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Eisengallustinte

Eisengallustinte

Eisengallustinte ist eine seit dem 3. Jahrhundert v. Chr. gebräuchliche dokumentenechte schwarze Tinte, die sich gut mit Stahlfedern, allerdings schlecht mit Füllfederhaltern (Verstopfungsgefahr), schreiben lässt. Die Herstellung im Mittelalter erfolgte aus Eisen(II)sulfat (Eisenvitriol), Galläpfeln, Wasser und Gummi arabicum. Die getrockneten Galläpfel werden zerstampft und zerkocht, wobei Gallsäure (Tannin) entsteht. Hinzu wird das Eisensulfat und das Gummi arabicum gegeben. Das Gummi arabicum dient der besseren Schreibbarkeit und gegen Ausflockungen. Die fertige Tinte wird erst auf dem Papier durch Oxidation des Eisens mit dem Luftsauerstoff zu Eisen(III)oxid schwarz. Dies dauert rund einen Tag. Damit die Tinte beim Schreiben besser sichtbar ist, wird noch ein Farbstoff wie Methylblau hinzugegeben, der später verblasst. Dies wurde bei den Vertragstinten teilweise als Stilelement ausgenützt. Die Tinten schrieben Schwarzblau und wurden nach dem Trocknen mehr oder weniger schwarz. Diese Vertrags- (und teilweise auch Kanzleitinten) waren bis in die 1960er Jahre auch für Füllfederhalter üblich, zumindest im Geschäftsbereich. Da die Verwendung von Eisengallustinten in Füllfederhalter wegen der auch dort erfolgenden Oxidation des Ausgangsstoffes des Farbstoffes die Gefahr des Verstopfens bestand waren solche Tinten mit etwas Pflege der Füllfederhalter verbunden. Der einzige verbleibende große Markt für Füllfederhalter ist die Pflichtschule und dort beherrschen aus praktischen Gründen Farbstofftinten den Markt welche problemloser in der Handhabung sind und auch aus Wäsche leicht auswaschbar sind was man von Eisengallustinten nicht sagen kann. Neben Eisengallustinten nach antiken Rezepten welche nicht für Füllfederhalter tauglich sind gibt es nur mehr sehr wenige Hersteller die eine solche Tinte für Füllhalter herstellen. Der Bekannteste ist der Füllfedernproduzent Montblanc, dessen eigene blauschwarze Tinte noch Eisengallustinte enthält. Ausserdem noch die Firma Rohrer&Klingner die Tinten und Tuschen für Künstler herstellen. Die Eisengallustinte verursacht Tintenfraß und wird heutzutage nur noch für wichtige Dokumente (Dokumentenechtheit) und in der Kalligrafie verwendet. Kategorie:Schreibmaterial

3. Jahrhundert v. Chr.

Zu diesem Jahrhundert v. Chr. existieren auch Wikipedia-Artikel zu den Jahrzehnten:

---- Das 3. Jahrhundert v. Chr. begann am 1. Januar 300 v. Chr. und endete am 31. Dezember 201 v. Chr..

Zeitalter/Epoche

Ereignisse/Entwicklungen

- Die möglicherweise aus der Mandschurei stammenden, mongoliden Hsiung-nu lassen sich in der heutigen Mongolei als Reiter- und Viehzuchtnomaden nieder.
- Bordeaux wird als römische Siedlung unter dem Namen Burdigala gegründet.
- 279 v. Chr. - Kelten dringen in Griechenland ein und plündern das Heiligtum von Delphi.
- 279 v. Chr. - König Pyrrhus von Epirus (318 v. Chr.-272 v. Chr.) siegt in der Schlacht bei Asculum (der sog. Pyrrhussieg).
- 273 v. Chr. - Erster Gesandtschaftsaustausch zwischen Alexandria und Rom.
- 267 v. Chr.-261 v. Chr. - Chremonideischer Krieg; Niedergang der ptolemäischen Seeherrschaft in der Ägäis.
- 264 v. Chr.-241 v. Chr. - Erster Punischer Krieg zwischen Römern und Karthago.
- 253 v. Chr. - In Pataliputra (heute Patna) findet, unter der Schirmherrschaft des Königs Ashoka und dem Vorsitz des Mönchs Moggaliputta Tissa, das 3. Konzil der buddhistischen Mönchsgemeinschaft statt.
- um 250 v. Chr. - Eratosthenes bestimmt den Erdumfang.
- 227 v. Chr. - Der Koloss von Rhodos wird bei einem Erdbeben zerstört. (nach anderen Angaben 226 bzw. 224 v. Chr.)
- 225 v. Chr. - 222 v. Chr. Rom kämpft gegen Kelten, Landgewinnung am Po
- 221 v. Chr. eint Qin Shi Huangdi rivalisierende Dynastien zum Kaiserreich China und wird damit erster Kaiser Chinas.
- 221 v. Chr. - 207 v. Chr. - In der Qin-Dynastie werden in China Maße und Gewichte vereinheitlicht.
- 218 v. Chr.-201 v. Chr. - Zweiter Punischer Krieg zwischen Römern und Karthago beginnt mit Hannibals Zug über die Alpen nach Italien.
- 217 v. Chr. - Ptolemaios IV. besiegt mit Hilfe einheimischer Ägypter die Truppen des Seleukiden Antiochos III..
- 202 v. Chr. Niederlage Karthagos gegen Rom in der Schlacht von Zama

Persönlichkeiten

Geboren

- 287 v. Chr. - Archimedes von Syrakus, bedeutender griechischer Mathematiker, Physiker und Ingenieur († 212 v. Chr.).
- 284 v. Chr. - Eratosthenes von Kyrene, griechischer Universalgelehrter und Direktor der Bibliothek von Alexandria († 202 v. Chr.).
- 265 oder 262 v. Chr. - Apollonios von Perge, griechischer Mathematiker (†200/190 v. Chr.).
- 259 v. Chr. - Qin Shi Huangdi, Begründer des chinesischen Kaiserreichs und Errichter der chinesischen Mauer (†210 v. Chr.).
- 257 v. Chr. - Aristophanes von Byzanz, griechischer Philologe und Direktor der Bibliothek von Alexandria († 180 v. Chr.).
- 250 v. Chr. - Marcus Iurius Binecius, römischer Widerstandskämpfer und Verfechter rein römischer Kultur († 198 v. Chr.).
- 247 v. Chr. - Hannibal, karthagischer Feldherr († 183 v. Chr.).
- 236 v. Chr. - Scipio Africanus Major, römischer Feldherr und Staatsmann († 183 v. Chr.).
- 234 v. Chr. - Marcus Porcius Cato, genannt Cato der Ältere, römischer Feldherr, Historiker und Politiker († 149 v. Chr.).
- 217 v. Chr. - Aristarchos von Samothrake, griechischer Historiker und Direktor der Bibliothek von Alexandria († 145 v. Chr.).
- 208 v. Chr. - Polybios, griechischer Historiker († 120 v. Chr.).

Gestorben

- 289 v. Chr. - Mengzi, chinesischer Philosoph (
- 371 v. Chr.)
- 272 v. Chr. - Pyrrhus, König von Epirus (
- 318 v. Chr.)
- um 270 v. Chr. - Epikur, griechischer Philosoph (
- um 341 v. Chr.)
- um 270 v. Chr. - Euklid von Alexandria, griechischer Mathematiker (
- um 340 v. Chr.)
- 260 v. Chr. - Zenodotos, griechischer Philologe, erster Direktor der Bibliothek von Alexandria (
- um 325 v. Chr.).
- um 240 v. Chr. - Kallimachos von Kyrene, griechischer Schriftsteller und Gelehrter (
- um 305 v. Chr.).
- 230 v. Chr. - Aristarchos von Samos, griechischer Astronom (
- um 325 v. Chr.).
- 212 v. Chr.- Archimedes, griechischer Mathematiker, Physiker und Ingenieur (
- um 287 v. Chr.).
- 211 v. Chr.- Publius Cornelius Scipio, römischer Feldherr und Staatsmann.

Erfindungen und Entdeckungen

- der chinesische Kaiser Qin Shi Huangdi beginnt den Bau der chinesischen Mauer.
- der griechische Ingenieur Ktesibios entwickelt Federkatapulte, Kolbenspritzen, Wasseruhren mit Zahnradgetriebe und Wasserorgeln.
- Errichtung des Koloss von Rhodos, einer Statue des Sonnengottes Helios an der Hafeneinfahrt von Rhodos, eines der sieben Weltwunder
- Sostratos von Kniddos erbaut den Leuchtturm von Pharos, eines der sieben Weltwunder (299 v. Chr - 279 v. Chr.).
- Archimedes von Syrakus stellt die Hebelgesetze auf, entwickelt den Flaschenzug, findet das Gesetz des hydrostatischen Auftriebs und formuliert den Begriff des spezifischen Gewichts.

Die einzelnen Jahre

00-03 ja:紀元前3世紀 ko:기원전 3세기

Füllfederhalter

Ein Füllfederhalter, kurz auch Füllhalter, Füllfeder oder Füller genannt, ist ein Schreibgerät in Stiftform, das mittels einer Metallfeder Tinte auf Papier überträgt. Die Tinte fließt dabei durch die Kapillarwirkung von einem Speicher (z. B. Tintenpatrone, Konverter oder integriert als Kolbenfüller) an die Spitze der Metallfeder und wird dort vom Papier aufgesaugt.

Geschichte

Die älteste historische Aufzeichnung eines Füllfederhalters datiert aus dem 10. Jahrhundert, der früheste erhaltene Füllfederhalter stammt aus dem 18. Jahrhundert. Bis zum Anfang des 19. Jahrhundert gab es nur langsame Fortschritte in der Entwicklung des Füllfederhalters, danach beschleunigte sich die Entwicklung und die Anzahl der produzierten Füllfederhalter stieg stetig. Dass der Füllfederhalter ein so beliebtes Schreibgerät wurde, verdankt er drei entscheidenden Erfindungen: der Goldfeder mit Iridiumspitze, dem Hartgummi und der gleichmäßig fließenden Tinte. Die ersten Füllfederhalter, die mit diesen drei Schlüsseltechnologien ausgestattet waren, entstanden in den 1850ern, und in den 1880ern begann dann die Ära des Füllfederhalters als Massenprodukt. Die dominierenden amerikanischen Produzenten in dieser Pionierära waren die Firmen Waterman in New York City und Wirt in Bloomsburg, Pennsylvania. Waterman überflügelte bald Wirt und die vielen anderen Firmen, die zu dieser Zeit entstanden, und blieb Marktführer bis die frühen zwanziger Jahre des 20. Jahrhunderts. In Deutschland begann der Fabrikant Günther Wagner 1871 mit der Produktion und die Firma Pelikan wurde in den 1890ern einer der Hauptproduzenten von Füllfederhaltern. Die Firma erwarb Patente für Füllfederhalter mit Festtinte des kroatischen Chemikers Slavoljub Eduard Penkala (patentiert 1907, Massenproduktion seit 1911) und 1925 das Patent des ungarischen Ingenieurs Theodor Kovacs für den modernen Kolbenfüller. In den folgenden Jahrzehnten gab es viele technologische Innovationen in der Herstellung der Füllfederhalter. Zelluloid ersetzte stufenweise das vulkanisierte Hartgummi, was die Produktion einer viel breiteren Palette von Farben und Designs ermöglichte. Gleichzeitig experimentierten die Hersteller mit neuen Füllsystemen. Die Zwischenkriegszeit sah die Einführung von einigen der bemerkenswertesten Modelle, wie des Parker Duofold und Vacumatic, der Sheaffer's Lifetime Balance Reihe und des Pelikan 100. Während der vierziger und fünfziger Jahre des 20. Jahrhunderts behaupteten die Füllfederhalter ihre beherrschende Stellung unter den Schreibgeräten, denn frühe Kugelschreiber waren teuer, neigten zum Auslaufen und hatten einen nur unregelmäßigen Tintenfluss, während der Füllfederhalter weiterhin von der Kombination aus Massenproduktion und Kunstfertigkeit profitierte. Diese Periode sah die Produkteinführung von erfinderischen Modellen wie des Parker 51, des Sheaffer Snorkel und des Eversharp Skyline, während die Esterbrook J Serie mit den Hebelfüllermodellen mit auswechselbaren Stahlspitzen billige und zuverlässige Massenprodukte anbot. Ab den sechziger Jahren des 20. Jahrhunderts errang dann der Kugelschreiber im Alltag durch Verbesserungen in der Herstellung stufenweise seine Vorherrschaft über den Füllfederhalter. Obwohl Patronenfüllfederhalter in Deutschland und Frankreich noch immer insbesondere in der Schule in Gebrauch sind, vermarkten moderne Hersteller (besonders Montblanc) Füllfederhalter heutzutage eher als Sammelobjekt und Statussymbol, und nicht mehr als Schreibgerät für den alltäglichen Gebrauch. Zu den gegenwärtigen Herstellern von Füllfederhalter gehören Cross, Lamy, Montblanc, Parker, Pelikan, Rotring, Omas, Sheaffer und Waterman. Qualitativ hochwertige Tinte wird von den Firmen Aurora, Cross, Lamy, Montblanc, Parker, Pelikan, Barock, Private Reserve, Sheaffer, Jansen sowie der französischen Firma Herbin hergestellt. Pilot ist eine von nur wenigen Firmen, die Wegwerffüllfederhalter herstellen.

