Geschichte des Schießpulvers: Ein detaillierter Überblick
Seit seiner Entwicklung im China des 10. Jahrhunderts wird Schießpulver sowohl im Krieg als auch im Frieden eingesetzt. Es diente als Treibstoff für Schusswaffen, Artillerie und Raketen auf Schlachtfeldern auf der ganzen Welt, wie wir es uns oft vorstellen. Es wird jedoch ebenso häufig für Pyrotechnik wie Feuerwerkskörper und als Sprengmittel für Steinbrüche, Bergbau und Straßenbau verwendet. Schießpulver ist daher eine der größten Erfindungen der Menschheit. Doch trotz seiner Bedeutung ist die Geschichte und Entwicklung des Schießpulvers nach wie vor kaum verstanden.
Was ist Schießpulver?
Schießpulver ist eine Mischung aus Schwefel, Kohlenstoff (Holzkohle) und Kaliumnitrat (Salpeter), die aufgrund ihrer Farbe auch allgemein als „Schwarzpulver“ bekannt ist. Im Vergleich zu anderen chemischen Sprengstoffen ist Schießpulver relativ einfach herzustellen. Jeder seiner drei Bestandteile spielt bei der Reaktion eine wichtige Rolle. Schwefel senkt die zum Starten der Reaktion erforderliche Zündtemperatur, während Holzkohle Kohlenstoff und anderen Brennstoff für die Reaktion liefert und Salpeter (Kaliumnitrat) den Sauerstoff für die Verbrennungsreaktion liefert. Im Laufe der Jahrhunderte hat sich der genaue Anteil jeder Zutat in der Mischung verändert, aber im Allgemeinen ist er ungefähr so: 75 % Kaliumnitrat (KNO₃), 15 % Holzkohle (C) und 10 % Schwefel (S).
Da Schießpulver eine relativ langsame Zersetzungsgeschwindigkeit und eine geringe Brisanz (die Zersplitterungsfähigkeit eines Sprengstoffs) aufweist, wird es als schwach explosiv eingestuft. Im Gegensatz zu einem hochexplosiven Sprengstoff, der detoniert, verpufft ein schwacher Sprengstoff oder brennt bei Unterschallgeschwindigkeit schnell. Dies bedeutet, dass Schießpulver ein besserer Treibstoff als Sprengstoff ist. Schießpulver ist kein besonders wirksamer chemischer Sprengstoff, da bei der Verbrennung weniger als die Hälfte der Masse des Schießpulvers in Gas umgewandelt wird. Der Großteil der Masse wird in Partikel umgewandelt, entweder in Form von Rauch oder Ruß. Nach der Verbrennung wird das Schießpulver in 56 % feste Produkte, 43 % gasförmige Produkte und 1 % Wasser umgewandelt. Eine vereinfachte chemische Gleichung für die Verbrennung von Schießpulver würde etwa wie folgt aussehen: 10KNO ₃ +8C+3S -2K₂CO₃+3K₂SO₄+6CO₂+5N₂.
Die Ursprünge des Schießpulvers
Obwohl Schießpulver eine Erfindung von unbestreitbarer Bedeutung ist, sind seine Ursprünge und seine Geschichte kaum bekannt. Im Westen gab es jahrhundertelang eine Debatte über den genauen Ursprungsort des Schießpulvers. Dank der Pionierarbeit von Joseph Needham in den 1960er und 1970er Jahren können wir heute sagen, dass Schießpulver irgendwann im 10. Jahrhundert n. Chr. in China entwickelt wurde. Es gibt Hinweise darauf, dass Schießpulver früher entwickelt wurde, sodass dieses Datum irgendwann noch weiter nach hinten verschoben werden könnte. Mittelalterliche Europäer Sie hatten nur sehr begrenzte Kenntnisse über China und gingen daher davon aus, dass das Schießpulver in Europa erfunden worden sein musste, obwohl sie gelegentlich die islamische Welt für seine Erfindung verantwortlich machten. Heutzutage werden manche den Europäern immer noch die Erfindung des Schießpulvers zuschreiben, aber das ist nichts weiter als kultureller Chauvinismus und entbehrt jeglicher faktischer Grundlage.
