, Klumpen (bis 420 Tonnen [2]) und in Verbindungen, also fest als Mineral (Kupfererz) beziehungsweise gelöst im Meereswasser wie auch fest als Bestandteil der Manganknollen an den Böden der Ozeane [8] bis[11].

[1] Lietzmann, K.-D.; Schlegel, J.; Hensel, A.: Metallformung, L: DVfG 1984; [2] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [3] Wilsdorf, H.: Montanwesen, L: Edition 1987; [4] Holleman, A. F.; Wiberg, E.: Anorganische Chemie, B.; NY.: de Gruyter 1985; [5] Ahlfeld, F.: Die Metallischen Rohstoffe - Zinn und Wolfram, S: Enke 1958; [7] ML, XI. Bd., Sp. 340/356, Kupfer, K.-legierungen, L: BI 1927; [6] ...org/wiki/Aššur-nâsir-apli_II.; [7] Meissner, B.: Babylonien und Assyrien, I.; II. Bd., HD: Winter 1925. [8] de.wikipedia.org/wiki/Gediegen, 30.03.10; [9] Kupfer – Vorkommen, Gewinnung, Eigenschaften, Verarbeitung, Verwendung, DKI i.004, D: 02/1997; [10] Gmelins Handbuch anorganische Chemie, System Nr. 60, Kupfer, Weinh./Bergstr.: Verlag Chemie 1955; [11] Hoppe, R.: Zur Chemie des Kupfers, Metall 33 (1979), S. 1147/51;

Kupfer findet sich in Erzen, wie Oxiden: Rotkupfererz (Kuprit [Cu2O]), Schwarzkupfererz (Melakonit, Tenorit [CuO]), im phosphorsauren Lunnit (Pseudomalachit [Cu5(PO4)2(OH)4]), in Kupferschwärze und Pelokonit (Gemenge der Hydroxide von Kupfer, Eisen und Mangan); in den basischen Karbonaten Malachit [CuCO3·Cu(OH)2] und Azurit (Bergblau, Chessylit, Kupferlasur [2CuCO3·Cu(OH)2], im Oxi-Halogenid Atacamit (Kupferhornerz, Kupfersand [Cu2Cl(OH)3]; in den Sulfiden Kupferglanz (Chalkosin [Cu2S]) und Kupferindig (Covellin [CuS]) sowie mit Eisensulfiden als Kupferkies (Chalkopyrit [CuFeS2]) und Buntkupferkies, Kupfer-Lazur (Bornit [Cu5FeS4; Cu3FeS3], auch im Pyrit ([FeS2], der bis zehn von Hundert Kupfer enthält); in den Sulfaten Chalkanthit (Kupfervitriol [CuSO4+5H2O]), Brochantit [Cu4(OH)6SO4) und Linarit (Bleilasur, Kupferbleivitriol, Kupferbleispat(h), Kupfer-Anglesit [PbCu(OH)2SO4]); im Oxichlorid (z. B. in dem basischen Atakamit [Cu2(OH)3Cl)]; in den Silikaten Kieselkupfer (Kieselmalachit, Kupfergrün, Chrysokoll [CuSiO3+2H2O] sowie Dioptas [CuH2SiO4] bzw. [Cu6(Si6O18)·6H2O]); im Sulfarsenat (Schwefelarsen) Enargit (Clarit, Garbyit, Guayacanit [Cu3AsS4]) und Luzonit [Cu3AsS4-Cu3SbS4]; im Sulfantimonit Bournonit (Rädelerz, Spießglanzbleierz, Wölchit [PbCuSbS3]), Alisonit [Cu6PbS4] und den Fahlerzen (Tetraedrit [bestehend aus Ag8Sb2S7; Cu3Sb2S7; Fe4Sb2S7; Zn4Sb2S7] Tennarit [(Cu,Fe)12As4S13], Schwazit [(Cu,Hg)12Sb4S13], Binnit, Germanit [Cu26Fe4Ge4S32]) gefunden. Gegenwärtig bekannt sind mehr als 170 Minerale des Kupfers [1] - [4].

Zum Kupferbergbau im hohen Altertum war Ost-, Mittel- und Nordeuropa in der Kupferzeit ist zu sagen, er war da sehr metallarm [5]. Dies schließt aber nicht seine von der Bronzezeit bis ins 17. Jahrhundert nachweisliche regionale, zum Teil große wirtschaftliche Bedeutung aus [6]. Älteste Anzeichen für ihn gibt es in der Alten Welt (insbesondere Iberien) beginnend um 2800 v. u. Z. Metallfunde nördlich des Balkan, der Karpaten und Alpen sind auf 2350 v. u. Z. datiert. Dahin gehören die Funde von Jordansmühl (Jornanów Śląski) in Schlesien. Für Süddeutschland gilt die Zeit von 2100 bis 2000 v. u. Z. [5]. Spürbar zurück ging er wegen kleiner Lagerstätten ab dem 18. Jahrhundert [1].

Ab dem 19. Jahrhundert ist auch die Kupfergewinnung erfasst. Die ersten genaueren Angaben über ihre Produktion sind wahrscheinlich die aus den Quellen „De La Richesse Minérale“ [7] von Baron Antoine-Marie Héron de Villefosse*) und „Handbuch einer Statistik der deutschen Bundesstaaten“ [8] von D. Johann Daniel Albrecht Höck. Und weitere Statistiken, wie die in [9], [10], weisen aus, daß vor allem seit der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert wie auch nach dem Übergang vom zweiten zum dritten Jahrtausend die Weltkupferproduktion enorm gestiegen ist, wie es die folgende Zusammenstellung auf Seite 6 mit zum Ausdruck bringt.

[1] MKL, X. Band, Kupfer, S. 316/ 334, L: BI 1888; [2] ML, XI. Bd., Sp. 340/356, Kupfer, L: BI 1927; [3] BI Universal-Lexikon, Kupfer, III. Bd., S. 245/246, L: BI 1989; [4] ...org/wiki/Kupfer, 09.03.10; [5] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [6] Ahlfeld, F.: Die Metallischen Rohstoffe - Zinn und Wolfram, S: Enke 1958; [7] Héron de Villefosse, A.-M.: De La Richesse Minérale, Paris: by Antoine Marie, Héron De Villefosse 1810-1819 und Annales des Mines 1820; [8] Höck, D. J. D. A.: Handbuch einer Statistik der deutschen Bundesstaaten, L: Carl Cnobloch 1821; [9] Einblicke – Deutsches Kupferinstitut, 40 Jahre DKI, B, D: DKI 1967; [10] de.wikipedia.org/wiki/Kupfer/Tabellen_und_Grafiken, 08.11.10.

*) Antoine-Marie Héron de Villefosse (1774-1852) ist ein französischer Ingénieur des mines und Buchautor. Er wurde 1803 während der Napoleonischen Besetzung als Kommissar für den Harz eingesetzt und 1807 von Napoleon Bonaparte als Generalinspektor der Bergwerke zwischen Rhein und Weichsel ernannt. Sein Hauptwerk ist das zwischen 1810 und 1819 erschienene dreibändige „De la Richesse minérale“ mit dem zugehörigen „Atlas de la Richesse Minérale“.

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Die Weltkupferproduktion von 1700 bis 2008.