Verwendung der Füllfederhalter

Zusammen mit dem Massenprodukt Bleistift und der Einführung von preiswerten Papier auf Holzbasis, war der Füllfederhalter verantwortlich für eine weitreichende Umwälzung in der Art des Schreibes und der Form der Schreibarbeit während des 19. Jahrhunderts. Sie wurden so zum Vorläufer des modernen Büros, das etwa am Ende des 19. und am Anfang des 20. Jahrhunderts mit der stufenweisen Einführung der Schreibmaschine und der frühen Kopierer entstand. Der Füllfederhalter und in geringerem Umfang der Bleistift, ersetzten die nur schwer zu benutzende Kombination aus Tauchfeder, Tintenfass, Löschwiege sowie des Löschsandes, die bis dahin zum Schreiben eingesetzt wurde. Die Benutzung einer Tauchfeder war wegen des unregelmäßigen Tintenflusses und der Neigung zu Klecksen eine komplizierte und häufig auch frustrierende Angelegenheit. In dieser Hinsicht kann die Einführung des Füllfederhalters mit der Ablösung der frühen kommandozeilenorientierten Textverarbeitungsprogramme und des Matrixdruckers durch die graphischen Textverarbeitungsprogramme und den Laserdrucker verglichen werden. Füllfederhalter werden im Allgemeinen als geeignetste Schreibwerkzeuge betrachtet, um mit Tinte auf Papier zu schreiben oder zu zeichnen. Sie sind jedoch kostspieliger, aufwändiger zu pflegen und empfindlicher als Kugelschreiber. Darüberhinaus können sie nicht mit den verschiedenen Pigment-, Schellack-, Eisengallus- oder Acryltinten und -tuschen verwendet werden, wie sie von Künstlern bevorzugt in Kombination mit (Eintauch-)Stahlfedern, Federkielen oder Rohrfedern benutzt werden (Ausnahme: Pelikans füllfederhaltertaugliche, pigmentierte Fount India).

Federn

Die Feder eines Füllfederhalters wird normalerweise aus rostfreiem Stahl oder aus Gold hergestellt. Goldfedern werden mit einer Spitze aus einer harten, haltbaren Legierung versehen, gewöhnlich ein Metall aus der Platingruppe. Das Material der Spitze wird häufig einfach als Iridium bezeichnet, obwohl nicht alle Hersteller dieses spezielle Metall noch in ihren Legierungen für die Federspitzen verwenden. Auch Stahlfedern haben gewöhnlich Spitzen aus einem härteren Metall, da reine Stahlspitzen sich auf dem Papier relativ schnell abnutzen. Die Feder ist normalerweise von der Mitte zur Spitze mit einem dünnen Schnitt versehen, durch den die Tinte von dem Vorratsbehälter zur Federspitze fließt. Bei den üblichen Federn von Füllfederhaltern verengt sich die Spitze zu einem Punkt, wodurch die Tinte in einer dünnen, gleichmäßigen Linie zu Papier gebracht wird. Breite Kalligraphiefedern haben teilweise mehrere solche Einschnitte zur Spitze, um den Tintenfluss zu erhöhen, und so auch die breiten Linien gleichmäßig mit Tinte zu füllen. Spitz zulaufende Federn mit zwei Einschnitten werden im Allgemeinen als Notenfedern bezeichnet, da durch die doppelte Einkerbung ein großer Strichstärkenkontrast erreicht werden kann, der für das Schreiben von Musiknoten notwendig ist. Obwohl die üblichen Federn eine punktförmige Spitze besitzen, die in verschiedenen Größen erhältlich sind (häufig: F=fein, M=mittel, B=breit, seltener: EF=extra fein, BB=doppelbreit), sind auch Federn mit anderen Spitzenformen erhältlich. Beispiele sind links bzw. rechts abgeschrägte Federn (Oblique, Reverse Oblique), breite Federn, die einen Band- bzw Wechselzug ergeben (Stub) sowie elastische, schmale Federn, meist ohne gehärtete Spitze (Italic). Die Füllfederhalter, die aus der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts stammen, haben normalerweise eine flexible Feder, wie sie zum Schreiben der bevorzugten Handschriften dieser Zeit benötigt wurden. Ab den vierziger Jahren hat sich die Präferenz in Richtung der steiferen Spitzen verschoben, die dem größeren Druck standhielten, der für das Schreiben durch Kopierpapier zum Erstellen von Dokumenten mit Durchschlag erforderlich war.

Füllfederhalter als Kunstwerke

Füllfederhalter werden häufig als Kunstwerke angesehen. Aufwändige Federn werden aus teuren Metallen und Juwelen hergestellt; andere sind mit einem aus Japan stammenden aufwändigen Lackdesign verziert, der als Maki-e bekannt ist. Eine aktive Gemeinschaft von Füllfederhalterenthusiasten sammelt und benutzt alte und moderne Füllfederhalter und sammelt und tauscht Informationen über alte und moderne Tinten, Tintenfässer und -flaschen. Sammler bevorzugen häufig auch bei antiken Schreibgeräten diejenigen, die tatsächlich zum Schreiben benutzt werden können anstatt derer, die nur in einer Vitrine zum Anschauen liegen. Einer der teuersten ist der "Montblanc Black Diamond", der mit Diamanten besetzt ist und einen Wert von über 120.000 € hat. Dieses soll aber nicht heißen, dass alle Füllfederhalter Sammlerstücke sind; gute Qualitätsstahlfedern sind billig, und es gibt sogar »Wegwerf«-Füllfederhalter.

Siehe auch

Federkiel | Federhalter | Schreibfeder | Tintenlöschstift | Löschpapier

Weblinks

- [http://www.fountainpen.de Fountainpen.de]
- [http://www.penexchange.de Penexchange.de] Kategorie:Schreibgerät Kategorie:Büromaterial ja:万年筆

Gallapfel

Der rundliche Gallapfel kommt an der Unterseite von Eichenblättern im Herbst vor. Er entsteht durch abgelegte befruchtete Eier der Eichengallwespe (Cynips quercusfolii). Im Inneren des Gallapfels (auch Folii-Galle oder Blattgalle genannt) befindet sich eine Larve, aus der im Herbst dann das immer weibliche Insekt ausschlüpft, welches je ein unbefruchtetes Ei in den Vegetationskegel der Eichenknospe legt. Dieses überwintert dort und bildet ab dem Frühling Knospengallen (Taschenbergii-Gallen) aus denen dann im Juni sowohl Männchen als auch Weibchen der Eichengallwespe schlüpfen. Die befruchteten Weibchen legen dann wieder Eier mit Hilfe des Legestachels in eine Blattader des Eichenblattes ab. Durch eine Abwehrreaktion der Eiche entsteht um die Legestelle die krankhafte Wucherung, die aufgrund der kugelförmigkeit Gallapfel genannt wird. Mit Gallen werden allgemein Gewebewucherungen an Pflanzen bezeichnet.

Gewerbliche Nutzung

Der Gallapfel enthält unter anderem 55–65 % Gallusgerbsäure (Tannin) und Gallussäure. Der Absud von grob gemahlenen Galläpfeln liefert mit Eisen- und Kupfersalzen (beispielsweise Eisensulfat) tiefdunkle Verbindungen, die als schwarze Tinte, genannt Eisengallustinte, heute noch bei der Unterzeichnung von Staatsverträgen verwendet wird, aber auch als Gerbstoff für das Gerben von Leder verwendet wurde. Auf den ehemaligen Standort einer auf die Verarbeitung von Galläpfeln spezialisierten Mühle weist der Name des Kaiserslauterer Stadtteils Galappmühle hin. Neben dem Gallapfel gibt es noch Wucherungen an Eichen, die ebenfalls durch die Eiablage der Gallwespe ausgelöst werden, die nicht kugelförmig sind, nur 25–28 % Gerbstoffe enthalten, Knopper (plural: Knoppern) genannt werden und auch gewerblich genutzt und als Rohstoff gehandelt wurden. Kategorie:Botanik Kategorie:Entomologie Kategorie:Metamorphose

Wasser

Wasser ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Sauerstoff und Wasserstoff. Die Bezeichnung Wasser wird besonders für den flüssigen Aggregatzustand verwendet, im festen, also gefrorenen Zustand wird es Eis genannt, im gasförmigen Zustand Wasserdampf oder einfach nur Dampf. Dampf

Etymologie und alternative Bezeichnungen

Das Wort Wasser leitet sich vom althochdeutschen wazzar „das Feuchte, Fließende“ ab. Andere chemische Bezeichnungen für Wasser sind:
- Wasserstoffoxid (auf deutsch die korrekte, weil einfachste Bezeichnung)
- Diwasserstoffmonoxid, Wasserstoffhydroxid, Dihydrogeniumoxid, Hydrogeniumoxid, Hydrogeniumhydroxid oder Dihydrogenmonoxid

Vorkommen

Erde

Große Teile der Erde sind vom Wasser bedeckt, wobei dies besonders auf der Südhalbkugel der Fall ist und sich als Extrem an der Wasserhalbkugel zeigt. Die Versorgung der Weltbevölkerung mit hygienisch und toxikologisch unbedenklichem Trinkwasser, sowie einer ausreichenden Menge Nutzwasser, stellt eine der größten Herausforderungen der Menschheit in den nächsten Jahrzehnten dar. Die Wasservorkommen der Erde belaufen sich auf circa 1 386 Millionen km³, wovon allein 1 338 Millionen km³ (96,5 %) auf das Salzwasser der Weltmeere entfallen. Nur 48 Millionen km³ (3,5 %) des irdischen Wassers liegen als Süßwasser vor. Das mit 24,4 Millionen km³ (1,77 %) meiste Süßwasser ist dabei als Eis an den Polen, Gletschern und Dauerfrostböden gebunden und somit nicht der Nutzung zugänglich. Einen weiteren wichtigen Anteil macht das Grundwasser mit 23,4 Millionen km³ aus. Das Wasser der Fließgewässer und Binnenseen (190 000 km³), der Atmosphäre (13 000 km³), des Bodens (16 500 km³) und der Lebewesen (1 100 km³) ist im Vergleich rein mengenmäßig recht unbedeutend. Dabei ist jedoch nur ein geringer Teil des Süßwassers auch als Trinkwasser verfügbar. Insgesamt liegen 98,233 % des Wassers in flüssiger, 1,766 % in fester und 0,001 % in gasförmiger Form vor. In seinen unterschiedlichen Formen weist das Wasser dabei spezifische Verweilzeiten auf und zirkuliert fortwährend im globalen Wasserkreislauf. Diese Anteile sind jedoch nur näherungsweise bestimmbar und wandelten sich auch stark im Laufe der Klimageschichte, wobei im Zuge der globalen Erwärmung von einem Anstieg des Wasserdampfanteils ausgegangen wird.

