Die Verhüttung von Eisen

Schlacke im Detail
Schlacke im Detail.

Ablauf der Eisenverhüttung

Knapp 6% der Erde bestehen aus Eisen, es ist damit eines der häufigsten Elemente, die es überhaupt gibt. Als Rohstoff ist es in Form von Raseneisenerz, Bohnerzen, Limonit, Hämatit und in Form von so genannten Eisenerzschwarten auffindbar. An der Süd- und Ostküste des Schwarzen Meeres wurde magnetithaltiger Sand in den Flüssen abgelagert. Er wurde speziell in dieser Region als Eisenrohstoffquelle verwendet. 

In der Vorgeschichte Europas wurde das Raseneisenerz bevorzugt, da es nur wenige Zentimeter unter der Erdoberfläche liegt und verhältnismäßig ohne großen Aufwand gebrochen werden kann. Die Raseneisenerze sind für die Eisenverhüttung von Bedeutung und werden als Rot- oder Brauneisenstein unter der Grassole gebrochen. Zunächst werden sie auf einem Scheiterhaufen „geröstet“. Bei diesem Vorgang findet eine chemische Reinigung statt, in der das Eisen von störenden Schwefelverbindungen getrennt wird. Diese verbrennen beim sogenannten "Rösten". 

 

Im Anschluss werden die gereinigten Raseneisenerze zerkleinert, damit sie später in den Rennfeuerofen passen. Doch bevor sie in diesen gelangen, wird eine knapp 50cm tiefe Ofengrube angelegt, darüber wird ein freistehender Schacht, Ofenesse genannt, aus Rutenringen aufgebaut und mit Ton überzogen. In einem ersten Brennvorgang wird der Ofenschacht ausgehärtet. Danach wird die Ofengrube mit aufrecht stehenden Spalthölzern und im Anschluss mit den gerösteten und zerkleinerten Raseneisenerzen und Holzkohlestücken im Verhältnis 1:1 zu gefüllt. Die Verfüllung kann vermischt oder auch schichtweise erfolgen. 

 

Nun wird der Ofen angefeuert. Er erreicht dabei in der Grube eine Temperatur von 1200°C bis 1300°C. In der oberen Ofenöffnung (Gicht genannt) ist es mit 800°C weniger heiß. Die Schlacke rinnt bei 900-1200°C, der Schmelzpunkt von Eisen dagegen liegt allerdings bei 1540°C, d.h. der Ofen wird nicht heiß genug, um das Eisen kann im Brennvorgang nicht vollständig von der nutzlosen Schlacke getrennt werden. Die Schlacke verflüssigt sich als erste (Fließschlacke) und rinnt durch Lücken zwischen den aufrecht stehenden Spalthölzern nach unten in die Ofengrube. Im Bereich über der Grube bleiben Ofenschlacke und Luppe zurück. Luppe ist ein Gemisch aus Eisen und Schlacke, also der Teil, der für die Eisengewinnung von Bedeutung ist. 

Eisenverhüttungs-Schema

Schlacke und Eisen

Da die Rennfeueröfen keine Abstichöffnungen besaßen, konnten sie nur einmal verwendet werden. Nach dem Brennvorgang mussten sie zerstört werden, um an die begehrte Luppe herankommen zu können. Bei einem Brennvorgang entstanden bis zu 100kg "nutzlose" Schlacke und 18 bis 30kg verwendbares Eisen. Bei dieser Ausbeute ist es verständlich, dass mit der Eisenverhüttung ein enormer Verbrauch von Holzkohle einherging. Um die viel benötigte Holzkohle für die Eisenverhüttung zu gewinnen, musste stark in die Umwelt eingegriffen werden. Es ist davon auszugehen, dass seit der beginnenden Eisenzeit noch drastischer in die Natur eingegriffen wurde als in den Jahrhunderten davor. Dem hohen Bedarf an Eisen werden einige Wälder zum Opfer gefallen sein.

Nachweisbarkeit von Eisenverhüttung

Frühgeschichtliche Eisenverhüttung lässt sich gut nachweisen. Die bei der Verhüttung entstandene Schlacke wurde oft direkt an Ort und Stelle zurückgelassen, weil man sie nicht mehr brauchte. Dagegen fehlt in den meisten Fällen die Eisenluppe, weil man diese zur Herstellung von Eisenartefakten verwendete. Ein großer Schlackeklumpen kann über 100kg wiegen. Da ist es viel einfacher, die Schlacke in der Grube zu lassen und anderswo einen neuen Rennfeuerofen zu errichten. Schon bei einer Feldbegehung kann man anhand von Schlackefunden die Verhüttung von Eisen nachweisen. Auch Fragmente vom Ofenschacht können erhalten bleiben, in Form von dicken Keramikstücken.

 

Auf einer Grabung findet man häufig die unteren Teile der Ofenesse und die Grube, in die die Schlacke hineingeflossen ist. Da sich in der Grube anfangs Spalthölzer befanden, kann es sein, dass man auf Schlackestücken Abdrücke von den Hölzern findet. D.h. zum Zeitpunkt als die Schlacke flüssig in die Grube floss, sind noch einige Hölzer vorhanden gewesen. Manchmal findet man sogar einen kompletten Rennfeuerofen samt Schacht.

 

Indirekt kann Eisenverarbeitung durch Funde von dafür notwendigen Werkzeugen nachgewiesen werden. Dazu zählen beispielsweise Hammer, Zangen, Amboss und Meißel.

Verwendete Literatur

Autor Titel Seite
Brockhaus Der Brockhaus Archäologie 170-173
Badisches Landesmuseum Ur- und Frühgeschichte: Führer durch die archäologische Abteilung 85-87
Dolfini The origins of metallurgy in central Italy: new radiometric evidence. ANTIQUITY 84, 2010 707–723
von Freeden Germanica - Unsere Vorfahren von der Steinzeit bis zum Mittelalter 190-200
Müller-Karpe Grundzüge früher Menschheitsgeschichte III 80-83, 161-163, 261-264
Mädge Über den Ursprung der ersten Metalle 52-55, 72-76
Von Schnurbein Atlas der Vorgeschichte: Europa von den ersten Menschen bis Christi Geburt 151-160
Sebastian Gesteinskunde: Ein Leitfaden für Einsteiger und Anwender 3-5
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