Antoine-Marie Héron de Villefosse [2], [3] ermittelte die Kupferproduktion für Spanien in den letzten Jahren des 18. und den ersten des 19. Jahrhunderts inklusive 1820 mit 32.000 Ztr. (1.600 t), für Frankreich 1.200 Ztr. (60 t), das Britische Reich 200.000 Ztr. (10.000 t), Schweden 30.500 Ztr. (1.525 t), Russland 202.657 Pud (4.053 t), die Österreichische Monarchie 56.000 Ztr. (2.800 t), Preußische Monarchie 18.423 Ztr. (925 t), Sachsen 320 Ztr. (16 t), das Königreich Hannover 1.404 Ztr. (70 t). Andere deutsche Staaten wie auch andere Länder, Reiche und Weltteile sind wegen ihres geringen Ausbringens da nur verbal benannt. Die Ausbeute der deutschen Kupferwerke ermittelte Höck [5] für das Jahr 1820 mit etwa 40.000 Ztr. (2.000 t). Über die Bergwerksproduktion und den Raffineriekupferverbrauch der 26 wichtigsten Länder, die Anteile der übrigen Staaten sowie die Weltgesamtsumme im Jahre 1966 informiert außerdem noch eine diesbezügliche Tafel auf der Seite 51.

Momentan sind die größten Vorkommen an Kupfererzen in Chile (Chuquicamata), Peru, den USA, Russland und den Nachfolgerstaaten der Sowjetunion, in Sambia (Copperbelt) Kongo, Namibia, Kanada, Indonesien, Australien, in der Mongolei [6], [8], wobei je etwa 20 Prozent der Weltkupfervorräte in Afrika, Südamerika, den USA, gefolgt von den genannten Ländern, liegen [6]. Einen Überblick zum Kupferaufkommen 2006 der zehn Hauptproduktionsländer und der Welt insgesamt nach den Angaben in [8] - [10] zeigt die folgende Tafel auf Seite 7. Verglichen mit den Angaben in 11], [12] zur Kupferproduktion aus der Mitte des 19. Jahrhunderts stellt dies für die verflossenen 150 bzw. 156 Jahre einen Anstieg auf das rd. 240- bzw. 290fache dar, was anfangs sowie heute auf den Bedarf aus der Elektrotechnik, folgend aus der Elektronik, später zusätzlich aus der Mikroelektronik sowie neuerdings auch aus den sich etablierenden Hightechverfahren, wie Elektrotechnologien, Nanotechnik, zurückgeht.

[1] Einblicke – 40 Jahre DKI, B, D: DKI 1967; [2] Héron de Villefosse, A.-M.: De La Richesse Minérale, Paris: by Antoine Marie; [3] Héron De Villefosse 1810-1819; Annales des Mines 1820; [4] …/wiki/Kupfer/ Tabellen_ und_Grafiken, 08.11.10; [5] Höck, D. J. D. A.: Handbuch einer Statistik der der deutschen Bundesstaaten, L: Cnobloch 1821. [6] …/wiki/kupferbergbau, 09.03.10; [7] Kupfer – Werkstoff der Menschheit, DKI 2007; [8] …/wiki/Kupfer, 09.03.10; [9] USGS: Copper Statistics, …/wiki/Kupfer, 09.03.10; [10] USGS: World Production, ...org/wiki/Kupfer, 09.03.10; [11] MKL, X. Bd., Kupfer, S. 316/ 334, L: BI 1888; [12] ML, XI. Bd., Kupfer, Sp. 340/356, L: BI 1927.

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Tafel: Kupferproduktion nach Ländern [3], [4], [5].

Und das sind die Lagerstätten bzw. die Kupferreserven. Für die 20 Kilometer dicke Erdkruste wurde ein Anteil von etwa 2·1015 Tonnen Kupfer ermittelt, der der Weltmeere über 1019 und Manganknollen mehr als 3·109 Tonnen, u. a. [8]. Und nach den Angaben der USGS (United States Geological Survey, 2007) [3], [4] soll die Festland-Weltreserve bei 360.000 Tausend Tonnen, wovon 150.000 Tausend Tonnen wirtschaftliche Reserven sind, liegen.

Zum Chronologischen gehört noch dazu, wie die Menschen zur Kupfererzeugung kamen. Sie erlangten vermutlich die Kenntnis vom Erschmelzen des Kupfers aus dem Erz zufällig mit der Keramikherstellung [1], [4]. Neben dem, daß es gediegen gefunden wird, konnten sie sich, da Kupfer relativ leicht mittels Holzkohlenfeuer erschmelzbar ist, früh metallurgisch gewinnen. Für sehr wahrscheinlich und glaubwürdig erscheint demgemäß die schon geäußerte Annahme, daß Kupfer das erste erschmolzene Metall gewesen sein könnte, mit dem sich der Mensch auseinandersetzte. Nicht nur die Beherrschung des Feuers führte zum Kupferschmelzen und zur Buntmetallurgie, sondern auch die schmelzpunkterniedrige Wirkung von Erzbegleitern, wie Zinn, wodurch der Schmelzpunkt des Kupfers von 1085 Grad Celsius bei acht Prozent Zinnanteil auf 1000 Grad Celsius und dreizehn Prozent Zinn auf 830 Grad Celsius absinkt [1].

[1] .../wiki/kupferbergbau, 09.03.10; [2] Kupfer – Werkstoff der Menschheit, DKI - Informationsbroschüre, D: DKI 2007; [3] .../wiki/Kupfer; [4] USGS: Copper Statistics, …/wiki/Kupfer; [5] USGS: World Production, …/wiki/Kupfer, 09.03.10; [6] MKL, X. Bd., Kupfer, S. 316/ 334, L: BI 1888; [7] ML, XI. Bd., Kupfer, Sp. 340/356, L: BI 1927; [8] Spiridonov, A.: Kupfer in der Geschichte der Menschheit, L: DVfG 1982.

Abgesehen von den in der Mitte des 20. Jahrhunderts auf russischem Territorium gemachten Funden von Feuerstätten aus der Jüngeren Altsteinzeit (50.000 bis 10.000 v. u. Z.), woraus bei sowjetischen Archäologen sich die Auffassung verstärkte, daß Kupfer bereits vor über 40.000 Jahren erstmals erschmolzen und verwendet worden sein könnte [1], ist weiterhin die Annahme geblieben, daß die Nutzbarmachung für Kupfer vor etwa 10.000 Jahren begann [3].

Zahlreiche in den Siedlungen Çatal-Höyük (auch Çatal-Hüyük, 40 Kilometer südöstlich von Konya, größte türkische Provinz, auf der Hochebene Anatoliens gelegen, griechisch Ikonion) und Hacilar (türkische Stadt, ca. 25 Kilometer von Budur entfernt, Region Zentral-Anatolien) wie auch in der Stadt Yarim Tepe im Irak gefundene Kupfergegenstände (Ahlen, Nadeln, Ketten, Hausgeräte) lassen eine frühe Verwendung des Kupfers vom 8. bis 6. Jahrtausend v. u. Z. vermuten [4]. Frühes Kupfer kam aus Afghanistan, Iran (Tapur), Syrien (Rtnw, Zahi), Wadi 'Araba, Feinan, Magan, Aratta, Kimash, Tilmun, Meluhha, Anarak Talmassi, Kaukasus [5]. Mit einiger Sicherheit lässt sich sagen, in diesen Regionen des Vorderen Orients liegt der Ursprung der eurasischen Metallurgie. Eine Verbreitung dieser Kenntnisse in andere Länder ist offenbar erst viel später erfolgt [4], [6].