Sonnensystem

Auch außerhalb der Erde kommt zwar Wasser vor, aber nur in sehr geringen Mengen und dann als Eis oder Wasserdampf. Als Eis wurde Wasser in Kometen („schmutzige Schneebälle“), auf dem Mars und auf einigen Monden der äußeren Planeten nachgewiesen. Viele Hinweise deuten darauf hin, dass der Mars in der Frühzeit seiner Entwicklung offene Wasserflächen enthielt. Zu den Monden zählen die Jupitermonde Europa, Ganymed und Kallisto, der Neptunmond Triton, sowie Charon, der einzige bekannte Mond Plutos. Hinweise auf das Vorhandensein von Eis in Meteoritenkratern in Polnähe gibt es sogar bei Merkur, dem sonnennächsten Planeten. Es ist möglich, dass auf dem Erdenmond in den Polregionen am Grund tiefer Krater Eisvorkommen als Relikte von Kometeneinschlägen überlebt haben. Solche Vorkommen wären wichtige Wasser- und Sauerstoffquellen für künftige Mondbasen, sind jedoch bis auf weiteres spekulativ.

Herkunft

Hauptartikel: Herkunft des irdischen Wassers Die Herkunft des Wassers auf der Erde, insbesondere die Frage, warum auf der Erde deutlich mehr Wasser vorkommt als auf den anderen erdähnlichen Planeten, ist bis heute nicht befriedigend geklärt. Ein Teil des Wassers dürfte durch das Ausgasen der Magma entstanden sein, also letztlich aus dem Erdinneren stammen. Ob dadurch aber die Menge an Wasser erklärt werden kann, ist fragwürdig. Weitere große Anteile könnten aber auch durch Einschläge von Kometen, transneptunischen Objekten oder wasserreichen Asteroiden (Protoplaneten) aus den äußeren Bereichen des Asteroidengürtels auf die Erde gekommen sein. Messungen des Isotopenverhältnisses von Deuterium zu Protium (D/H-Verhältnis) deuten dabei eher auf Asteroiden hin, da in Wassereinschlüssen in kohligen Chondriten ähnliche Verhältnisse gefunden wurden wie in ozeanischem Wasser, wohingegen bisherige Messungen dieses Isotopenverhältnisses an Kometen und transneptunischen Objekten nur schlecht mit irdischem Wasser übereinstimmten.

Wassermolekül

Chondriten Chondriten Hauptartikel: Wassermolekül Das Molekül des Wassers besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom. Geometrisch ist das Wassermolekül gewinkelt, so dass die zwei Wasserstoffatome und die zwei Elektronenpaare in die Ecken eines gedachten Tetraeders gerichtet sind. Der Winkel, den die beiden O-H-Bindungen einschließen beträgt 104,45°. Er weicht aufgrund des erhöhten Platzbedarfs der freien Elektronenpaare vom idealen Tetraederwinkel (~109,47°) ab. Die Bindungslänge der O-H-Bindungen beträgt jeweils 95,84 Picometer. Sauerstoff hat in der Pauling-Skala mit 3,5 eine höhere Elektronegativität als Wasserstoff mit 2,1. Das Wassermolekül weist dadurch ausgeprägte Partialladungen auf. In Kombination mit der dreieckigen Geometrie kommt es auf der Seite des Sauerstoffs zu einer negativen und auf der Seite der beiden Wasserstoffatome zu einer positiven Polarität. Diese bewirkt das Dipolmoment, das in der Gasphase 1,84 Debye beträgt. Wassermoleküle wechselwirken miteinander über Wasserstoffbrückenbindungen und besitzen dadurch ausgeprägte zwischenmolekulare Anziehungskräfte. Es handelt sich dabei um keine beständige, feste Verkettung. Der Verbund der über Wasserstoffbrückenbindungen unbeständig verketteten Wassermoleküle besteht nur Bruchteile von Sekunden, wonach sich die einzelnen Moleküle wieder aus dem Verbund lösen und sich in einem ebenso kurzen Zeitraum erneut verketten. Dieser Vorgang wiederholt sich ständig und führt letztendlich zur Ausbildung eines variablen Clusters. Hierdurch werden wichtige Eigenschaften wie die Dichteanomalie hervorgerufen. Je nach Isotopenzusammensetzung des Wassermoleküls unterscheidet man „schweres Wasser“, „halbschweres Wasser“ und „überschweres Wasser“.

Eigenschaften des Wassers

Hauptartikel: Eigenschaften des Wassers, Stoffdaten des Wassers

Synthese, Elektrolyse und Nachweis

Wasser wurde zum ersten Mal synthetisiert, als Henry Cavendish ein Gemisch aus Wasserstoff und Luft zum Explodieren brachte. Da Wasserstoff in der Zukunft Energieträger werden soll, ist geplant, durch die Elektrolyse des Wassers diesen Wasserstoff zu gewinnen. Allerdings ist ein hoher Energieaufwand für die Elektrolyse nötig. Mittlerweile ist es Forschern gelungen, Wasser durch Anwesenheit eines Katalysators nur mittels Sonnenlicht in Sauerstoff und Wasserstoff aufzuspalten: :

\mathrm

Wasser färbt weißes Kupfersulfat hellblau und blaues Cobalt(II)-chloridpapier wird durch Wasser rot gefärbt, Karl-Fischer-Titration.

Geschichte der Wassernutzung

Hauptartikel: Geschichte der Wassernutzung Die Geschichte der menschlichen Nutzung des Wassers und somit jene der Hydrologie, der Wasserwirtschaft und besonders des Wasserbaus, ist durch eine vergleichsweise geringe Zahl von Grundmotiven geprägt. Von den ersten sesshaftwerdenen Menschen zu den Hochkulturen der Antike über das Mittelalter bis zur Neuzeit, stand im Zentrum immer ein Konflikt zwischen einem zu viel und einem zu wenig an Wasser. Ihm war man dabei fast immer ausgeliefert, ob durch Dürren die Ernte einging oder Hochwasser Leben und Besitz bedrohte. Ohne die Kenntnis woher das Wasser kam und wohin es ging, wurde es zu einem Gegenstand der Mytholgie und später auch Naturphilosophie. Noch heute kommt dem Wasser in den meisten Religionen der Welt eine Sonderstellung zu, besonders dort, wo die Frage des Überlebens von der Lösung der zahleichen Wasserprobleme abhing. Ziel war es allen Nutzungsansprüchen gerecht zu werden und dabei auch jedem Menschen den ihm zustehenden Teil des Wassers zu garantieren. Hierzu wurde das Wasserrecht als eine der ersten Rechtsformen zum Mitbegründer der ersten zentralistischen Zivilisationen von Mesopotamien und Ägypten, bis in die Flusstäler Chinas und Indiens. Die lange Geschichte der Wassernutzung zeigt sich dabei, wie die Menschheitsgeschichte insgesamt, nicht als ein kontinuierlicher Entwicklungspfad. Sie wurde vor allem durch einzelne Zentren hohen wasserwirtschaftlichen Standards sowie immer wiederkehrende Brüche geprägt, neben oft Jahrhunderte lang währenden Stagnationsphasen. So beeindruckend die frühen wasserbaulichen Anlagen dabei auch waren, wie groß sich Innovationskraft und Kreativität unserer Vorfahren auch zeigte, letztlich war und ist man auch heute noch abhängig von der Natur, die man jedoch erst in vergleichsweise jüngster Zeit anfing wirklich zu verstehen.

Bedeutung des Wassers in den Wissenschaften

Zur Bedeutung für das Leben und die Welt allgemein siehe: Bedeutung des Wassers Wasser spielt wegen seiner besonderen chemischen und physikalischen Eigenschaften, vor allem des Dipolmoments, der Wasserstoffbrückenbindung und der Dichteanomalie, eine zentrale Rolle in vielen Wissenschaften und Anwendungsgebieten. Es ist der wahrscheinliche Entstehungsort des irdischen Lebens und unter Umständen auch eine Bedingung für dieses. In Organismen und in unbelebten Bestandteilen der Geosphäre spielt es als vorherrschendes Medium bei fast allen Stoffwechselvorgängen beziehungsweise geologischen und ökologischen Elementarprozessen eine entscheidende Rolle. Die Erdoberfläche ist zu circa 72 % von Wasser bedeckt, wobei Ozeane hieran den größten Anteil tragen. Süßwasserreserven bilden lediglich 2,53 % des irdischen Wassers und nur 0,3 % sind als Trinkwasser zu erschließen (Dyck 1995). Durch die Rolle des Wassers in Bezug auf Wetter und Klima, als Landschaftsgestalter im Zuge der Erosion und durch seine wirtschaftliche Bedeutung unter anderem in den Bereichen der Land-, Forst- und Energiewirtschaft ist dieses zudem in vielfältiger Weise mit Geschichte, Wirtschaft und Kultur der menschlichen Zivilisation verbunden. Die Wissenschaft, welche sich mit der räumlichen wie zeitlichen Verteilung des Wassers und dessen Eigenschaften beschäftigt, bezeichnet man als Hydrologie. Insbesondere untersucht die Ozeanologie das Wasser der Weltmeere, die Limnologie das Wasser der Binnengewässer, die Hydrogeologie das Grundwasser und die Aquifer, die Meteorologie den Wasserdampf der Atmosphäre und die Glaziologie das gefrorene Wasser unseres Planeten. In flüssiger Form wurde Wasser bislang nur auf der Erde nachgewiesen.

