Part 7

Im rohen, ungereinigten Leuchtgas sind noch einige Stoffe enthalten, welche seine Anwendung zum Brennen ganz unmöglich machen würden, nämlich +Schwefelwasserstoff+ und +Zyan+. Denn diese Stoffe sind nicht bloß sehr übelriechend und ungewöhnlich giftig, sondern das Schwefelwasserstoffgas wird auch beim Verbrennen nicht angenehmer, weil es sich in ein stechend riechendes, saures, die Metalle angreifendes Gas (schweflige Säure) verwandelt, welches noch obendrein die Farben der Kleider, Teppiche und Vorhänge ausbleicht. Deshalb muß das rohe Gas vor der Verwendung zum Brennen gereinigt werden. Dies geschieht, indem man das Rohgas über natürlichen Raseneisenstein leitet, der im wesentlichen aus der +Eisenbase+ besteht. Dieser geht zum Teil (durch die Einwirkung des Schwefelwasserstoffes) in +Schwefeleisen+, zum Teil (durch die Einwirkung der Zyanverbindungen) in +Berlinerblau+ über. Wenn die Gasreinigungsmasse nach einiger Zeit unwirksam geworden ist, so breitet man sie an der Luft aus und schaufelt sie öfters um. Dadurch nimmt das Schwefeleisen, in welches sich die Hauptmenge der Reinigungsmasse verwandelt hatte, Sauerstoff auf und geht in schwefelsaures Eisen über, welches wieder von neuem als Reinigungsmasse verwendbar ist. Dies nennt man die +Regenerierung+ (Wiederherstellung) der Reinigungsmasse. Schließlich, wenn die Masse nach mehrfacher Regenerierung ziemlich erschöpft ist, ist sie erst recht wertvoll geworden durch ihren Gehalt an Berlinerblau, der nicht selten bis 10 % der Masse beträgt. Dieser wertvolle, aber noch unreine Bestandteil wird nun durch Kochen mit Kalkmilch usw. in +gelbes Blutlaugensalz+ (Ferrozyankalium) umgewandelt, woraus man wieder einerseits (durch Vermischen mit Eisenchloridlösung) das reine Berlinerblau, andrerseits (durch Schmelzen) das wichtige +Zyankalium+ gewinnt. Zyankalium und Zyannatrium werden in ungeheuren Mengen als goldlösende Auslaugungsmittel für goldführende Gesteine in Südafrika verbraucht, ferner in der Herstellung galvanischer Metallüberzüge (Vernickeln, Versilbern, Vergolden) zum Zusammensetzen der Bäder. So liefert in der chemischen Technologie ein Gebiet Hilfsstoffe für ein anderes.

Auf diese Weise erhält man schließlich das technisch „reine“ Leuchtgas. Es wird bekanntlich in großen, schmiedeeisernen Gasometern aufgefangen und durch deren Gewicht in das Rohrleitungsnetz gepreßt. Dabei ergeben sich aus dem Gesetz der Druckverteilung höchst eigentümliche Folgen. Man sollte nämlich erwarten, daß die ungeheuer schwere Gasometerglocke, deren Gewicht bei großstädtischen Anlagen in die Hunderttausende von Zentnern geht, das Gas mit viel zu hohem Druck in die Verbraucherleitungen preßte. Das gerade Gegenteil ist der Fall. Gerade die größten Leitungsnetze haben den geringsten Gasdruck aufzuweisen. Dies erklärt sich daraus, daß der Leitungsdruck und der Druck der Gasometerglocke zueinander im Verhältnis der Flächen stehen, auf welche sie wirken. Hat die Leitung einen Querschnitt von 1 Quadratzentimeter, die Gasometerglocke aber eine Innenfläche von 1 Quadratmeter = 10000 Quadratzentimeter, so entströmt das Gas aus der Leitung mit einem Druck, welcher den zehntausendsten Teil vom Gewicht der Gasometerglocke beträgt. Nun haben aber die Gasometerglocken eine ganz andere Innenfläche als 1 Quadratmeter, nämlich den tausendfachen Betrag oder noch mehr. Infolgedessen müssen diese Glocken ein gewaltiges Gewicht haben, um das Gas in die Verbraucherleitung mit einem solchen Druck pressen zu können, wie er für Brennzwecke erforderlich ist (6–12 ~cm~ Wasserhöhe).