Auch im jetzigen Gebiet von Süd-Bulgarien soll die Kupfergewinnung bis ins tiefe Altertum zurückgehen [8]. Dazu gibt es Hinweise, daß es im 5./4. Jahrtausend v. u. Z. Kupfergruben gab [9]. Außerdem wurden 4000 v. u. Z. in Ägypten Waffen und Werkzeuge aus Kupfer in bedeutsamen Mengen hergestellt [8]. Der Kupferbedarf wurde auch durch den Handel u. a. mit Spanien gedeckt. Bekannt ist, daß schon in der Amrazeit (4300-4100 v. u. Z.) solche bestanden [6]. Ebenso wird aus Funden um auch Ajbunar (Stara Zagora, Bulgarien) geschlussfolgert, daß vor etwa 6000 Jahren da in Bergwerken die ältesten Bergleute Europas unter Verwendung von Horn-, Stein- und Kupferkeilen sowie Hämmern 30.000 Tonnen Felsgestein abbauten, aus ihm allenfalls 2.000 bis 3.000 Tonnen Kupfererz gewannen und daraus 500 bis 1.000 Tonnen Kupfer erzeugten [10] bis [12].

Nach [9] stellt das Ajbunar-Kupfer das früheste gegossene Material Alteuropas dar. Zudem haben die Ägypter von 3200 bis 1160 v. u. Z. einen umfangreichen Bergbau auf Malachit und Azurit am Berg Sinai betrieben. Ebenso wurde im Tempel des Sahuré um 2500 v. u. Z. eine 400 Meter lange Kupferwasserleitung verlegt [3]. Mit aus den in den Kulturen Vorder- und Mittelasiens, Ägyptens, Ägäis, Chinas aus der Zeit 3000 v. u. Z. gefundenen Kupfersachen wird geschlossen, daß mit solchen Artikeln Handel betrieben wurde [4], [6]. Wahrscheinlich sind die ältesten Gegenstände die aus Ägypten (um 3500 v. u. Z.) u. a. [2], [8], [13], [14], also die der Sumerer, wie auch Indien, China, Mitteleuropa (um 3500 v. u. Z.) [2]. Augenfällig dafür sind ein vorderasiatischer bronzener Fürstenkopf (2000 v. u. Z.) ebenso Kupfer-Zinn-Legierungen mit 20 bis 50 Prozent Zinn für Reflexionsspiegel sowie griechische Bildabgüsse, wie die rund 30 Meter hohe, aus Bronzeteilen errichtete, kurz darauf durch Erdbeben zerstörte Statue des Sonnengottes Helios von Rhodos (um 300/280 v. u. Z.) [1], [15].

[1] Spiridonov, A.: Kupfer in der Geschichte der Menschheit, L: DVfG 1982; [2] Lietzmann, K.-D.; Schlegel, J.; Hensel, A.: Metallformung, L: DVfG 1984; [3] Kupfer – Das rote Metall, Flyer, D: DKI o. J. bzw. www.kupfer-institut.de/front_frame/.../ ; [4] Wilsdorf, H.: Montanwesen , L: Edition 1987; [5] www.aegyptologie.com/.../; [6] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [7] Kupfer, Werkstoff d. Menschheit, brosch24, D: DKI 2007; [8] Todorova, K. u. w.: Die kupferzeitlichen Äxte und Beile in Bulgarien, M: C. H. Beck 1982; [9] Schmitz, A.: Dissertation, 2004, http://scidoc.sulb.uni-saarland. de/frontdoor.php?la=de...opus; [10] www.bzeeb. de/index.php?f=arbeiten...; [11] http://manske.virtualave.net/oc/anderes/metalle.htm; [12] G. Wittke: Metalle - Entdeckungen, Eigenschaften, … , F a. M: Diesterweg-Sauerländer Verlag 1987; [13] Bronze, unverzichtbarer Werkstoff d. Moderne, brosch20, D: DKI 01/2004; [14] …/wiki/Kupfer; [15] 40 Jahre DKI, B, D: DKI 1967.

Bis zum 4. Jahrtausend v. u. Z. hatte sich die Kupfermetallurgie allgemein herausgebildet und ab dem 3. Jahrtausend v. u. Z. hatten sich Kupferlegierungen so etabliert, daß der dänische Archäologe Ch. J. Thomsen (1788-1865) dies als Beginn der Bronzezeit fixierte. Typische Spuren dieser Evolution zeigen sowohl Funde aus den Siedlungen der Flusstäler von Kura und Araxes in Ostarmenien aus der Zeit der Kura-Araxes-Kultur (3400-2000 v. u. Z.) sowie die aus Mesopotamien, Skythien, Armenien, Makedonien [2], [4] – [6]. Mit den Legierungen auf Kupferbasis, den ersten und ältesten, die der Mensch zu erschmelzen verstand, begann die Buntmetallurgie, die wesentlich die Entwicklung der Kultur der menschlichen Gesellschaft bis in die Gegenwart mitbestimmt, u. a. [1] - [6]. Zu den wohl ältesten bisher gefundenen Bronzegegenständen aus den Ruinen der Stadt Ur in Mesopotamien, die in die Zeit 3500-3200 v. u. Z. datiert wurden, spricht eine 5.000jährige Kenntnis der Kupfer-Zinn-Legierungen. Da die Bronze von 1800-1500 v. u. Z. in China schon in höchster Blüte stand, wird vermutet, sie ist eine chinesische Erfindung, die nach Vorderasien und Ägypten gelangt sein mag [5], [7].

Glaubhaft erscheint dies schon, denn in China fand bereits im Altertum der Abbau von Kupfererzen an zwölf verschiedenen Vorkommen statt, wo es mehrere hundert Schächte und Stollen gegeben haben soll, deren Ausbeute anhand aufgefundener Schlacke auf 80.000 bis 100.000 Tonnen Erz geschätzt wird. Als sehr frühe Kupferbergwerke aus dem antiken China sind das von Tonglüshan (9. bis 1. Jahrhundert v. u. Z.), ein Komplex verschiedener Kupferbergwerke und Kupferverhüttungsplätze der Region Hubei im Areal von Daye aus der Westlichen Zhou-Dynastie bis Westlichen Han-Dynastie [8], und das von Zhaobishan aus der Han-Dynastie (206 v. u. Z. bis 220 u. Z.) im Zhaobi Shan der Region Ningxia Hui, als die älteste für Nordwestchina geltende Kupfermine [9], bekannt.

Mit der Herstellung und Verarbeitung von Bronze gab es nicht nur einen Wendepunkt in der Kupfermetallurgie, sondern auch in der Produktivkraftentwicklung [4], [6]. Da sie nicht mehr so spröde wie Stein, aber härter und leichter gießbar als Kupfer war und durch Hämmern kalt verfestigt werden konnte, verstärkte sich ihr Einsatz. Zum Ausgang der Entwicklung gehören ebenso eine Kupfer-Silber-Legierung Billon, welche zwischen dem 5. bis 4. Jahrtausend v. u. Z. in Transkaukasien aufkam, aber auch eine mit Packfong bezeichnete, in China entwickelte Kupfer-Nickel-Legierung aus der Zeit um 4000 v. u. Z [4], [5].