Wasserchemie

Die Chemie beschäftigt sich unter anderem mit der Analyse von im Wasser gelösten Stoffen, den Eigenschaften des Wassers, dessen Nutzung, dessen Verhaltensweise in verschiedenen Zusammenhängen. Wasser ist ein Lösungsmittel für viele Stoffe, für Ionenverbindungen, aber auch für hydrophile Gase und hydrophile organische Verbindungen. Sogar gemeinhin als in Wasser unlöslich geltende Verbindungen können in Spuren im Wasser enthalten sein. Daher liegt Wasser auf der Erde nirgends in reinem Zustand vor. Es hat je nach Herkunft die unterschiedlichsten Stoffe in mehr oder weniger großen Konzentrationen in sich gelöst. In der Analytik unterscheidet man unter anderem folgende Wassertypen:
- Reinstwasser
- Demineralisiertes Wasser
- Destilliertes Wasser
- Enteisentes Wasser
- Ätherisches Wasser
- Rohwasser
- Regenwasser
- Grundwasser
- Oberflächenwasser (Fließ- und Stehgewässer),
- Süßwasser/Salzwasser/Brackwasser
- Mineralwasser
- Trinkwasser
- schweres Wasser
- Abwasser, (Haushalts-Abwässer, landwirtschaftliche Abwässer,Industrie-Abwässer) Aber auch bei den wässrigen Auslaugungen (Eluaten) von Sedimenten, Schlämmen, Feststoffen, Abfällen und Böden wird die Wasseranalytik eingesetzt. Um die Eigenschaften des Wassers und eventuell darin gelöster Stoffe, bzw. damit in Kontakt stehender fester Phasen aufzuklären hat sich die Molekulardynamik-Simulation bewährt. Siehe auch: Wasserhärte, Gewässergüteklasse, Hydrophobie, Hydrophilie

Wasser in den Geowissenschaften

Hydrophilie In den Geowissenschaften haben sich Wissenschaften herausgebildet, die sich besonders mit dem Wasser beschäftigen: die Hydrogeologie, die Hydrologie, die Glaziologie, die Limnologie, die Meteorologie und die Ozeanographie. Besonders interessant für die Geowissenschaften ist, wie Wasser das Landschaftsbild verändert (von kleinen Veränderungen über einen großen Zeitraum bis hin zu Katastrophen, bei denen Wasser innerhalb weniger Stunden ganze Landstriche zerstört), dies geschieht zum Beispiel auf folgende Weisen:
- Flüsse oder Meere reißen Erdmassen mit sich und geben sie an anderer Stelle wieder ab (Erosion).
- Durch sich bewegende Gletscher werden ganze Landschaften umgestaltet.
- Wasser wird von Steinen gespeichert, gefriert in diesen und sprengt die Steine auseinander, weil es sich beim Gefrieren ausdehnt (Frostverwitterung).
- Durch Dürren werden die natürlichen Ökosysteme stark beeinflusst. Wasser ist nicht nur ein bedeutender Faktor für die mechanische und chemische Erosion von Gesteinen sondern auch für die klastische und chemische Sedimentation von Gesteinen. Dadurch entstehen unter anderem Grundwasserleiter. Auch interessiert Geowissenschaftler die Vorhersage des Wetters und besonders von Regenereignissen (Meteorologie). Siehe auch: Gewässer, Gletscher, Permafrostboden, Binnenmeer, Binnensee, Teich, Meer, Ozean, Fluss, Bach, Flussaue.

Wasser in der Hydrodynamik

Die verschiedenen strömungstechnischen Eigenschaften und Wellentypen auf mikroskopischer und makroskopischer Ebene werden intensiv untersucht, wobei folgende Fragestellungen im Mittelpunkt stehen:
- Optimierung von Bootskörpern und exponierter Baukörper (zum Beispiel Wehre) - Minimierung des Strömungswiderstandes
- Optimierung des Wirkungsgrades von wassergetriebenen Turbinenrädern
- Untersuchung von Strömungsphänomenen und Resonanzkatastrophen (Tsunami, Monsterwellen)
- Untersuchung der Konsistenz und Qualität des Mediums Wasser aus der Analyse seiner charakterisierenden Strömungseigenschaften. Mit diesem Aspekt beschäftigt sich das Institut für Strömungswissenschaften in Herrischried im Südschwarzwald.

Kulturelle Bedeutung des Wassers

Aufgrund der großen Bedeutung des Wassers wurde es nicht zufällig bereits bei den frühesten Philosophen zu den vier Urelementen gezählt. Thales von Milet sah im Wasser sogar den Urstoff allen Seins.

Wasser in der Mythologie

Thales von Milet Wasser ist in der von Empedokles eingeführten und dann vor allem von Aristoteles vertretenen Vier-Elemente-Lehre neben Feuer, Luft und Erde ein Element. Ebenso ist Wasser in der taoistischen Fünf-Elemente-Lehre (neben Holz, Feuer, Erde, Metall) vertreten. Die Bezeichnung Elemente ist hier jedoch etwas irreführend, da es sich um verschiedene Wandlungsaspekte eines zyklischen Prozesses handelt. Im antiken Griechenland wurde dem Element Wasser das Ikosaeder als einer der fünf Platonischen Körper zugeordnet.

Wasser in der Religion

In den Religionen hat Wasser häufig einen hohen Stellenwert. Oft wird die reinigende Kraft des Wassers beschworen, zum Beispiel bei den Moslems in Form der rituellen Fußwaschung vor dem Betreten einer Moschee, oder im Hindu-Glauben beim rituellen Bad im Ganges. Die christliche Taufe wurde bis ins späte Mittelalter durch Untertauchen oder Übergießen mit Wasser als Ganzkörpertaufe vollzogen, im Westen heute meist nur noch durch Besprengen mit Wasser. Die Taufe bedeutet Hinwendung zu Christus und Aufnahme in die Kirche. Sie steht auch symbolisch für Sterben (Untertauchen) und Auferstehen (ankommen am Ufer des neuen Lebens). In der katholischen und orthodoxen Kirche spielt das Weihwasser eine besondere Rolle. Vor allem die reinigende Kraft des Wassers gab immer wieder Anlass, über die Bedeutung des Wassers für das Leben und auch für ein Leben nach dem Tod nachzudenken.

Wasser in der Esoterik

In der Esoterik heißt es, Wasser sei in seiner Struktur veränderbar und übertrage so Informationen. Diese Wasser werden als "Polywasser", "levitertes", "formatiertes" oder Belebtes Wasser bezeichnet und gehen zum Teil zurück auf Masaru Emoto, Viktor Schauberger oder Wilfried Hacheney.

Wasser als Trinkwasser und Produkt

Wilfried Hacheney Die zur Trinkwasserversorgung nutzbaren Wasservorkommen werden unterschieden in Niederschlagswasser, Oberflächenwasser in Flüssen, Seen, Talsperren, Grundwasser, Mineralwasser und Quellwasser. Die Nutzung der Gewässer wird im Wasserhaushaltsgesetz (in Deutschland, Österreich und der Schweiz (?)) geregelt. In Mitteleuropa gibt es eine zuverlässige, weitgehend kostendeckende und hochwertige Wasserversorgung, meist noch durch öffentliche Anbieter. Meist kommt Leitungswasser aus der näheren Region, für die der kommunale Versorger auch ökologisch Verantwortung übernimmt. Der weltweite Wassermarkt hat ein Wachstum wie kaum eine andere Branche. Deshalb haben private Anbieter großes Interesse, Wasser als Handelsware zu definieren, um diesen Markt zu übernehmen. Auch wenn das normale Trinkwasser nicht direkt eine Handelsware darstellt, so wird auch von manchen Organisationen ins Treffen geführt, dass durch die Globalisierung auch ein indirekter Wasserexport, vor allem der Länder der dritten Welt, stattfindet. Das bedeutet beispielsweise, dass für den Anbau von Bananen 1.000 l/m² Boden notwendig ist. Durch Produktionssteigerungen, die für den Export bestimmt sind, fehlt das Wasser der einheimischen Bevölkerung. (Quelle: Wuppertaler Institut)

Wasserverbrauch

Der Wasserverbrauch ist das für den menschlichen Verbrauch benötigte Wasser. Dieses umfasst den unmittelbaren menschlichen Genuss (Trinkwasser) ebenso wie den zum alltägliche Leben (Waschen, Kochen etc.) sowie für die Landwirtschaft, das Gewerbe und die Industrie (siehe Nutzwasser) gegebenen Bedarf. Wie der Wortsinn - verbrauch darlegt, wird hierbei das Wasser im Hinblick auf seine Menge und Qualität geändert. Der Wasserverbrauch ist daher nicht nur eine Kenngröße für die nachgefragte Wassermenge, sondern zumeist auch für die Entsorgung (Kanalisation, Kläranlage) Der Wasserbedarf in Deutschland betrug 1991 47,9 Milliarden m³, wovon allein 29 Milliarden m³ als Kühlwasser in Kraftwerken dienten. Rund 11 Milliarden m³ wurden direkt von der Industrie genutzt, 1,6 Milliarden m³ von der Landwirtschaft. Nur 6,5 Milliarden m³ dienten der Trinkwasserversorgung. Der durchschnittliche Wasserverbrauch beträgt rund 130 Liter pro Einwohner und Tag (davon etwa 1 Liter zum Trinken, neben Cola, Bier oder anderen Getränken welche ebenfalls Wasser enthalten). Siehe auch: Abwasser, Nutzwasser, Verbrauch

Wasserversorgung

Verbrauch Die Versorgung der Menschheit mit sauberem Wasser stellt Menschen nicht nur in den Entwicklungsländern vor ein großes logistisches Problem. Nur 0,3 % der weltweiten Wasservorräte sind als Trinkwasser verfügbar, das sind 3,6 Millionen km³ von insgesamt ca. 1,38 Milliarden km³. Um die Wasserknappheit in niederschlagsarmen Ländern zu lindern, wurden schon verrückt erscheinende Ideen erwogen: so wurde vorgeschlagen, mit Schleppern einen riesigen Eisberg über das Meer zu schleppen, der nur zum Teil schmelzen würde, und von dem auftauenden Eisberg Trinkwasser aufzufangen. Siehe auch: Wasserverteilungssystem, Wasseraufbereitung, Wasseraufbereitungsanlage, Wasserwirtschaft, Wasserreinhaltung

Gesetzliche Grundlagen und Behörden

Hauptartikel: Wasserrecht Die wasserrechtlichen Grundlagen der Wasserwirtschaft und des öffentlichen Umganges mit den Wasserresourcen bilden in Deutschland das Wasserhaushaltsgesetz und die Europäische Wasserrahmenrichtlinie. Wichtige Behörden und Institutionen sind:
- Wasser- und Schifffahrtsamt
- LAWA (Arbeitsgemeinschaft)

Ausstellungen und Veranstaltungen rund ums Wasser

- Von 2005 bis 2014 hat die UNO zur Internationalen Aktionsdekade „Wasser – Quelle des Lebens“ aufgerufen
- Weltwasserforum
- Weltwassertag
- [http://www.hww-hamburg.de/hww_prod_engine.shtml?id=137 Museum Wasserforum HWW (Hamburger Wasserwerke)]

Siehe auch

- Trinkwasser, Mineralwasser, Aquavit - Wasser als Getränk
- Brackwasser, Salzwasser und Süßwasser - Wasserarten nach Salzgehalt
- Gewässer - Allgemeine Bezeichnung für natürliche und künstliche Wasseransammlungen
- Wasser als Handelsware, Umwelt- und Ressourcenkonflikte
- Weihwasser - als Symbol in der Religionsgeschichte
- Wasser - Der Film, einen Film aus Großbritannien, 1985, mit deutschem Titel
- Mpemba-Effekt, abnormaler Gefriervorgang