Die frühesten Hinweise auf Schießpulver finden sich in taoistischen Texten Tang-Dynastie . Diesen Texten zufolge, zu denen auch das früheste bekannte Rezept für Schießpulver gehört, waren taoistische Apotheker oder Alchemisten die ersten, die Schießpulver herstellten. Es war ein Nebenprodukt ihrer Forschungen zum sogenannten „Lebenselixier“, das alle Krankheiten heilen und einem ewiges Leben und Jugend verleihen würde. In China wurde Schießpulver aufgrund seiner Herkunft oft als „Feuerdroge“ bezeichnet. Im Laufe der folgenden Jahrhunderte wurde das Rezept immer weiter verfeinert. Das war, wie man sich vorstellen kann, ein gefährlicher Prozess. Die Texte beziehen sich häufig auf niederbrennende Häuser und Menschen, die durch fehlgeschlagene Experimente schreckliche Verbrennungen erleiden.
Schießpulver in China
Im 11. Jahrhundert n. Chr. wird in Texten der Song-Dynastie das erste chemische Rezept für Schießpulver erwähnt. Viele frühe Schießpulverrezepte enthielten neben Schwefel, Holzkohle und Salpeter weitere Zutaten, die für verschiedene Zwecke verwendet wurden. Einige wurden aus funktionalen Gründen aufgenommen; Es wurde beispielsweise angenommen, dass Mist schädlicheren Rauch erzeugt. Andere schlossen sie ein, weil man glaubte, dass sie besondere Eigenschaften besaßen; Aus diesem Grund wurden oft Knoblauch und Honig hinzugefügt. Ein Großteil dieser Experimente konzentrierte sich auch darauf, herauszufinden, welche Anteile von Schwefel, Holzkohle und Salpeter die besten Ergebnisse erzielen würden. Beim Rezept gibt es etwas Spielraum.
Etwa im 11. Jahrhundert arbeiteten Song-Ingenieure auch an der Entwicklung verschiedener Schießpulverwaffen . In der Vergangenheit behaupteten westliche Gelehrte häufig, dass die Chinesen nie Schießpulver als Kriegswaffe eingesetzt hätten. Diese Behauptung ist jedoch völlig unwahr. Song-Ingenieure verwendeten für ihre Kreationen Schießpulver alle Arten von Brand- und Sprengwaffen Außerdem war es der erste, der seine Fähigkeiten als Treibstoff nutzte. Sie entwickelten mit Schießpulver betriebene Feuerpfeile, Hand- und Trebuchet-Bomben, Feuerlanzen (Speere, mit denen Projektile abgefeuert werden konnten), Raketen und vor allem die ersten Geschütze und Kanonen. Diese waren natürlich weitaus primitiver als ihre modernen Gegenstücke und ihre Wirkung auf dem Schlachtfeld war begrenzt. Bevor diese Waffen einen wirklichen Einfluss auf das Schlachtfeld haben konnten, mussten Taktiken entwickelt werden, und sie waren noch nicht in ausreichender Zahl verfügbar, um ihre Macht zu spüren. Daher blieb die Schießpulvertechnologie außerhalb von Song China zunächst unbekannt. Dies änderte sich im 12. Jahrhundert n. Chr. mit der Ankunft der Mongolen.
Schießpulver verbreitet sich in Eurasien und Afrika
Im Laufe des 12. und 13. Jahrhunderts n. Chr. wurde die Die Mongolen eroberten das größte Landreich, das die Welt je gesehen hat . Dadurch erleichterten sie die Verbreitung der Schießpulvertechnologie in Eurasien und Afrika. Wie genau dies geschah, ist unklar, es gibt jedoch einige Theorien. Es ist bekannt, dass die Mongolen bei ihren Westfeldzügen chinesische Ingenieure eingesetzt haben, die sowohl in Europa als auch im Nahen Osten Schießpulverwaffen einsetzten. Im 13. und 14. Jahrhundert wurden während der mongolischen Bürgerkriege „tatarische“ oder mongolisch-chinesische Gefangene als Sklaven in Europa und im Nahen Osten verkauft. Kaufleute und Gelehrte reisten frei durch Eurasien und brachten Technologie und Ideen mit. Oder vielleicht erfolgte der Transfer der Schießpulvertechnologie von China in den Rest Eurasiens und Afrikas über mehrere verschiedene Vektoren.