Als erste bedeutungsvolle Kupferlegierung gilt die seit 6.000 Jahren bekannte Arsenbronze. Im 3. bis 2. Jahrtausend v. u. Z. wurde diese durch die Kupfer-Zinn-Legierungen mit zumeist 10 Prozent Zinnanteil abgelöst. Für sie spricht, daß bereits 0,4 Prozent Zinngehalt im Kupfer eine Härtesteigerung von 30 HB auf 118 HB hervorruft, fünf Prozent Zinn hatten 203 HB und zehn Prozent Zinn 230 HB. Schmiedeeisen, das auch ab 2500 v. u. Z. zur Anwendung kam, hatte nur 70 bis 80 HB auszuweisen [1]. Dies war mit ein triftiger Grund, daß Bronze als Guss- und Knetlegierung bis etwa 1000 v. u. Z. wohlfeilster Werkstoff war [1], [2], [5], [10].

[1] Lietzmann, K.-D.; Schlegel, J.; Hensel, A.: Metallformung, L: DVfG Leipzig: 1984; [2] Spiridonov, A.: Kupfer in der Geschichte der Menschheit, L: DVfG 1982; [3] DKI – Deutsches Kupferinstitut (Hrsg.): Kupfer, B-West: Kupfer 1982; [4] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [5] Wilsdorf, H.: Montanwesen , L: Edition 1987; [6] Ak.: Allgemeine Geschichte der Technik von den Anfängen bis 1870, L: FV 1981; [7] Ahlfeld, F.: Die Metallischen Rohstoffe - Zinn und Wolfram, S: Enke 1958; [8] …/wiki/ Antikes_Kupferbergwerk_Tonglüshan; [9] …Zhaobishan; [10] …/wiki/Kupfer, 09.03.10.

Mit diesem neuen Werkstoff in enger Verbindung steht auch die Erfindung des Rades, der Transport auf Rädern, die Kultivierung des Bodens und Verbesserung der Erträge, das Anlegen von Bewässerungskanälen sowie die Neueinrichtung und Erweiterung von Fernhandelswegen [1] - [3].

Eine nicht mindere Bedeutung hatten höchstwahrscheinlich sowohl das Metall Kupfer wie auch die Kupfer-Zinn-Legierungen bei der Errichtung der Pyramiden bei Gizeh (deutsch: Giseh), die ältesten, zugleich einzigen erhaltenen Bauwerke der sieben „antiken Weltwunder“ (3000 v. u. Z.): wie die Hängenden Gärten von Babylon, erbaut unter König Nebukadnezar II. (um 600 v. u. Z.), die Grabstätte des Tyrannen Mausolus in Halikarnassos (um 450 v. u. Z.), das Standbild des Zeus im Tempelbezirk von Olympia (um 450 v. u. Z.), der Tempel der Artemis in Ephesus, Kleinasien (um 356 v. u. Z.), der Leuchtturm auf der Insel Pharos im Hafen von Alexandria (um 350 v. u. Z.), die Bronzestatue, der Koloss von Rhodos [4]. Es ist außerdem geläufig, die Steine der Cheopspyramide sollen mit Kupferwerkzeugen bearbeitet worden sein [5], [6].

Erste Aufzeichnungen, die über die Buntmetallurgie der Antike Auskunft geben, stammen beim Kupfer von Homer (vermutlich aus dem 8. Jahrhundert v. u. Z.): Poeme des Krieges „Ilias“ und des Friedens „Odyssee“; Hesiodos (um 776 bis 700 v. u. Z.): Legende „Fünf Generationen“, Ovidius Naso (43 v. u. Z. bis 17 u. Z.): Poem „Metamorphose“ sowie Titus Lucretius Carus (96 bis 55 v. u. Z.): Abhandlung „Von der Natur der Dinge“. Nach Homer waren unter anderem die Helden des Trojanischen Krieges [*)] Achilles, Hector, Patroklos mit „kupfernen Rüstungen“ bekleidet und schlugen sich mit „Kupferschwertern“ und Hephaitos, der Gott der Schmiede, erzeugte Bronze, woraus er Achilles ein Schild schmiedete.

Zum Geschichtlichen muss hier auch noch folgendes vermerkt werden, nämlich, daß bereits in der prähistorischen Zeit die Tschuden Kupfer aus den oberflächlichen Schichten des Altai, erschürften und es in großen Töpfen schmelzten und danach zu schönen Waffen und Schmucksachen verarbeiteten [7]. Tschudische Bronzen sind markant durch einen Anteil von sechs bis zwanzig Prozent Zinn, welches aus China bezogen wurde. Und nach der Vertreibung der Tschuden durch die Tataren blieben ihre Bergwerke unberührt bis zum Jahr 1573. Interessant ist, zu Herodots Zeiten (490/480 bis 424 v. u. Z.) war ein lebhafter Handel der Griechen mit den Tschuden, wodurch diese Kupfer-Zinn-Legierungen zu ihnen gelangten.

Hier ist ebenso hinzuzufügen, daß nach Homer die Waffen der Griechen und Trojaner aus Kupfer bestanden, auch ihre gefertigten Schwellen, Pfosten, Tore, Beile, Speichen etc. Anzufügen ist noch, die Griechen und Römer haben in ihrer Blütezeit Kupfer zu Bildsäulen, Schmuckwaren etc. in großen Mengen verarbeitet. Und Münzen wurden in der ersten Zeit Roms nur gegossen, seit Servius Tullius († um 534) auch geprägt [7]. Auch die Chaldäer (das antike Volk aus Südmesopotamien) stellten gewaltige Kupfertore her.

[1] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [2] Wilsdorf, H.: Montanwesen, L: Edition 1987; [3] Ak.: Allgemeine Geschichte der Technik von den Anfängen bis 1870, L: FV 1981; [4] Piersig, W.; Wicht, H.; Marx, G.: Beitrag zur geschichtlichen Entwicklung der Werkstoffbearbeitung, TH MD 1985; [5] Kupfer: Vorkommen, Gewinnung, Eigenschaften, Verarbeitung, Verwendung, DKI i.004, 02/1997; [6] Hoppe, R.: Zur Chemie des Kupfers, Metall 33 (1979), S. 1147/51; [7] MKL, X. Bd., Kupfer, S. 316/ 324, L: BI 1888.

*) Der Krieg, so denn er stattgefunden hat, wird üblich auf den Zeitraum von 1194 bis 1184 v. u. Z., heute allgemeiner auf das 12. bzw. 13. Jahrhundert v. u. Z. datiert [Spiridonov, A.]: Kupfer in der Geschichte der Menschheit, L: DVfG 1982.

Im Übrigen trieben die Ägypter schon 5000 v. u. Z. auf der Halbinsel Sinai Bergbau auf Kupfer, gleichfalls die Phönizier (das semitische Volk des Altertums im Bereich des jetzigen Libanons und Syriens am Mittelmeer mit den Stadtstaaten Akko, Arados, Byblos, Berytos, Tyros) gewannen Kupfer aus eigenen Gruben, auf Zypern, in Kilikien (im Südosten Kleinasiens, heute Türkei), Edom (einst Land und Königreich östlich der Jordansenke), Unteritalien und bei Chalkis auf Euböa (Griechenland) und sie waren darüber hinaus Meister im Bronzeguss [1] - [3].

Desgleichen, so geht aus der Literatur hervor, die Griechen, wie bereits angeführt, benutzten im Trojanischen Krieg kupferne Panzer, Schilde, Schwerter etc. und den Bronzeguss soll Rhökes um 600 v. u. Z. in Griechenland eingeführt haben [4]. Daß die Bronze mehr als ein Jahrtausend (von 2200 bis 800 v. u. Z.) das dominierende Material in fast allen Kulturen dieses Zeitraumes war, dies bestätigt die große Vielfalt von Werkzeugen, Waffen, Hausgerät, Gebrauchsgegenständen sowie Schmuck, die die Bronzezeit hervorbrachte [5].