Literatur

Allgemeine Inhalte
- Karl Höll, Andreas Grohmann et. al. (2002): Wasser. Nutzung im Kreislauf. Hygiene, Analyse und Bewertung. 8. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin - New York.
- Dyck & Peschke (1995): Grundlagen der Hydrologie. 3. Auflage, Verlag Bauwesen. ISBN 3345005867
- Philip Ball (2001): H₂O – Biographie des Wassers. Piper Verlag. ISBN 3492041566 Wasserchemie
- Günter Wieland (1999): Wasserchemie. 12. Auflage, Essen. ISBN 3802725425
- Bernd Naumann (1994): Chemische Untersuchungen der Lebensgrundlage Wasser. Herausgeber: Landesinstitut für Lehrerfortbildung, Lehrerweiterbildung und Unterrichtsforschung von Sachsen-Anhalt (LISA)], (=Anregungen zur ökologischen Bildung, Bd. 2), Halle. Nutzung und Schutz
- Christian Opp (Hrsg.): Wasserressourcen - Nutzung und Schutz (=Beiträge zum Internationalen Jahr des Süßwassers 2003) Marburg/Lahn 2004, 320 S., ISBN 388353049 Gesundheit/Esoterik
- Batmanghelidj, F. (2002): Wasser - die gesunde Lösung. Ein Umlernbuch. VAK Verlag. ISBN 3924077835
- Batmanghelidj, F. (2003): Sie sind nicht krank, Sie sind durstig! Heilung von innen mit Wasser und Salz. VAK Verlag. ISBN 3935767250

Weblinks

Allgemeine Inhalte
- [http://www.quarks.de/dyn/15851.phtml Quarks & Co: Lebensquell Wasser]
- [http://www.wasser-wissen.de/ Wasserlexikon der Uni Bremen]
- [http://www.grundschule-friedrichsfehn.de/projekte/wasserwanderweg/index.html Wasserwanderweg]
- [http://www.wasser.de Informationen über Wasser] Informationen zum Wasser für Kinder
- [http://www.klasse-wasser.de/ bei klasse-wasser.de]
- [http://www.grundschule-friedrichsfehn.de/projekte/wassertropfen/index.html Ein Wassertropfen auf Reisen]
- [http://www.grundschule-friedrichsfehn.de/projekte/wasserumwelt/index.html Wasser Umwelt] Multimedialinks
- Real Video (Aus der Fernsehsendung Alpha Centauri):
- [http://www.br-online.de/cgi-bin/ravi?v=alpha/centauri/v/&g2=1&f=021027.rm Ist Wasser magisch?] Kategorie:Alkoholfreies Getränk Kategorie:Wasserwirtschaft Kategorie:Ernährung Kategorie:Flüssigkeit Kategorie:Chemische Verbindung als:Wasser ja:水 ko:물 ms:Air simple:Water th:น้ำ zh-min-nan:Chúi

Tannin

Tannin, kommt aus dem Hebräischen, und bedeutet Drache, wird häufig mit 'Seeungeheuer', 'Ungeheuer' oder auch 'Schlange' übersetzt. Auch Drachenähnliches Ungeheuer bei den Westsemiten; es wird von Anat(t) bekämpft. Eine bedeutungsgleiche Parallele findet sich im Alten Testament bei Jesaias; Tannin ist der urzeitliche „Drache“, der wie Leviathan im Meer lebt und von Jahwe zerschmettert wird. In der Bibel heißt es, der Aufstand der Engel wird von dem Drachen (Tannin) bzw. der Schlange verursacht. Tannin (Ps 74:13); bildet zusammen mit dem echsenartiges Untier Leviathan (Hiob 40:25-41:26), mit Rahab (Hiob 26:12), Behemoth (Hiob 40:15-24) und diversen See-Ungetieren (Jona 2:1-11…) die Fauna biblischer Ungeheuer. Drachen und Schlangen gelten in der Bibel als Sinnbild des Bösen. Die Schlange tritt im Paradies als Widersacher der ersten Menschen auf und erreicht es, dass Adam und Eva daraus vertrieben werden. In der Religion Israels bezwang Gott den furchterregenden Leviathan, ein vielköpfiges Meeresungeheuer. Doch auch die anderen kanaanäischen Namen des Chaosdrachen kannte man im alten Israel "... warst Du es nicht, der den Rahab in Stücke schnitt, der den Tannin durchbohrte?" heißt es in Jesaja 51,9. Martin Luther (1483-1546) verstand jedoch diese "Tannimin", mit denen Gott sein fünftes Schöpfungstagewerk schmückt (Genesis 1,21), als große Fische; die katholische Jerusalem-Bibel sprach von großen Seetieren; und der jüdische Religionsphilosoph Martin Buber (1878-1965) übersetzte den Begriff mit "großes Meeresungetüm". Eine jüdische Legende: Tannin und der Prophet Daniél Vor vielen Jahren lange bevor der Geburt Christi, lebte ein junger Mann namens Daniél in der prächtigen und heidnischen Stadt Babylon im Exil. Der König der Babylonier, Nebukadnezar, hielt große Stücke auf den jungen Mann; wegen seiner Klugheit lud er ihn oft zu Tische. Daniél besaß die Gabe der Traumdeutung, und seine Prophezeiungen gingen immer in Erfüllung, weswegen ihn der König oft um Rat fragte. Jedoch gelang es dem Propheten aus dem Stamm der Judäer nicht, den mächtigen Monarchen davon zu überzeugen, dass die steinernen und eisernen Götzen, die in Babylon angebetet wurden, falsche Götter sind. Zu jener Zeit lebte in der Stadt auch ein Drache, der Tannin genannt und als Gottheit verehrt wurde. Tannin hatte einen Freundschaftspakt mit den Babyloniern geschlossen und lebte im Tempel des Baal, wo sich Priester und Diener um seine Bedürfnisse kümmerten und wo er oft von Nebukadnezar besucht wurde – denn er war ein alter und weiser Drache. An einem Tag, da Daniél wieder einmal die Falschheit einer Gottheit in Baal nachgewiesen hatte, fragte ihn Nebukadnezar ärgerlich: “Warum betest du dann nicht den Drachengott an? Du kannst nicht ableugnen, dass der Drache lebt. Er ist nicht aus Stein oder Eisen wie die anderen Gottheiten in diesem Land.“ „Zwar lebt er, doch er ist kein Gott, denn er ist sterblich, und Götter können nicht sterben“, antwortete ihm Daniél. „Er ist am Leben, seit dem mein Vater und dessen Vater junge Männer waren, und er lebte schon lange davor. Er lebt in dem Tempel seit unzähligen Generationen von Menschen. Es gibt niemanden, der sich daran erinnern könnte, wann der Drachen geboren wurde. Er isst und trinkt und spricht mit Weisheit und hat viele Kenntnisse. Ich kann mir nicht vorstellen oder gar glauben, dass er jemals sterben wird. Er ist ohne Zweifel ein Gott“, argumentierte Nebukadnezar. Daniél wollte dem König beweisen, dass der Drache sehr wohl sterblich und dadurch kein Gott war. Er machte Kuchen aus Pech, Schaffett und Wolle und dem armen, treuseligen Tannin, der es gewohnt war, sein Essen von Menschen zu bekommen. Ohne Arg aß er die vergifteten Kuchen, doch schon bald zeigte sich deren Wirkung und zwei Tagen war der Drache tot. Auf diese Weise wurde der König davon überzeugt, dass der Drache sterblich war, doch er hatte seinen weisen Drachen für immer verloren. Obwohl Daniél sehr stolz auf diese Tat war, hasste ihn der König. Daniél wurde Tags darauf hingerichtet.

Papier

Papier (von französ.: papier, aus griech.: pápyros Papyrusstaude) ist ein Material, das vorwiegend zum Beschreiben und Bedrucken verwendet wird und größtenteils aus pflanzlichen Fasern besteht. Normalerweise wird Papier in dünnen Schichten verwendet; es kann aber auch zu massiven Objekten geformt werden (Pappmaché). Papier wird in der Regel aus Holzschliff oder Zellstoff hergestellt. Der kulturell wichtigste Papiertyp ist das Schreibpapier. Daneben wird Papier als Packmaterial in vielen verschiedenen Formen (siehe z. B. Pappe), in der Wohnungseinrichtung (Tapete, in Japan und China in den vielfältigsten Anwendungen), sowie zum Basteln verwendet.

Geschichte des Papiers

Bevor es Papier gab

Höhlenzeichnungen sind die ältesten Dokumente, die der Mensch mit Pigmentfarbe auf einen Untergrund gezeichnet hat. Die Sumerer, die älteste bekannte Hochkultur, schrieben auf weiche Tontafeln in (Keilschrift) (ab ca. 3300 v. Chr.), die anschließend gebrannt wurden. Aus Ägypten ist beispielsweise die Prunkpalette des Königs Narmer 3100 v. Chr. aus Speckstein erhalten. Speckstein Es wurden auch schon organische Schriftträger wie Leder, Pergament, Holz, Rinde, Papyrus (Ägypten ab ca. 3000 v. Chr.) und Papier verwendet, über die wir nur von Zeichnungen auf haltbarerem Material (z. B. Fels) wissen. Papyrus besteht aus den flach geschlagenen, über Kreuz gelegten und gepressten Stängeln der am gesamten unteren Nil in ruhigen Uferzonen wachsenden Schilfpflanze (Echter Papyrus). Geschrieben wurde darauf mit schwarzer und roter Farbe. Die schwarze Tusche bestand aus Ruß und einer Lösung von Gummi arabicum, die rote Farbe wurde auf Ocker-Basis hergestellt. Das Schreibgerät war ein Pinsel aus Binsen. Zwar gab es auch Papyrus im antiken Griechenland, jedoch war eine Verbreitung über Griechenland hinaus kaum bekannt. Im 3. Jahrhundert ersetzten die Griechen den Pinsel durch eine gespaltene Rohrfeder. Von dem griechichen Wort pápyros leitet sich das Wort Papier ab. Im Römischen Reich nutzte man sowohl Papyrus als auch Wachstafeln, in letztere wurde der Text mittels eines angespitzten Stöckchens geritzt. Mit einem Schaber konnte man das Wachs wieder glätten und die Tafel erneut beschreiben. In Indien verwendete man Blätter von Palmengewächsen und in China Tafeln aus Knochen, Muscheln, Elfenbein. Später bestanden die Tafeln aus anorganischem Material, wie Bronze, Eisen, Gold, Silber, Zinn, Jade, Stein und Ton, sowie aus organischem Material, wie Holz, Bambusstreifen und Seide. Dagegen wurden Pflanzenblätter und Tierhäute nicht als Schriftträger benutzt. Die Orakelknochen wurden mit Griffeln geritzt oder mit Tinte aus Lampenruß und Zinnober beschriftet.