Die größte Debatte über die Verbreitung der Schießpulvertechnologie konzentriert sich auf ihre Entstehung Mittelalterliches Europa . Jahrhundertelang glaubte man, dass Schießpulver zuerst in Europa oder möglicherweise gleichzeitig und unabhängig von China entwickelt wurde. Heute wissen wir, dass dies nicht der Fall ist. Es bleibt jedoch die Frage: Wie gelangte es ins mittelalterliche Europa? Einige haben eine Theorie der direkten Übertragung favorisiert. Das heißt, die mittelalterlichen Europäer erfuhren vom Schießpulver direkt von den Mongolen oder Chinesen, entweder durch Krieg, Handel, Diplomatie oder durch Beobachtungen und Interaktion zwischen Gelehrten. Auch wenn diese Theorie durchaus ihre Berechtigung hat, ist es wahrscheinlicher, dass die islamische Welt als Mittelsmann fungierte und den Transfer erleichterte. Trotz jahrhundertelanger Konflikte gab es im 13. Jahrhundert n. Chr. viele etablierte Kontaktwege zwischen dem christlichen Europa und der islamischen Welt. Darüber hinaus waren Spanien und Italien die Regionen des mittelalterlichen Europas, in denen die frühesten Hinweise auf die Verwendung von Schießpulver vorlagen. Beide Gebiete hatten lange und umfassende Kontakte mit der islamischen Welt, was den Transfer der Schießpulvertechnologie erleichtert hätte.
Die Herstellung von Schießpulver
Schießpulver wurde ursprünglich hergestellt, indem alle drei Zutaten etwa 24 Stunden lang mit Mörser und Stößel gemahlen wurden. Dabei entstand ein sehr feines Pulver, das im mittelalterlichen Europa als „Serpentinenpulver“ bezeichnet wurde. Abgesehen davon, dass Serpentinenpulver arbeitsintensiv war und die Menge an Pulver, die gleichzeitig hergestellt werden konnte, begrenzte, war es auch schwierig zu lagern und zu transportieren. Das Pulver neigte dazu, sich in seine Bestandteile zu zerlegen, wenn es Vibrationen ausgesetzt wurde, was ein erneutes Mischen erforderte. Außerdem war es sehr anfällig gegenüber Feuchtigkeit, so dass es oft auch nachgetrocknet werden musste. So wurde im 14. Jahrhundert in Europa und China ein neues Verfahren namens „Corning“ entwickelt.
Bei Corning werden dem Mahlvorgang Flüssigkeiten zugesetzt, um eine feuchte Paste zu erzeugen. Dieses feuchte Mischen verhinderte, dass sich die Bestandteile des Schießpulvers trennten. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass das Schießpulver weniger Feuchtigkeit aus der Luft aufnimmt und sich besser fortbewegt, wenn die Vergangenheit zu Kugeln gerollt wird. Allerdings mussten die Soldaten die Kugeln vor dem Kampf noch zu Pulver zermahlen. Dies führte zu ungleichmäßig großen Körnern, die dazu führten, dass das Pulver unvorhersehbar brannte. Um 1800 wurden die feuchten Kugeln oder Mühlenkuchen in Formen gepresst, um ihre Dichte zu erhöhen und überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen. Das Pulver wurde dann durch Siebe geleitet, um gleichmäßig große Körner zu erzeugen. Ab dem späten 19. Jahrhundert konzentrierte sich die Herstellung von Schießpulver auf die Standardisierung der Körner für bestimmte Zwecke. Beispielsweise wurde Fg-Pulver (feine Qualität) für Großkaliberwaffen und Schrotflinten hergestellt, während FFFFg-Pulver für Kleinkaliberwaffen, Pistolen und als Zündpulver hergestellt wurde.
Einstellungen gegenüber Schießpulver
Als Schießpulver zum ersten Mal entdeckt wurde, handelte es sich um eine neue Technologie, die noch niemand zuvor gesehen hatte. Dadurch löste es bei Beobachtern auf der ganzen Welt eine Vielzahl unterschiedlicher Reaktionen aus. Viele der am häufigsten wiederholten Reaktionen sind diejenigen, die es als etwas Dämonisches oder Teuflisches betrachten. In vielerlei Hinsicht passt Schießpulver ganz gut in diese Form. Seine Zutaten, der Rauch und Lärm, den es erzeugt, und seine Fähigkeit, Tod und Zerstörung anzurichten, sind sicherlich ziemlich dämonisch. Es wurde von Militärführern, religiösen Autoritäten, Philosophen, Schriftstellern und Durchschnittsbürgern auf allen Kontinenten verurteilt. Es ist jedoch wichtig, den Einfluss dieser negativen Reaktionen nicht zu sehr zu betonen, und es ist fraglich, wie weit verbreitet solche Ansichten tatsächlich waren.