Erforderliche Kupfervorkommen befanden sich beispielsweise auch in Mittelgriechenland auf der Halbinsel Attika mit dem Hauptort Athen, wobei die dortigen Silberminen gleicherweise Kupfer, Blei, Eisen und Zink lieferten. Sie lagen in der Bergregion Laurion, dem antiken griechischen rund 170 Quadratkilometer großen Bergbaurevier. Bekannte Grubenbezirke sind unter anderen die Minen von Plaka, Kamariza, Megala Pefka, Sounion [6] und erbrachten zu Themistokles´ Zeit (um 525 bis 459 v. u. Z.) dreißig bis vierzig Talente (wobei zu beachten ist, daß diese Maßeinheit des Altertums schwankte; die Antike kannte das attische Talent zu 36 Kilogramm und das karthagische Talent zu 27 Kilogramm, à 60 Minen à 60 Schenkel) [].

Und der griechische Historiograph der Antike Herodot von Halikarnass(os) (490/480 v. u. Z. bis 424 v. u. Z.) kannte, wie sein Volk der Griechen auch, daß im Land der Massageten, was zwischen dem Kaspischen Meer und dem Aralsee an den Flüssen Oxus (Amudarja) und Jaxartes (Syrdarja) befand, daß es da das Kupfer wie auch die Bronze gab und in diesem heute zu Indien gehörigen Gebiet soll dies und die daraus gefertigten Geräte im Überfluss gegeben haben [7]. Früh wurde auch in Nord- und Mitteleuropa, z. B. in Dänemark (14. Jahrhundert v. u. Z.) Bronze verarbeitet. Ein Dokument dafür ist der Sonnenwagen von Trundholm auf Seeland, eine gefügte Sonnenscheibe aus Gold, Silber und Bronze, [8].

Zur Erfolgsgeschichte der Bronze gehören die ersten Glocken aus Zinnbronze (um etwa 600 u. Z.), die ersten Kanonenrohre aus Bronze, die zwischen 1345 und 1370 gegossen wurden [7], vor allem aber auch der in hoher Blüte stehende Kunstguss aus der Renaissance, deren Tradition bis in die Jetztzeit reicht [8].

Verbürgt ist weiterhin, Kupfer-Zink-Legierungen (Messing) müssen in ihrer Herstellung die frühen Metallurgen bereits beherrscht haben. Beispielsweise wurden solche in Babylonien und Assyrien im 3. Jahrtausend v. u. Z. verwendet, für Palästina sind sie zwischen 1400 und

[1] MKL, X. Bd., Kupfer, S. 316/ 324, L: BI 1888; [2] ML, XI. Bd., Kupfer, Sp. 340/356, L: BI 1927; [3] ...org/wiki/Kupfer, 30.03.10. [4] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [5] Wilsdorf, H.: Montanwesen, L: Edition 1987; [6] www.niceus-mineralien,de/mi_laurion.html, 22.11.10; [7] Hoppe, R.: Zur Chemie des Kupfers, Metall 33 (1979), S. 1147/1151. [8] Kupfer – Vorkommen, Gewinnung, Eigenschaften, Verarbeitung, Verwendung, DKI i.004, D: 02/1997.

1000 v. u. Z. im Gebrauch [1] - [3] obwohl Zink als Metall im Altertum und Mittelalter noch nicht bekannt war, was auch für Europa zutreffend ist [4]. Als Metall wurde es erst in der frühen Neuzeit, in größeren Mengen erst seit dem 18. Jahrhundert hergestellt [1], [5]. Auf deutschen Boden sind Messinge um 150 u. Z. datiert. In Deutschland mussten aber noch bis zu einer wesentlicheren (fabrikmäßigen) Zinkerschmelzung ungefähr 1.500 Jahre vergehen.

Vorrangig erhielten die Metallarbeiter des Altertums und Messingschmelzer des Mittelalters diese Cu-Zn-Legierungen, indem sie der Kupferschmelze natürlichen Galmei (Zinkkarbonat, ZnCO3) hinzugaben [1] - [3], der ein Verwitterungsprodukt der Zinkblende ist [6], [7]. Dabei entstand ein Rohmessing mit einem Zinkanteil von etwa 20 Prozent, welches noch eine weitere Verbesserung durch den Zusatz von geröstetem Galmei und Holzkohle erhielt [4], [1] - [3], [5]. Sowohl von dem Benediktinermönch Theophilius Presbyter (12. Jahrhundert) wie auch dem deutschen Gelehrten und Bischof Albert Magnus (auch Albertus Teutonicus, Albertus Coloniensis, Albert der Große, Albert der Deutsche, Albert von Lauingen, um 1200-1280) liegen schriftliche Überlieferungen über eine solche Messingdarstellung vor [4]. Von dem Ersten ist diese Technologie in seinem Hauptwerk „Schedula diversarum artium“ festgehalten und vom Zweiten ist diese Verfahrensweise eingebunden in sein 22.000 Seiten umfassendes notiertes Zeitwissen. Nach [4] eignete sich das so hergestellte Messing nur zum Gießen. Um es zu Blechen schmieden bzw. zu Drähten auszuziehen oder zu vergolden, musste das Kupfer vorher vom Blei befreit werden.

Des Weiteren ergaben Funde und Materialuntersuchungen, daß der Messingguss im Mittelalter weiter verbreitet war als oft angenommen wird. Nachgewiesen wurde dies durch Riederer [8], der zahlreiche Metallanalysen an vermeintlichen Bronzeteilen aus mittelalterlichen und frühneuzeitlichen Bronzegießereien durchführte. Seine Ergebnisse für das Mittelalter sowie Frühneuzeit fasste unter anderen in folgender These zusammen: „Nicht die Bronze, sondern das Messing war die übliche Kupferlegierung, die zur Herstellung von Gebrauchs- und Schmuckgegenständen sowie sakralem Gerät Verwendung fand“ [8].

Zu den frühen Bronzen zählt auch das Speculum metal (Spiegelmetall), eine sehr harte, höchst polierbare, weißliche Kupfer-Zinn-Legierung. Aufgrund der guten Polierbarkeit ließen sich aus ihm Speculum (Metallspiegel) fertigen [9] - [11]. Anfangs waren es einfache Zinnbronzen [10]. Bekanntgewordene, zum Teil bis zum Anfang des 20. Jahrhunderts noch für Metallspiegel genutzte Legierungen sind simple Zinnbronzen aus Kupfer und Zinn im Mischungsverhältnis von 4:1 bis 2:1, teilweise mit ein bis zwei Prozent Arsen [11], [12], wie auch eine chinesische Spiegellegierung (80,8 Prozent Kupfer; 9,1 Blei; 8,4 Antimon), die altrömische Spiegellegierung (71-72 Prozent Kupfer, 18-19 Zinn, 4,0-4,5 Antimon und Blei)