Die Erfindung des Papiers

Die chinesische Erfindung des Papiers wird in einem Bericht von Fan Yeh aus dem 5. Jahrhundert (späte Han-Dynastie) beschrieben: Von alters her wurden zum Schreiben Bambusstreifen verwendet, die man zusammenband. Es gab auch ein Papier, das aus Seidenabfällen hergestellt war (Chi). Aber die Seide war zu teuer und die Bambustafeln waren zu schwer, beide also zur Verwendung nicht geeignet. So fasste Tsái Lun den Plan, aus Baumrinde oder Bastfasern, Hanf und auch aus alten Lumpen und Fischnetzen, Papier zu bereiten. Im Jahre 105 v. Chr. berichtete er darüber dem Kaiser, und dieser lobte seine Fähigkeiten. Seitdem wurde das Papier allgemein gebraucht, und im gesamten Kaiserreich nannten es alle das Papier des gnädigen Tsái. Bereits zuvor war Papier aus Hanf bekannt, wie fünf Papierfunde aus den Jahren 1973 bis 1978 belegen. Die vergleichende Datierung ergab, dass diese Papierproben aus der Zeit 140 bis 87 v. Chr. stammen müssen. Dem mischte der kaiserliche Hofbeamte Tsái Lun noch alte Lumpen und Fischnetzen bei und ergänzte es mit Bast des Maulbeerbaumes. Die Verwendung von Maulbeerbast lag nahe, da der Seidenspinner sich von den Blättern des Maulbeerbaums ernährt und somit dieses Material ein Koppelprodukt aus der Seidenproduktion ist. Wie alt die Verwendung von Bast ist, belegt die Gletschermumie Ötzi (ca. 3.300 v. Chr)), die Kleidungsstücke aus Lindenbast trägt. Die chinesische Erfindung bestand in der neuartigen Zubereitung: Die gesäuberten Fasern und Fasernreste werden zerstampft, gekocht und gewässert. Anschließend wurden einzelne Lagen mit einem Sieb abgeschöpft, getrocknet, gepresst und geglättet, der entstehende Brei verfilzte die Pflanzenfasern und bildete ein relativ homogenes Papierblatt. Da Bast ein Material ist, das im Vergleich zu dem heute verwendeten Holz längere Fasern und dadurch eine hohe (zeitliche) Haltbarkeit hat, war das Papier von Tsái Lun nicht nur zum Schreiben verwendbar, sondern auch für Raumdekorationen und Kleidungsstücke.
Die Verbreitung des Papiers

Papier in der asiatischen und ozeanischen Welt
Bereits im 2. Jahrhundert gab es in China Papiertaschentücher und im Jahr 363 erschien die erste Ausgabe der Pekinger Zeitung (1936 eingestellt). Im 6. Jahrhundert stellte man Toilettenpapier aus billigstem Reisstrohpapier her. Alleine in Peking wurden jährlich 10 Millionen Päckchen mit 1000 bis 10 000 Blatt produziert. Die Abfälle an Stroh und Kalk bildeten bald große Hügel, Elefanten-Gebirge genannt. Für Zwecke des chinesischen Kaiserhofes stellte die kaiserliche Werkstatt 720.000 Blatt Toilettenpapier her. Für die kaiserliche Familie waren es noch einmal 15.000 Blatt hellgelben, weichen, parfümierten Papiers. Bekannt ist, dass um das Jahr 300 die Thais die Technik des schwimmenden Siebs zur Papierherstellung verwendeten und um das Jahr 600 die Technik des Schöpfsiebs in Korea und um 625 in Japan verwendet wurden. Die Amtsrobe der japanischen Shintō-Priester, die auf die Adelstracht der Heian-Zeit (794-1185) zurückgeht, besteht aus weißem Papier (Washi) und in Polynesien und Melanesien werden die traditionellen Stoffe aus Tapa-Rindenbaststoff, das vorwiegend aus Maulbeerbaum-Bast besteht, hergestellt.
Papiergeld
Kaiser Gaozong (650 bis 683, Tang-Dynastie) ließ erstmals Papiergeld ausgeben. Auslöser war ein Mangel an Kupfer für die Münzprägung. Seit dem 10. Jahrhundert hatten sich Banknoten in der Song-Dynastie durchgesetzt. Ab etwa 1300 waren sie in Japan, Persien und Indien im Umlauf und ab 1396 in Vietnam unter Kaiser Tran Thuan Tong (1388 - 1398). Im Jahr 1298 berichtete Marco Polo über die starke Verbreitung des Papiergeldes in China, wo es zu dieser Zeit eine Inflation gab, die den Wert auf ca. 1 % des ursprünglichen Wertes fallen ließ. Im Jahre 1425 (Ming-Dynastie) wurde das Papiergeld allerdings wieder abgeschafft, um die Inflation zu beenden. Um das in Umlaufbringen von Falschgeld zu erschweren wurde Papiergeld zeitweise aus einem Spezialpapier gefertigt, welches Zusätze an Seidenfasern, Insektiziden und Farbstoffen enthielt.
Papier in der arabischen Welt
Wann genau das erste Papier in der arabischen Welt produziert wurde, ist nicht unumstritten. So wird als Datum 750 oder 751 genannt, als vermutlich bei einem Grenzstreit gefangengenommene Chinesen die Technik der Papierherstellung nach Samarkand gebracht haben sollen. Andererseits gibt es Erkenntnisse, die zu der Annahme führen, dass in Samarkand bereits 100 Jahre früher Papier bekannt war und auch hergestellt wurde. Als Papierrohstoff benutzte man Flachs und Hanf und so hatten die Araber bald eine blühende Papierindustrie aufgebaut. In Bagdad errichtete man um 795 eine Papiermühle, 870 erschien dort das erste Papierbuch. In den Kanzleien des Kalifen Harun ar-Raschid wurde auf Papier geschrieben. Es folgten Papierwerkstätten in Damaskus, Kairo, in nordafrikanischen Provinzen bis in den Westen. Die Araber entwickelten die Herstellungstechnik weiter. Das Schöpfsieb aus Metalldraht ermöglichte es nun, Wasserzeichen zu verwenden. Durch Verwendung von Stärke konnte die Leimung (dünner Überzug, um Papier glatter und weniger saugfähig zu machen; die Tinte oder Tusche verläuft weniger stark) deutlich verbessert werden. Genormte Flächenmaße wurden eingeführt. 500 Bogen waren ein Bündel (rizma), worauf der heute noch in der Papierwirtschaft übliche Begriff Ries zurückgeht. Vom 8. bis zum 13. Jahrhundert dauerte die hohe Blütezeit des islamischen Reiches. Als Kulturzentrum zog Bagdad Künstler, Philosophen und Wissenschaftler, insbesondere Christen und Juden aus Syrien an..
Papier in Europa
Über den Kulturkontakt zwischen dem christlichen Abendland und dem arabischen Orient sowie dem islamischen Spanien gelangte das Schreibmaterial seit dem 12. Jahrhundert nach Europa. In San Felipe (Xativa) bei Valencia gab es nach einem Reisebericht von Al-Idrisi bereits in der Mitte des 12. Jahrhunderts eine blühende Papierwirtschaft, die auch in die Nachbarländer hochwertige Produkte exportierte. Auch nach der Vertreibung der Araber aus Spanien blieb das Gebiet um Valencia bedeutend für die Papierwirtschaft, da hier viel Lein angebaut wurde, welcher ein hervorragender Rohstoff für die Papierherstellung ist. Mit der Ausbreitung der Schriftlichkeit in immer weitere Bereiche der Kultur (Wirtschaft, Recht, Verwaltung usw.) trat das Papier gegenüber Pergament seit dem 14. Jahrhundert seinen Siegeszug an. Mit dem Buchdruck auf billigerem Papier seit der Mitte des 15. Jahrhunderts war die Rolle des Pergaments als reines Luxusschreibmaterial besiegelt. Allerdings dauerte es bis ins 17. Jahrhundert, bis das Papier das vergleichsweise teure Pergament als Beschreibstoff endgültig verdrängt hatte.
Die Gleismühl bei Nürnberg
Die erste deutsche Papiermühle stand 1389 bei Nürnberg. Gegründet wurde die Gleismühl vom Ratsherren und Exportkaufmann Ulman Stromer. Stromer unternahm Geschäftsreisen, u. a. auch in die Lombardei und kam dort mit der Papierherstellung in Berührung. Stromer ließ Mitarbeiter und Erben einen Eid ablegen, die Kunst der Papierherstellung geheim zu halten. Die Gleismühl bestand aus zwei Werkseinheiten. Die kleinere Mühle besaß zwei Mühlräder, die größere verfügte über drei, die mit Wasserkraft angetrieben wurden. (vgl. Wasserrad). Insgesamt wurden 18 Stampfen angetrieben. 1389 bis 1394 leitete Stromer selbst die Papiermühle und verpachtete sie dann gegen eine Pacht von "30 Ries gross Papier" an Jörg Tirman, seinen Mitarbeiter. Die Schedelsche Chronik von 1493 zeigt sie als früheste Darstellung einer Papiermühle auf der Darstellung der Stadt Nürnberg. Die Gleismühl brannte später ab
Papier im vorkolumbischen Amerika
Auch schon im vorkolumbischen Amerika war Pflanzen-Papier bekannt. Bei den Maya hieß dieses Papier Huun und Amate bei den Azteken.
Papierherstellung
Unabhängig von der Faserart kann Papier in Handarbeit oder maschinell hergestellt werden. Papier besteht hauptsächlich aus Zellulosefasern, die wenige Millimeter bis zu einigen Zentimeter lang sind. Die Zellulose wird zunächst weitgehend freigelegt, also von Stärken, Harzen und anderen Pflanzenbestandteilen getrennt. Der so gewonnene Zellstoff wird mit viel Wasser versetzt und zerfasert. Diesen dünnen Brei nennt der Papiermacher "Stoff". Wenn dieser in einer dünnen Schicht auf ein feines Sieb gegeben wird, enthält er einen Wassergehalt von über 99 %. Ein Großteil des Wassers tropft ab. Das Sieb muss bewegt werden, so legen sich die Fasern aneinander und bilden ein Vlies, das Papierblatt. Wenn das Papier getrocknet ist, wird die Oberfläche mit Hilfe von der zuvor gewonnenen Stärke geglättet. Wird auf dieses Sieb ein Muster aus Draht angebracht, lagern sich an dieser Stelle weniger Fasern ab und das Muster ist beim fertigen Papier zumindest in Gegenlicht als Wasserzeichen zu erkennen.
Papierherstellung
In Japan verfeinerte man die Technik und setzte dem Faserbrei Pflanzenschleim der Wurzel des Abelmoschus manihot zu. Die Fasern waren nun gleichmäßiger verteilt, es traten keine Klümpchen mehr auf. Dieses Papier bezeichnet man als Japanpapier. Zunächst wurde Papier mit dem schwimmenden Sieb geschöpft. Das Bodengitter des Siebes war fest mit dem Rahmen verbunden. Jedes geschöpfte Blatt musste im Sieb trocknen und konnte erst dann herausgenommen werden. Entsprechend viele Siebe waren nötig. Diese Technik gelangte um das Jahr 300 zu den Thai. Um das Jahr 600 gelangte die weiter entwickelte Technik des Schöpfens mit dem Schöpfsieb nach Korea und später nach Japan. Bei dem Schöpfsieb kann der Rahmen vom Sieb gelöst werden. Das frisch geschöpfte Blatt kann feucht entnommen und zum Trocknen ausgelegt werden. Diese Technik wird heute noch bei handgeschöpftem Papier verwendet. Daraus ergibt sich, dass das Schöpfsieb in der Zeit zwischen 300 und 600 erfunden wurde. Der Prozess der Papierherstellung besteht aus rund 60 Arbeitsschritten. Die benötigten Zellstofffasern wurden bis in die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts aus abgenutzten Leinentextilien gewonnen (Lumpen, Hadern (von althochdt. hadara, "Schafspelz"))gewonnen. Lumpensammler und -händler versorgten die Papiermühlen mit dem Rohstoff. Lumpen waren zeitweise so begehrt und rar, dass für sie ein Exportverbot bestand, welches auch mit Waffengewalt durchgesetzt wurde. In den Papiermühlen wurden die Hadern in Fetzen geschnitten, manchmal gewaschen, einem Faulungsprozess unterzogen und schließlich in einem Stampfwerk zerfasert. Das Stampfwerk wurde mit Wasserkraft angetrieben. Die Rohstoffaufbereitung erfolgte noch im 17. Jahrhundert in handwerklich organisierten Betrieben sowie teilweise in größeren Manufakturen mit einen höheren Grad der Arbeitsteilung. Im frühen 18. Jahrhundert wurden halbmechanische Lumpenschneider eingeführt, die zunächst nach dem Fallbeilprinzip sowie später nach dem Scherenprinzip arbeiteten. In der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts ging man dazu über, die Hadern statt des Faulens und Reinigens mit Chlor zu bleichen. Der Verlust an Fasern war so geringer, es konnten außerdem auch farbige Stoffe verarbeitet werden. bleichen Aus dem dünnen Papierbrei (Stoff) in der Bütte (= Bottich, daher der Name des Büttenpapiers) schöpfte der Papiermacher das Blatt mit Hilfe eines sehr feinmaschigen, flachen, rechteckigen Schöpfsiebes aus Kupfer von Hand. Das Schöpfsieb zeichnet sich durch einen abnehmbaren Rand, den Deckel aus. Die Größe des Papierbogens wurde von der Größe des Siebes bestimmt. Nun drückte der Gautscher den frischen Bogen vom Sieb auf ein Filz ab, während der Schöpfer den nächsten Bogen schöpfte. Nach dem Gautschen wurden die Bögen in großen trockenen Räumen, vornehmlich auf Speichern und Dachböden zum Trocknen aufgehängt. Anschließend wurde das Papier nochmals gepresst, geglättet, sortiert und verpackt. Handelte es sich um Schreibpapier, wurde es geleimt. Dazu wurde es in Leim getaucht, gepresst und getrocknet. Der Leim hindert die Tinte am Verlaufen. Bei Handarbeit, die heute in der Regel nur bei Fasern - und somit Papier - hoher Qualität angewendet wird, nehmen die Fasern keine bevorzugte Richtung ein (Isotropie). Der moderne technische Durchbruch begann sich mit der Erfindung des Holländers um 1670 abzuzeichnen. Es handelt sich um eine Maschine, die den Faserbrei (Pulpe), der das Ausgangsmaterial für jede Papierherstellung ist, nicht mehr aus Lumpen, sondern überwiegend alten Seilen, Schiffstauen und Fischernetzen gewinnt. Diese sehr festen Materialien wurden zunächst in der Kapperij, einem Stampfwerk mit wenigen Stempeln und scharfen Schneidmessern, zerkleinert und dann in einem Kollergang weiter zerkleinert. Der Holländer wurde in deutschen Papiermühlen ab etwa 1710 eingesetzt.
Der historische Beruf des Papiermachers
Ein Papiermacher ist ein Handwerker, der Papier herstellt, in der Regel in einer Papiermühle mit entsprechenden Produktionseinrichtungen. In der größten Zahl der Fälle hat jeder leitende Papiermüller ein Wasserzeichen verwendet, das allein für seine Wirkungszeit typisch war. Da die Papiermacher ein Sonderberuf mit einer ausgeprägten Berufstradition innerhalb bestimmter Familien waren, so ergänzen sich genealogische und Wasserzeichenforschung gegenseitig. Aus diesem Grunde ist das Deutsche Buch- und Schriftmuseum in der Deutschen Bücherei in Leipzig zugleich Standort einer Papiermacherkartei (siehe Verkartung), in der die Daten von über 8.000 Papiermachern, Papiermühlenbesitzern, Lumpensammlern und Papierhändlern samt ihren Familien erfasst worden sind und einer Kartei der Papiermühlen mit den Papiermachern, die jemals auf ihnen erwähnt worden sind.
Die Industrialisierung der Papierherstellung