Schießpulver und Schießpulvertechnologie verbreiteten sich schnell und weit. Sobald es verfügbar wurde, wurde es schnell von den Bewohnern dieser Gegend übernommen. Sogar jene Gesellschaften, von denen man sagt, sie hätten „die Waffe aufgegeben“, haben sie nie ganz aufgegeben. Der nützliche Aspekt von Schießpulver war einfach zu groß, um ihn zu ignorieren, und wenn man es nicht nutzte, bestand immer die Möglichkeit, dass jemand anderes es gegen einen einsetzte. Darüber hinaus sollten viele der Einwände gegen Schießpulver vielleicht als Verurteilung des Krieges im Allgemeinen und nicht als Reaktion speziell auf Schießpulver interpretiert werden. Die katholische Kirche hat zum Beispiel nie versucht, Schießpulver zu verbieten, hat aber die heilige Barbara zur Schutzpatronin der Artilleristen ernannt. Wie bei den meisten Dingen damals waren die historischen Einstellungen zum Schießpulver komplex und weitreichend, und Verallgemeinerungen sollten vermieden werden.
Veralten
Mit der Entwicklung neuer chemischer Sprengstoffe und Treibstoffe im Laufe des späten 19. Jahrhunderts begann der Einsatz von Schießpulver zurückzugehen. Die Verwendung von Schießpulver hatte mehrere Nachteile, die schließlich dazu führten, dass es veraltet war. Insbesondere seine hydroskopische Beschaffenheit machte es anfällig für Feuchtigkeit, was seine Wirksamkeit verringerte. Es kam auch nicht zu einer besonders effizienten chemischen Reaktion. Die übrig gebliebenen Produkte führten zu Verschmutzungen, die die Wirksamkeit von Schusswaffen und Artillerie verringerten und gleichzeitig Korrosion verursachten. Gleichzeitig verriet der Rauch, der beim Verbrennen von Schießpulver entstand, die Position der Soldaten auf dem Schlachtfeld und machte sie dem Feind ausgeliefert. Diese Probleme schränkten die Wirksamkeit von Schießpulver sowohl als Kriegswaffe als auch als Werkzeug für zivile Projekte ein.
Als Reaktion auf diese Einschränkungen entwickelten Chemiker im späten 19. Jahrhundert Nitroglycerin, Nitrozellulose (Schussbaumwolle) und rauchfreie Pulver. Diese Materialien ersetzten nach und nach Schießpulver sowohl als Sprengstoff als auch als Treibmittel. Sie waren leistungsfähiger, sicherer in der Herstellung und im Transport und führten zu einer weitaus effizienteren chemischen Reaktion. Als Folge dieser Alternativen gingen die Produktion und der Einsatz von Schießpulver dramatisch zurück. Bis 1900 war Schießpulver in jeder Hinsicht vollständig ersetzt worden, mit Ausnahme von Feuerwerkskörpern und anderen pyrotechnischen Darbietungen.
Gunpowders Vermächtnis
Jede Liste der größten Erfindungen der Menschheit, in der das Schießpulver nicht enthalten wäre, wäre unvollständig. Schießpulver veränderte die Art und Weise, wie wir bauten und zerstörten. Während sein Einsatz als Kriegswaffe und die Art und Weise, wie es die Kriegsführung veränderte, offensichtlich sind, sollten seine Auswirkungen auf Bauwesen, Bergbau und Unterhaltung nicht übersehen werden. Es wäre unmöglich, auch alle sekundären Auswirkungen und Veränderungen aufzuzählen, die es ausgelöst hat. Wir müssen jedoch bedenken, dass Schießpulver an sich nicht für all diese Veränderungen verantwortlich war. Es stellte lediglich die Mittel bereit, mit denen diese Veränderungen stattfinden konnten. Technologischer Determinismus ist eine Falle, die vermieden werden sollte. Ähnlich wie die Einstellung gegenüber Schießpulver ist auch die volle Wirkung von Schießpulver kompliziert.
Trotz aller Bedeutung ist die Geschichte des Schießpulvers und seine genaue Funktionsweise kaum verstanden. Dies liegt zum Teil daran, dass Schießpulver zu dem Zeitpunkt, als wirklich wissenschaftliche Verfahren und Werkzeuge entwickelt wurden, obsolet wurde. Daher bestand weniger Anreiz, es auf die Art und Weise zu untersuchen, wie andere chemische Sprengstoffe untersucht wurden. Glücklicherweise hat sich das in den letzten Jahren geändert und wir wissen heute viel mehr über Schießpulver als früher. Leider lässt sich das Gleiche nicht über unser Verständnis der frühen Geschichte des Schießpulvers sagen. In vielerlei Hinsicht bleibt diese einfache Mischung aus Schwefel, Holzkohle und Salpeter genauso geheimnisvoll wie damals Mittelalter .