[1] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [2] Wilsdorf, H.: Montanwesen , L: Edition 1987; [3] Lietzmann, K.-D.; Schlegel, J.; Hensel, A.: Metallformung, L: DVfG: 1984; [4] Schwabenicky, W:. Der mittelalterliche Silberbergbau im Erzgebirgsvorland und im westlichen Erzgebirge, unter besonderer Berücksichtigung der Ausgrabungen in der wüsten Bergstadt Bleiberg bei Frankenberg, C: Klaus Gumnior 2009; [5] Über das Vorkommen von Zink und Messing im Altertum und im Mittelalter, Erzmetall 23 (1970), S. 259/308; [6] www.mineralienatlas.de/.../; [7] …/wiki/Smithsonit, 24.11.10; [8] Riederer, J.: Metallanalysen an Erzeugnissen der mittelalterlichen und frühneuzeitlichen Bronzegießereien, Montanwirtschaft Mitteleuropas vom 12.-17. Jahrhundert, BO: Der Anschnitt, Zeitschrift für Kunst und Kultur im Bergbau, Beiheft 2 / 1984 / 153/158; [9] MKL, XV. Bd., S. 318, Spiegelmetall, L: BI 1889; [10] Ahlfeld, F.: Die Metallischen Rohstoffe - Zinn und Wolfram, S: Enke 1958; [10] MKL, III. Bd., Bronze, S. 46, L: BI 1886; [11] ML, XI. Bd., Sp. 617, Spiegelmetall, L: BI 1929, [11] …/wiki/Spiegelmetall, 03.11.10; , [12] ML, II. Bd., Bz., Sp. 916, L: BI 1925.

sowie die Komposition von 350 Teile Kupfer, 165 Zinn, 60 Platin, 20 Zink, 10 Arsen [1]. Dazu zählt aber auch Speculum mit der Zusammensetzung von 55 Prozent Kupfer und 45 Zinn, welches elektrolytisch auf Stahl-, Nickel- oder Bronzebleche aufgetragen wird, um Küchengeräte, Reflektoren etc. schönen Metallglanz zu verleihen [2]. Verwendet wurde Speculum metal selbst für Hauptspiegel von Teleskopen, beispielsweise beim 72 in (1,8 Meter) großen und 3,5 Tonnen schweren Spiegel beim „Leviathan of Parsonstown“ in Birr Castle, Grafschaft Offaly, Irland [3]. Als Spiegelmetall geeignet sind aber auch Legierungen aus 68,82 Kupfer; 31,18 Zinn; 69 Kupfer; 28,7 Zinn; ein anderes 65 Kupfer; 38,8 Zinn; 2,2 Zink; 1,9 Arsen [4] oder auch aus 41 Kupfer; 24 Zinn; 26 Nickel; 9 Eisen [5]

Geschichtlich relevant ist ebenfalls, Kupferminen waren überdies schon in Bithynien (im nördlichen Kleinasien) und in Thrakien am Berg Pangäos Kupferbergwerke in Betrieb, welche die Phöniker eröffnet hatten. Ferner waren auch in Grusien (Georgien) reiche Kupfervorkommen neben ergiebigen Eisenlagern in Nutzung. Nebstdem gewannen die Etrusker (ein antikes Volk, welches im nördlichen Mittelitalien im Raum der heutigen Regionen Toskana, Umbrien, Latium siedelte) auf Elba Kupfer. Sie waren es, die zuerst Stabmünzen aus Kupfer von parallelepipedischer Form hatten [5] und gelten als Meister von 1200 bis 400 v. u. Z. in der Herstellung von Bronzewaren [7]. Der römische Bergbau selbst erblühte erst nach den Punischen Kriegen, gut ausgeprägt war er zurzeit von Gaius Plinius Secundus Maior, Plinius der Ältere (etwa 23 bis 79) [5]. Vorher gab es wohl schon einen vorrömischen und römischen Kupfererzbergbau in Marokko, hingegen ist für Italien keine vorbronzezeitliche Kupfergewinnung bekannt [7].

Deutlich früher hatte er auch schon einen hohen Stand, denn bereits etwa 450 v. u. Z. führten die Römer ihre Bronzemünzen ein. Effizient war er im Römischen Reich aber nur bis zum Anfang der Spätantike (284-285 u. Z.), danach setzte sein Verfall ein und hörte sogar im 5. Jahrhundert gänzlich auf [1], [7], selbst der Iberische von Rio Tinto und Tharsis zurzeit von Kaiser Honorius (384-423, Regent von 395-423) [7]. Erzgießer und Kupferschmiede deckten nun ihren Materialbedarf aus Kupfer- und Bronzeschrott zerstörter Tempel, Paläste, Herrscherhäuser, Statuen, Denkmälern, Büsten, Bäder etc. Sogar Papst Urban VIII. (1568-1644, Papst der katholischen Kirche 1623-1644) holte sich noch die Bronze für das Tabernakel der Peterskirche zu Rom aus den Kassetten der Pantheons-Vorhalle [7], [8] - [10].

In Afrika waren das Atlasgebirge, Numidien, die erythräische Wüste, Meroe (mit seiner Ausdehnung von der großen Nilkrümmung in Nubien bis an die abessinischen Berge) bis 350 u. Z., die Gegend östlich von Karthago, Barram, Mauretanien, Sabä und Berenike reich an Kupfer. Außerdem hat es auch bereits vor Strabon (63 v. u. Z. bis 23 u. Z.) Kupferbergbau und Kupfermetallurgie östlich von Elefantine gegeben. Kupfer kam auch aus Äthiopien sehr früh [7], [11].

[1] MKL, XV. Bd., S. 318, Spiegelmetall, L: BI 1889; [2] Ahlfeld, F.: Die Metallischen Rohstoffe - Zinn und Wolfram, S: Enke 1958; [3] …/wiki/Spiegelmetall, 03.11.10. [4] MKL, III. Bd., Bronze, S. 46, L: BI 1886; [5] …/wiki/Kupfer, 30.03.10; [6] ML, II. Bd., Bronze, Sp. 916, L: BI 1925; [7] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [8] Huse, N.: Denkmalpflege - deutsche Texte aus drei Jahrhunderten, ZAK Zentrum für Angewandte Kulturwissenschaft und Studium Generale, Karlsruhe Institut für Technologie (KIT), M: 1996; [9] …/wiki/Pantheon (Rom), 27.10.10; [10] books.google.de/books?isbn=3406405444…, 27.10.10; [11] Wilsdorf, H.: Montanwesen, L: Edition 1987.

Zur vollständigeren Darstellung muss hinzugefügt werden, daß in der Vorzeit die Menschen gefundene, gediegene Kupferstücke als Steinart ansahen und erkannten, daß solche seltsamen Fundstücke ohne in die Brüche zu gehen sich durch Hämmern formen und verfestigen (härten) ließen. Ab dieser Zeit gehen die Menschen den eigentlichen Weg zur Metallzeit. Dies war besonders die frühen sich herausbildenden Metallarbeiter eine Quelle voller Erkenntnisse, zuerst für die Metallbearbeitung und folgend für die Metallurgie [1]. Aber auch im Mittelalter verleihen die Kupfermetallurgie der Entwicklung einen entscheidenden Schub, kennzeichnend dafür ist die Herausbildung spezieller Zünfte, wie der Gelbgießer (Messinghersteller), der Rotgießer (Rotgussfabrikanten), der Glocken- und Geschützgießer. Diese angesprochene Periode hatte auch weniger Förderliches, nämlich durch die Völkerwanderung (besonders von 500 bis 900) erlosch in vielen Gebieten Europas teils die bergmännische und metallurgische Tradition [2]. Im Weiteren, dem Hochmittelalter, erfolgte die Aufbereitung der Erze nach verschiedenen Verfahren. In [3] ist festgehalten: „Das Zerkleinern der Erze mit Hand geschah auf so genannten Unterlageplatten mittels einem Schlägel, so, wie es beispielsweise auf dem Annaberger Bergaltar [von Hans Hesse (um 1470-1539) mit dem Erzausschläger, um 1520-1522; d. A.] oder in der Cosmographia [4], [Das ist: „Eine Beschreibung der ganzen Welt mit allem, was drinnen ist.“; d. A.] von Sebastian Münster [(1488-1552), d. A.] zu sehen ist.“