Saures Papier aus Holzschliff
Industrialisierung Der Mangel an Lumpen (Hadern), die für die Papierherstellung notwendig waren, wurde zum Engpass der Papierherstellung. Deshalb suchte man bereits um 1700 nach Alternativen für die Hadern. Der französische Physiker René Antoine Ferchault de Réaumur schrieb 1719 der französischen Akademie der Wissenschaften in Paris: Die amerikanischen Wespen bilden ein sehr feines Papier, ähnlich dem unsrigen. Sie lehren uns, dass es möglich ist, Papier aus Pflanzenfasern herzustellen, ohne Hadern oder Leinen zu brauchen; sie scheinen uns geradezu aufzufordern zu versuchen, ebenfalls ein feines und gutes Papier aus gewissen Hölzern herzustellen. Wenn wir Holzarten ähnlich denen besäßen, welche die amerikanischen Wespen zu ihrer Papierherstellung benutzen, so könnten wir das weißeste Papier herstellen. Jacob Christian Schäffer führte umfassende Experimente durch, um Papier aus Pflanzenfasern oder Holz zu gewinnen; in sechs Bänden beschrieb er zwischen 1765 und 1771 seine Versuche und Muster, ohne alle Lumpen oder doch mit einem geringen Zusatze derselben, Papier zu machen. Seine Verfahren zur Papierherstellung aus Pappelwolle, Moos, Hopfen, Weinreben, Disteln, Brennnesseln, Kartoffelpflanzen, Torf, Tannenzapfen und Sägespänen ergaben aber kein qualitativ gutes Papier und wurden deshalb von den Papiermüllern nicht verwendet. 1798 erhielt der Franzose Nicolas-Louis Robert ein Patent auf eine Längssiebmaschine, die eine maschinelle Fabrikation des Papiers ermöglichte. Bei dieser Papierschüttelmaschine wurde das Schöpfen des Papierbreis durch dessen Aufgiessen auf ein rotierendes Metallssieb ersetzt. Friedrich Gottlob Keller erfand Anfang Dezember 1843 das Verfahren zur Herstellung von Papier aus Holzschliff, wobei er auf einem Schleifstein Holz in Faserquerrichtung mit Wasser zu Holzschliff verarbeitete, das zur Herstellung von qualitativ gutem Papier geeignet war. Er verfeinerte das Verfahren bis zum Sommer 1846 durch die Konstruktion von 3 Holzschleifermaschinen. Am 11. Oktober 1845 ließ er eine Reihe von Exemplaren der Nummer 41 des Intelligenz- und Wochenblattes für Frankenberg mit Sachsenburg und Umgebung auf seinem Holzschliffpapier drucken. 1845 Die industrielle Auswertung seiner Erfindung blieb Friedrich Gottlob Keller versagt, da ihm die Geldmittel zur technischen Erprobung und die Patentierung des Verfahrens vom Sächsischen Ministerium des Inneren verweigert wurden. So übertrug er am 20. Juni 1846 die Rechte zur Nutzung des Verfahrens gegen ein geringes Entgelt an den vermögenden Papierfabrikanten Heinrich Voelter, der das Kellersche Holzschliffverfahren weiterentwickelte, in die Praxis einführte und durch die Entwicklung von Hilfsmaschinen zur großtechnischen Nutzung gebracht hat. Heinrich Voelter Seit etwa 1850 wurde der Holzschleifer eingesetzt, mit der die Papierherstellung aus dem preiswerten Rohstoff Holz im industriellen Maßstab möglich wurde; um 1879 arbeiteten allein in Deutschland rund 340 solcher Holzschleifereien. Die Holzschliffpapiere erwiesen sich aufgrund von Säureresten aus dem Prozess der chemischen Aufschließung durch saures Ammoniumsulfit u. ä. als problematisch; mittel- und langfristig bildet sich im Papier Schwefelsäure, die das Papier braun und brüchig werden lässt oder es gänzlich zerstören kann; daher wird seit den 1980er Jahren für den Druck hochwertiger Publikationen überwiegend ein teureres, aber auch dauerhafteres säurefreies Papier verwendet. Da die Lebensdauer der auf dem säurehaltigem Papier hergestellten Bücher und Archivalien sehr begrenzt ist, müssen die Archivbestände auf säurefreies Papier umkopiert oder aber in speziellen Geräten entsäuert werden. So hat das Holzschliffpapier nicht nur einen Nutzen für die kostengünstige Herstellung von Papier gebracht, sondern auch einen großen Schaden für die schriftliche Überlieferung des 19. und 20. Jahrhunderts.
Industrielle Papierherstellung