Keine Auswirkung hatte dies in Mitteleuropa im Raum von Helgoland, wo vor etwa sieben Jahrhunderten Kupfererze verhüttet wurden [5], [6], aber über eine dortige Kupferproduktion während der Bronzezeit ist bisher nichts bekannt geworden [1]. Interessant ist, im Rheinland begann der Kupfererzbergbau nach der Eroberung Galliens durch Gaius Julius Cäsar (58-51 v. u. Z.), belegt ist er für Wallerfangen-Limberg bei Saarbrücken, St. Josephsberg am Virneberg bei Rheinbreitenbach, Bieber im Spessart, Kreuznach, Münster am Stein, Rheingrafenstein, Thalböckelheim an der Nahe, Dillingen, Mettlach an der Saar sowie Wilnsdorf und Dermbach im Siegerland wie auch Ems, Nassau, Holzapfel, Braunbach im Lahngebiet [2].

Auf Grund bisheriger Metallfunde aus der Vorzeit, Antike, dem Mittelalter und auch danach, bildete sich bei den Historikern die Meinung, bei den Germanen war das Metall Eisen wahrscheinlich früher bekannt als das Metall Kupfer. Eigentlich publik wurde der deutsche Kupferbergbau seit der Zeit von Kaiser Heinrich I. (876-936, Regent 918-936) bzw. Otto I. (912-973, Regent 936-973). Seinen Ausgang nahm er, als bei den Franken um 860 Bergbau auf Kupfer am Main betrieben wurde [2]. Überdies wurden in Deutschland Kupfererze in den preußischen Provinzen, in Sachsen (Raum Mittweida und Frankenberg), Westfalen, Hessen-Nassau, Hannover, Schlesien, im Rheinland, in Unterfranken [2], Oberfranken [7] Thüringen (u. a. der Hochkircher Hütte schon vor 1536) [8], Braunschweig, Anhalt (am meisten im Mansfelder Land bei Meisdorf mit Beginn um 1199), Sangerhausen, Arnsberg, im Harzgebiet gefördert [2].

[1] Kupfer – Vorkommen, Gewinnung, Eigenschaften, Verarbeitung, Verwendung, DKI i.004; [2] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [3] Schwabenicky, W:. Der mittelalterliche Silberbergbau im Erzgebirgsvorland und im westlichen Erzgebirge, unter besonderer Berücksichtigung der Ausgrabungen in der wüsten Bergstadt Bleiberg bei Frankenberg, C: Klaus Gumnior 2009; [4] Münster, S.: Cosmographia, (Beschreibung der ganzen Welt ), Basel: Heinrich Petri 1544, Faksimiledruck, Lahnstein 2007; [5] Lorenzen W.: Helgoland … früheste Kupfer des Nordens, Otterndorf: Niederelbe-Verlag 1965; [6] Kupferverhüttung auf Helgoland zur Wikingerzeit, Umschau 79 (1979), S. 390/391; [7] Heinritz, H.: Bergbau in Oberfranken, www.historisches-lexikon-bayerns.de/…/artikel_454997, 28.10.10; [8] Westermann, E.: Das Eislebener Garkupfer und seine Bedeutung für den europäischen Kupfermarkt 1460-1560, K/Wien: Westermann 1971.

Eine besondere Erwähnung bezüglich des Kupferbergbaues, der Kupferverhüttung sowie der Messingherstellung wie auch der Kupfer- und Messingverarbeitung bedarf die Kupferstadt Stolberg (Rheinland, DE-NW) und die Aachener Region, denn wahrscheinlich begann hier bereits zur Römerzeit die erste Herstellung des goldglänzenden Messings aus Kupfer und Galmei. Zeugnisse für die Verhüttung von Kupfer, neben Eisen, Blei, Gold, Silber stammen aus der Zeit ab der Mitte des 15. Jahrhunderts. Später, um 1600 gelangten dann, mit den von Aachen kommenden Kupfermeistern die Kenntnisse der Messingherstellung in das Stolberger Gebiet. Stolberg erzielte bald nahezu eine Monopolstellung in der Messingherstellung in Europa und verhalf ihr auch zu der allbekannten Bezeichnung „älteste Messingstadt der Welt“. Kunde darüber geben noch heute die Überlieferungen über die zahlreichen ehemaligen Kupferhöfe, die frühneuzeitlichen Produktionsstätten für Messing, wie die Kupferhöfe in Grünenthal (spätestens 1633 Kupfer- und Galmeimühlen), Steinfeld (1679 erster und 1698 zweiter Kupferhof), Rosenthal (1724), Roderburgmühle (1615), Hof Stöck (1727), Hof Weide (1615), Hof Bleibtreu, unterster Hof (1612), Schleichers Hof, Adler Apotheke (1575), Kupferhof Rose (1600), Kupferhof Schart (kurz vor 1600), Knautzenhof (kurz vor 1600), Kleinere Kupferhöfe), Bernhardshammer (ab 1602 Kupfermühle, danach auch Kupferhof), Blocksmühle (um 1646), Buschmühle (nach 1648), die nichterhaltenen Kupferhöfe: Alte Krautlade (1565), Ellermühle (vor 1548), Blankenberg (nach 1652), Frankental (1658), Hof Velau (vor 1819). Da Zink erst im 19. Jahrhundert als Element erkannt und lokalisiert wurde, trug Messing (Ms) die Bezeichnung „gelbes Kupfer“ gegenüber dem eigentlichen „roten Kupfer“ [1], [2], [3].

Sehr früh, im Jahre 1679 entstand östlich des damaligen Dorfes Bettenhausen an der Losse (einem östlichen Stadtteil der nordhessischen Großstadt Kassel) der Messinghof Kassel an der Stelle einer 1407, 1410 und 1422 bereits erwähnten Mühle, wo seit 1560 Kupfererz zu Messing (Ms) verarbeitet und schon in der Mitte des 16. Jahrhunderts das Rothgießen aufgenommen wurde [4]. Ebenso befand sich ein Kupferhammer in Oker bei Goslar [5]. In Eberswalde (Mark Brandenburg) arbeiteten bereits 1532 zwei Kupferhämmer. Sie wurden 1603 an die Finow verlegt. Außerdem entstanden damals am Kienwerder Eisen-, Blech-, Drahthämmer sowie Messerschmieden und machten die Stadt zum frühesten Industrieort [6]. Auch in der brandenburgischen Gemeinde Siehdichum (LK Oder-Spree) existierte 1553 ein Kupferhammer, welcher auch überregional Bedeutung erlangte [7].

Der Kupferbergbau in Bayern, insbesondere in Oberfranken, besteht bereits im Mittelalter (wahrscheinlich 1248/1260). Datierter Beginn für die wichtigsten Bergbauzentren (Arzberg, Goldkronach, Kupferberg, Weißenstadt, Wunsiedel, Lichtenberg, Fichtelberg, Naila) ist der Zeitraum 1300 bis 1430 [8]. Im Einzelnen florierte er in den Revieren bzw. Gebieten Arzberg an der Rösla, nach 1268; Wunsiedel im Fichtelgebirge an der Roslau, nach 1163; Kupferberg im Frankenwald, im 9. Jahrhundert erste Abbauversuche, stetiger Abbau ab 1331; Goldkronach an der Kronach – nahe Berneck, nach 1300/1331; Weißenstadt an der Eger, nach 1368; Fichtelberg, etwa 1602; Naila an der Selbitz, ab Mitte 15. Jahrhundert

[1] de.wikipedia.org/wiki/Stolberg_(Rheinland); [2] …/wiki/Kupferhof; [3] …/wiki/Reitwerk, 14.11.10; [4] …/wiki/messinghof_(Kassel); 12.11.10; [5] Denzel, M. A.; Gerhard, H.-J.; Engel, A.: Marktverflechtungen von Kupfermärkten des nördlichen Kontinentaleuropa im 18. Jahrhundert, in: Bartels, Ch.; Denzel, M. A. (Hrsg.): Konjunkturen im europäischen Bergbau in vorindustrieller Zeit, VSGW Beihefte Nr. 155, S: Steiner 2000; [6] …/wiki/eberswalde; [7] …/wiki/Kupferhammer_(Schlaubetal); [8] Heinritz, H.: Bergbau in Oberfranken, www.historisches-lexikon-bayerns.de/…/artikel_454997, 28.10.10.

(1467); Lichtenberg im 12. Jh.; Steben in Oberfranken, um 1374, insbesondere nach 1792 [1], [2]. Bereits kam 1520 kam es zur Einrichtung eines Messinghammers in Eckersmühlen (Stadtteil der Kreisstadt Roth des mittelfränkischen Landkreises Roth) über dessen Betrieb schon im Jahre 1562 berichtet wurde. Dieser Zainhammer war ein Hammerwerk, mit dem Eisen, Messing oder Kupfer zu Zainen (Stäben) geschmiedet wurden [3]. Die erste und einzige Messingfabrik des Kurfürstentums Bayern, der Rosenheimer Messinghammer, wurde am 21. Juli 1717 an der Stelle eines ehemaligen Kupferhammers gegründet und zusätzlich zur Messinggewinnung kam 1803 ein Kupferhammer hinzu [4].

Übrigens gilt als erstes Bergwerk im Erzgebirge die 922 geöffnete „Alte Fundgrube und Herzug genannt (auf Silber und Kupfer)“ zu Biensdorf bei Frankenberg [5], [6]. Eine Fortsetzung fand der Erzbergbau da 927 mit dem Aufschluss des nahegelegenen Trappenauer Vorkommens sowie weiteren 56 vom 10.-15. Jh. allein im Raum Frankenberg und Mittweida betriebenen Erzgruben sowie dem ab 1165 um Freiberg im Erzgebirge in Gang gekommenen Erzbergbau. [5]. Über einen solchen gibt es Nachrichten bei Ullrichsberg in der Nähe von Wolkenburg im 12.?/13.-14. Jh. (wahrscheinlich um 1280/1345 [7], einem nahe von Scharfenberg in der ehemaligen Mark Meißen aus dem 13. Jh. [7], [8], dem bei der Deutschordensburg Frauenstein aus dem Jahr 1335, bei Penig am Ulrichsberg von 1351, vor 1372 in Lößnitz (Erzgebirge) [7], um 1470/71 von Schneeberg [7], [8] sowie bei Olbernhau ab 1511 [7]. Von Eisen- und Kupferzechen spricht eine Urkunde von 1375 [7], [8]. Für Sayda (Mittelsachsen) im Mortelgrund wird Kupferbergbau erstmalig 1400 genannt, der vermutlich schon seit 1200 betrieben wurde.

Belegt ist der Bergbau auf Kupfer für die Eschigt Fundgrube (1512), die Kupfergrube Sankt Anna zum neuen Glück, Alt Väter Erbstolln (1739), Eschicht Fundgrube (1697), Gnade Gottes Erbstolln (1711), Hoffnung Gottes Fundgrube (1738), Johannes Erbstolln (1732). Eine Kupferhütte entstand 1614 oberhalb der Mortelmühle, die Alte Hütte. In ihr wurde Schwarzkupfer geschmolzen, welches dann zur Weiterverarbeitung nach Chemnitz und später ab 1537 in die Grünthaler Saigerhütte, dem ältesten technischen Denkmal auf dem Gebiet der neuen Bundesländer, kam [8], [9]. Im sächsischen Schneeberg hatte das Kupferausbringen 1506 mit 3.605 Zentner seinen Höhepunkt, kurz danach (1512) war es nur noch 550 Zentner und 1517 bloß noch 200 [9].

Ein Bergbau auf silberhaltige Kupfererze am Ostabhang des Pöhlberges bei Annaberg ist auf das Jahr 1442 datiert [7] [8], [9]. Außerdem gibt es bereits 1278 es eine bezeugte, an der Strigis gelegene Hütte in Böhringen (Gemeinde Tiefenbach, Landkreis Mittweida), eine weitere soll es in der Gersdorfer Bergbausiedlung gegeben haben [10]. Welche hohen Aufwendungen zur Durchführung des Bergbaues in den Schmieden bezüglich der

[1] …/wiki/Arzberg_(Oberfranken); …/Naila; …/Goldkronach; …/Bad_Steben; …/Wunsiedel, …frankenwald,bayern-online.; …Frankenwald.bayern-online.de/…/lichtenberg/…/ besucherbergwerk/; … /Fichtelberg_(Oberfranken); …/Weißenstadt, 30.10.10; [2] Heinritz, H.: Bergbau in Oberfranken, historisches-lexikon-bayerns.de/…/artikel_454997; [3] …/Eckersmühlen, 12.11.10; [4] stadtarchiv.de/index.php?id=330, 12.11.10; [5] Kraume, E.: Die metallischen Rohstoffe, Kupfer, S: Enke 1964; [6] Klotzsch, J. F.: Ursprung der Bergwerke in Sachsen, aus der Geschichte mittler Zeiten untersucht, C: Stössel 1764, books.google.de/books?; [7] …/Wolkenburg; …/Lößnitz; …/Olbernhau; …/Grünthal; …/Ulrichsberg; …/Schneeberg_(Erzgebirge), 27.10.10; [8] Sieber, S.: Zur Geschichte des erzgebirgischen Bergbaues, HAL (a. S.): Knapp 1954; [9] Wagenbreth, O.: Bergbau im Erzgebirge, L.: DVfG 1990; [10] Schwabenicky, W:. Der mittelalterliche Silberbergbau im Erzgebirgsvorland und im westlichen Erzgebirge, unter besonderer Berücksichtigung der Ausgrabungen in der wüsten Bergstadt Bleiberg bei Frankenberg, C: Gumnior 2009.

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Ende der Leseprobe aus 75 Seiten

Details

Titel
Kupfer - Metall der Antike, Gegenwart, Zukunft, Fonds für Technik, Kultur, Kunst
Untertitel
Beitrag zur Technikgeschichte (17)
Veranstaltung
Technikgeschichte
Autor
Jahr
2011
Seiten
75
Katalognummer
V164366
ISBN (eBook)
9783640808366
ISBN (Buch)
9783640809295
Dateigröße
943 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Schlagworte
Kupfer, Kupferwerkstoffe, Kupferhistorie, Kupferbergbau, Kupferstatistik, Kupfereigenschaften, Kupferverwendung, Kupferdenkmale
Arbeit zitieren
Dipl.-Ing. (FH), Dipl.-Ing., Dr.-Ing. Wolfgang Piersig (Autor), 2011, Kupfer - Metall der Antike, Gegenwart, Zukunft, Fonds für Technik, Kultur, Kunst, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/164366

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