Rohstoffe
Die für das Papier notwendigen Ausgangsstoffe kann man in drei Gruppen einteilen: Die Zellulose (Halbstoffe), die Leimung, die Füllstoffe und die Farbstoffe (Hilfsstoffe). Die Zellulose ist ein Polysaccharid der Kohlenhydrate mit der chemischen Formel C₆H₁₀O₅ und die häufigste organische Verbindung der Welt, aus der fast alle Zellwände von Pflanzen und Hölzern bestehen. Zellulose kann aus Holz, in geringem Umfange Stroh, Hadern und heute etwa zur Hälfte Altpapier gewonnen werden. Zellulose besteht aus sehr vielen, kettenförmig miteinander verknüpften Glukoseresten. Die einzelnen Zellulosemoleküle sind also kettenförmige Makromoleküle, deren kleinste Glieder Glukoseeinheiten sind. Das Glukosemolekül (C₆H₁₂O₆), das Monomer der Zellulose, bildet mit einem weiteren Glukosemolekül durch Lösung eines Wassermoleküls eine Zellobiose. Das Aneinanderreihen solcher Zellobiosen zu einer Kette bildet ein Zellstoffmolekül (es entsteht ein Polymer). Die Kettenmoleküle bilden miteinander Mizellen, das sind Molekülbündel, aus denen sich die Fibrillen aufbauen. Erst eine größere Anzahl Fibrillen bilden die sichtbare Zellulosefaser. Die Molekülbündel bestehen aus kristallinen Bereichen (regelmäßige Molekül-Führung) und amorphen Bereichen (unregelmäßige Molekülführung). Die kristallinen Bereiche sind für die Festigkeit und Steifheit, die amorphen Bereiche für die Flexibilität und Elastizität des Papiers verantwortlich. Die Länge der Kette, d. h. die Anzahl der Monomere, variiert je nach Papierrohstoff und ist für die Qualität und Alterungsbeständigkeit von großer Bedeutung. Das Fasermaterial zur Papierherstellung nennt der Papiermacher Halbstoff. Zu 95 % wird Papier heute aus Holz(Holzstoff) hergestellt. Faserbildung und Härte des Holzes spielen bei der Auswahl als Papierrohstoff eine Rolle, nicht jedes Holz ist geeignet. Als besonders geeignet gelten Die Verfügbarkeit und die regionalen Gegebenheiten bestimmen, welche Holzart als Primärrohstoff eingesetzt wird. Schnellwüchsige Hölzer, wie z. B. Pappeln kommen dem großen Bedarf entgegen. Dabei eignet sich jedoch nicht jedes Holz für jede Art von Papier. Während für die Herstellung von graphischen Papieren hohe Anteile von Laubholz verwendet werden, um eine möglichst gleichmäßige Formation zu erreichen, wird für Zeitungsdruckpapiere überwiegend Holzstoff aus Nadelholz verwendet, da dieses eine höhere Reißfestigkeit besitzt. Alle zellulosehaltigen Stoffe sind grundsätzlich zur Papierherstellung geeignet. Zunehmend ist die Bedeutung von Altpapier als Rohstoff. Stroh und Papierabfälle werden in geringen Mengen für weniger wertvolle Papiersorten eingesetzt. Der früher wichtigste Rohstoff, die Hadern (Lumpen), finden heute nur noch in verschwindend geringen Mengen Verwendung. Einen Anteil von etwa 65 % hat der Sekundärrohstoff Altpapier an den heute in Deutschland eingesetzten Rohstoffen für Papier, Pappe und Kartonagen. Da Altpapier bereits einmal zu Papier verarbeitet wurde, enthält es viele Zusatzstoffe und wurde bereits gemahlen. Die Fasern werden durch die erneute Verarbeitung zu Papier weiter geschädigt, der Anteil der Zusatzstoffe im Verhältnis zu den Faserstoffen nimmt weiter zu. In Europa und Amerika werden vor allem Weizen und Roggen zur Strohfasergewinnung genutzt, aber auch Grassorten aus Nordafrika (Alfa- und Espartogras) können verwendet werden. In Japan verwendet man auch heute noch Reisstroh, in Indien den schnellwachsenden Bambus. Für besonders wertvolle, dauerhafte und stark beanspruchte Papiere werden auch heute noch in geringem Umfang Hadern verwendet.
Aufbereitung von Halbstoff
Holz kann # mechanisch # chemisch aufbereitet werden.
Mechanische Aufbereitung
# Weißer Holzstoff entsteht aus geschliffenen Holzstämmen. Dazu werden geschälte Holzabschnitte mit viel Wasser in Vier-Pressen-Schleifern oder Stetigschleifern zerrieben. (vgl. Holzschleifer) Im gleichen Betrieb wird die stark verdünnte Fasermasse zu Papier verarbeitet oder zum Versand in Pappenform gebracht. Dies geschieht mit Entwässerungsmaschinen. # Brauner Holzstoff entsteht, wenn Stammabschnitte in großen Kesseln erst gedämpft und dann geschliffen werden. # Thermomechanischer Holzstoff entsteht aus gehäckselten Holzabfällen und Hackschnitzeln aus Sägereien. Diese werden im TMP-Verfahren (Thermomechanisches-Refiner-Verfahren) bei 130 °C gedämpft. Die Lignin-Verbindungen zwischen den Fasern lockern sich dadurch. Anschließend werden die Holzstücke in Refinern (Druckmahlmaschinen mit geriffelten Mahlscheiben) und Zusatz von Wasser gemahlen. Thermomechanischer Holzstoff hat im Vergleich zum Holzschliff eine gröbere Faserstruktur. Werden außerdem Chemikalien zugesetzt, handelt es sich um das chemo-thermomechanische Verfahren (CTMP). Durch rein mechanische Verfahren gewonnener Holzstoff besteht nicht aus den eigentlichen Fasern, sondern aus zerriebenen und abgeschliffenen Faserverbindungen, diese werden verholzte Fasern genannt. Um die elementaren Fasern zu gewinnen ist eine chemische Aufbereitung des Holzes nötig.
Chemische Aufbereitung
Chemikalie Holzschnitzen werden in einem Kochprozess chemisch behandelt. Die Fasern werden durch zwölf- bis fünfzehnstündiges Kochen von den Inkrusten, den unerwünschten Holzbestandteilen, Begleitstoffen von Zellulose getrennt. Chemisch betrachtet besteht Holz aus:
- 40 % bis 50 % Zellulose
- 10 % bis 55 % Hemizellulose
- 20 % bis 30 % Lignin
- 6 % bis 12 % sonstigen organischen Stoffen
- 0,3 % bis 0,8 % anorganischen Stoffen Es gibt Natron-, Sulfit- und Sulfatverfahren, die nach den eingesetzten Kochchemikalien unterschieden werden. Das Organocell-Verfahren ist eine neue Entwicklung. Vor allem enthaltenes Restlignin färbt den Zellstoff nach dem Kochen gelblich bis braun, er muss also gereinigt und gebleicht werden. Restlignin und andere unerwünschte Stoffe werden beim Bleichen herausgelöst, chemische Aufhellung beseitigt Verfärbungen. Der gebleichte Zellstoff (Zellulose) wird entwässert. Er wird nun zu entweder direkt zu Papier verarbeitet oder zu Rollen aufgewickelt. Die Ausbeute ist bei der Zellstoffherstellung geringer als bei der Holzstoffherstellung. Zellstofffasern aber haben den Vorteil, dass sie länger, fester und geschmeidiger sind. Aus Nadelholz gewonnene Zellstofffasern sind ca. 2,5 mm bis 4 mm lang, aus Laubholz gewonnene sind etwa 1 mm lang. Der größte Teil, ca. 85 % des benötigten Zellstoffs, vor allem Sulfatzellstoff, werden aus den skandinavischen Ländern, USA und Kanada importiert. Sulfatzellstoff ist im Vergleich zu Sulfitzellstoff langfaseriger und reißfester, somit wird er hauptsächlich für die Herstellung hochweißer Schreib- und Druckpapiere verwendet. Sulfitzellstoff findet überwiegend Verwendung bei der Herstellung weicher Hygienepapiere. Der Faserstoff muss gebleicht werden, damit daraus weißes Papier entstehen kann. Sulfatzellstoff wird konventionell mit Chlor gebleicht, wodurch das Abwasser mit Chlorkohlenwasserstoffen belastet wird, Sulfitzellstoff mit Wasserstoffperoxid oder Sauerstoff. Die alternative umweltfreundlichere Technik zur Chlorbleiche verwendet Sauerstoff und Chlordioxid. Als elementar chlorfrei wird der Zellstoff bezeichnet, als chlorarm das Papier (es sind noch Chlorverbindungen) vorhanden. Die Belastung für das Abwasser verringert sich nach Angaben der Papierindustrie um etwa 80 %. Chlorarme Druckpapier sind in hochweißer Qualität schon ab einer Flächenmasse von 51 g/m² herstellbar, chlorfreie erst ab 80 g/m². Chlorfrei gebleichter Zellstoff hat eine geringere Faserfestigkeit als chlorgebleichter. Da er jedoch umweltverträglicher ist, setzt er sich zunehmend durch. Vorwiegend aus Holzstoff hergestelltes Papier nennt man holzhaltig, im Handel mittelfein, da Lignin, Harze, Fette und Gerbstoffe im Faserbrei verbleiben, sind sie von geringerer Qualität als holzfreie Papiere.
Das Organocell-Verfahren
Das Organocell-Verfahren dient der schwefelfreien und damit umweltfreundlicheren Zellstoffproduktion. In mehreren Kochstufen werden die Holzschnitzel in einem Methanol-Wasser-Gemisch unter Zusatz von Natronlauge bei Temperaturen von bis zu 190 °C unter Druck aufgeschlossen. Dabei lösen sich Lignin und Hemizellulose. Es folgen verschiedene Waschstufen, in denen der Zellstoff von der Kochflüssigkeit befreit wird sowie Bleichen und Entwässern. Der Zellstoff wird in drei Stufen gebleicht: #im alkalischen Milieu mit Sauerstoff unter Verwendung von Wasserstoffperoxid #mit Wasserstoffperoxid oder Chlordioxid #mit Wasserstoffperoxid Methanol und Natronlauge, die Kochchemikalien werden in einem Recyclingverfahren, welches parallel zur Zellstoffproduktion abläuft zurückgewonnen. Es werden schwefelfreies Lignin und schwefelfreie Hemizellulose gewonnen, die von der chemischen Industrie verwendet werden können.
Strohzellstoff
Durch Zerkleinern und Kochen in Natronlauge wird aus Stroh der Halbstoff Strohzellstoff oder, bei anderer Aufbereitung, gelber Strohstoff.
Der Kugelkocher und der Pulper
Recycling Recycling Im Kugelkocher werden Hadern gekocht. Dazu werden sie zunächst sortiert, im Haderndrescher gereinigt. Mit Kalklauge und Soda werden die Hadern unter Dampfdruck von 3 bar bis 5 bar im Kugelkocher gekocht. Dabei werden Farbstoffe zerstört, Fett verseift und Schmutz gelöst. Während des mehrstündigen Kochens lockert sich das Gewebe der Hadern und sie lassen sich anschließend leicht zu Halbstoff zerfasern. Der Pulper (Stoffauflöser) ist eine Bütte mit rotierendem Propeller. In ihm wird nach Güteklassen sortiertes, zu Ballen gepresstes Altpapier mit viel Wasser zerkleinert und mechanisch aufgelöst. So werden die Fasern des Altpapiers geschont. Ein Arbeitsgang, der früher häufig mit dem Kollergang durchgeführt wurde. Der pumpfähige Faserbrei ist noch verunreinigt. Er gelangt im Pulper in einen Zylinder und wird von einem Rotor zerfasert. Dann wird der grob gelöste Stoff durch ein Sieb gedrückt. In Folge der Zentrifugalkraft werden grobe Verunreinigungen ausgeschieden. An der Zylinderachse sammelt sich der leichte Schmutz. Weitere Fremdstoffe wie Wachse und Druckfarben werden in Spezialanlagen herausgelöst.
De-inking (Entfärbung) von Altpapier
Druckfarben werden mit Hilfe von Chemikalien (Seifen und Natriumsilicat) von den Fasern des Altpapiers gelöst. Durch Einblasen von Luft bildet sich an der Oberfläche des Faserbreis Schaum in welchem sich die Farbbestandteile sammeln und abgeschöpft werden können. Dieses Trennverfahren nennt man Flotation.
Aufbereitung zum Ganzstoff
Der Halbstoff wird durch Mahlung und Mischung zum Ganzstoff verarbeitet. Die Halbstoffe werden in Refinern (Kegelstoffmühle) weiter zerfasert. Als dicker Brei fließt das Halbfertigprodukt im Refiner zwischen einer Messerwalze und seitlich befestigten Grundmessern hindurch. Die Faser werden dabei zerschnitten (rösche Mahlung) oder zerquetscht (schmierige Mahlung), je nach Einstellung der Messer. Die Enden der gequetschten Fasern sind fibrilliert (ausgefranst), was bei der Blattbildung zu einer besseren Verbindung der Fasern führt.
- Weiche, voluminöse, saugfähige und samtige Papiersorten entstehen aus rösch gemahlenen Fasern, z. B. Löschpapier.
- Schmierig gemahlene Fasern führen zu festen harten Papieren mit geringer Saugfähigkeit und wolkiger oder gleichmäßiger Transparenz z. B. transparentes Zeichenpapier aber auch Urkunden- Banknoten- und Schreibmaschinenpapier. Außerdem können die Fasern bei der Mahlung lang oder kurz gehalten werden. Es ergeben sich daraus vier verschiedene Möglichkeiten der Mahlung. Faserlänge und Mahlart bestimmen Faser- und Papierqualität. Übliche Kombinationen sind rösch/lang und schmierig/kurz. Lange Fasern verfilzen stärker als kurze. Die Messer des Refiners liegen bei der Kurzfasermahlung sehr eng aneinander, Zwischenraum ist fast keiner mehr vorhanden. Das Mischen der verschiedenen Halbstoffe sowie die Zugabe von Füll-, Leim- und Farbstoffen gehört zur Herstellung des Ganzstoffes. Schreibmaschine Auf der Papiermaschine wird die Papierbahn gebildet. Folgende Maschinenstationen sind hintereinander geschaltet:
- Stoffauflauf
- Siebpartie
- Nasspressenpartie
- Trockenpartie
- Aufrollung
Blattbildung
Die Blattbildung findet bei der industriellen Papierproduktion auf der Papiermaschine statt. Der Papierbrei, welcher zu 99 % aus Wasser besteht, fließt nach mehrfacher Reinigung aus der Vorratsbütte auf die Siebpartie der Langsiebpapier