[Illustration: Abb. 25. Gasometer im Durchschnitt.]

[Illustration: Abb. 26. Eine Kerzenflamme.]

[Illustration: Abb. 27. Alter Schwalbenschwanzbrenner für Leuchtgas.]

Die Anwendung des Leuchtgases hat eine außerordentlich interessante Geschichte. Zunächst brannte man es unmittelbar und offen als Lichtquelle und trieb so eine ungeheure Verschwendung, denn die Leuchtkraft einer einfachen Gasflamme ist recht gering, weil der Hauptbestandteil des Leuchtgases, der Wasserstoff, fast nichtleuchtend verbrennt. Denn das +Leuchten+ der Flamme kommt fast stets dadurch zustande, daß darin irgendwelche feine Staubteilchen -- meistens sind es Kohlenteilchen -- zur Glut erhitzt werden. Daher können nur solche Gase mit helleuchtender Flamme verbrennen, welche sich in der Hitze unter Rußbildung, also unter Abscheidung von Kohlenstäubchen, zersetzen. Solche Gase sind die sogenannten Kohlenwasserstoffe, also Verbindungen von Kohlenstoff und Wasserstoff. Sie zerfallen in der Glühhitze ihrer eigenen Flamme in ihre beiden Elemente, von welchen der Wasserstoff mit sehr heißer, aber nichtleuchtender Flamme verbrennt, während die abgeschiedenen Rußteilchen zunächst durch das Wasserstoffgas vor dem Verbrennen geschützt werden; dies hindert aber nicht, daß sie durch die Hitze der Wasserstofflamme in hohe Glut versetzt werden und dadurch diese Flamme leuchtend machen. Dann aber kommen auch diese Teilchen am Rand der Flamme mit der Außenluft in Berührung und verbrennen dadurch zu Kohlensäuregas, werden also nichtleuchtend. Diese Vorgänge kann man in jeder leuchtenden Flamme, z. B. in der Kerzenflamme (Abb. 26) und der Leuchtgasflamme alten Stils (Abb. 27) gut erkennen. Man sieht zunächst dem Docht bzw. der Gasausströmungsöffnung einen nichtleuchtenden Kern unverbrannten „+kalten+“ (d. h. noch nicht glühenden) Gases. Dieser Kern ist umgeben von der leuchtenden Zone der abgeschiedenen, glühenden Kohleteilchen, und diese wieder ist von einer nichtleuchtenden, sehr heißen Zone der verbrennenden Rußteilchen umgeben. Es ist demnach klar, daß die Leuchtkraft einer Flamme davon abhängt, wieviel Kohlenstoffteilchen in ihr abgeschieden und zum Glühen gebracht werden. Diese Frage ist aber innig verknüpft mit dem Gehalt des Gases an „schweren“, d. i. kohlenstoffreichen Kohlenwasserstoffverbindungen. Sobald man sich darüber im klaren war, nämlich um die Mitte des 19. Jahrhunderts, begann man die Leuchtkraft des Gases planmäßig zu erhöhen, indem man ihm „schwere“ Kohlenwasserstoffe beimengte. Solche sind z. B. das Azetylengas und der Benzoldampf. Diesen Vorgang nannte man das +Karburieren+ des Leuchtgases (~carbo~ = die Kohle). Die Abbildungen 28 und 29 zeigen, wie man Wasserstoff darstellen und durch Überleiten über benzolgetränkte Watte karburieren kann. -- Als nun seit dem letzten Viertel des 19. Jahrhunderts die elektrische Bogenlampe und die Kohlenfadenglühlampe dem Gaslicht energische Konkurrenz machten, bekamen es die Gastechniker mit der Angst zu tun und erfanden in der Not die +Regenerativlampen+. Bei diesen wird die Leuchtkraft dadurch erheblich gesteigert, daß sowohl das Gas als die Verbrennungsluft vor ihrem Zusammentreffen durch die eigene Flammenhitze kräftig vorgewärmt werden. Aber gegenüber der bequemen, billigen und die Luft nicht verderbenden Glühlampe konnten auch die Siemensschen Regenerativbrenner nicht standhalten, und es schien fast, als ob der Gasbeleuchtung das Todesurteil gesprochen wäre. Der Gasverbrauch ging in allen Städten gewaltig zurück. Da machte ein genialer Chemiker, Auer von Welsbach in Wien, gerade rechtzeitig eine gewaltige Erfindung: das Gasglühlicht. Er holte sozusagen aus den leuchtenden Flammen das leuchtende Prinzip heraus, das glühende Kohlenstoffteilchen, fand es für seinen Zweck (Wärme in Licht umzuwandeln) ganz unzulänglich und ersetzte es daher durch eine viel wirksamere Substanz in einer viel wirksameren Anordnung: durch die seltenen Erdmetalloxyde in der Form des Glühstrumpfes. Seitdem, besonders auch seit der Erfindung des Hängeglühlichts, ist die Gasbeleuchtung unbestritten die billigste Beleuchtungsart der Gegenwart, mit welcher das elektrische Licht trotz Metallfadenlampen, trotz Halbwattlampen und Intensivflammenbogenlampen nicht mehr voll konkurrieren kann. Dies ergibt sich aus der folgenden Tabelle, welche wir dem Werkchen von H. +Lux+ „Das moderne Beleuchtungswesen“ (Leipzig 1914) entnehmen:

[Illustration: Abb. 28. Aus Zinkblechschnitzeln und verdünnter Salzsäure entwickelt sich Wasserstoff, der mit nichtleuchtender Flamme brennt.]

[Illustration: Abb. 29. Das Wasserstoffgas wird mit Benzol karburiert und leuchtet nun sehr hell beim Brennen.]

Kosten einer Zimmerbeleuchtung von 200-Kerzenstärken-Helligkeit.

---------------------+----------------+---------------- | Zahl der | Betriebskosten Lampenart | erforderlichen | für | Lampen | 10 Stunden ---------------------+----------------+---------------- Petroleum | 10 | 1,75 M. Spiritusglühlicht | 6 | 3,00 „ Gasglühlicht: | | 1. stehend | 3 | 0,53 „ 2. hängend | 3 | 0,46 „ Kohlenfadenglühlampe | 10 | 3,20 „ Osramlampe | 5 | 1,17 „

[Illustration: Abb. 30. Normaler Auerbrenner (nach Lux).]

Dieser Sieg des Gases auf dem Gebiet des Beleuchtungswesens wurde noch verstärkt durch seine Verwendbarkeit für Kochzwecke. Fällt es doch in der Großstadt heutzutage keiner Frau mehr ein, Feuer auf dem Herd zu machen! Denn überall hat sich der außerordentlich bequeme, reinliche und billige +Gasherd+ eingebürgert. --

[Illustration: Abb. 31. Prinzip des Gasherds]

Bei der Herstellung des Gases entstehen auch +flüssige+ Nebenprodukte, nämlich +Teer+ und +Gaswasser+ und +Koks+. Über die Mengenverhältnisse gibt folgende Tabelle Aufschluß:

100 ~kg~ englische (Derbyshire-Silkstone-)Kohle liefern nach +Fischer+ (Chem. Technologie, Leipzig 1900) bei 800 ° Destillationstemperatur:

Koks 65 kg Teer 7⅓ „ Gaswasser 10 „ Leuchtgas 21 cbm

Das wichtigste dieser Nebenprodukte ist der +Teer+, von dem auf diese Weise in Europa jährlich etwa 40 Millionen Zentner gewonnen werden (davon in Deutschland 10, in England 20 Millionen). Er bildet eine tiefschwarze, glänzende Flüssigkeit von einer etwas dickflüssigen Beschaffenheit, der man wirklich nicht ansieht, welche ungeheuren Werte in ihr enthalten und aus ihr gewonnen werden. Um nur einige seiner wichtigsten Bestandteile anzuführen, seien genannt: +Benzol+, +Toluol+, +Naphthalin+, +Karbolsäure+ (Phenol), +Anthrazen+, +Kreosole+ (Karbolineum), +Pyridin+; aber was bedeuten diese fremdklingenden Namen dem, der nicht Chemiker ist! Aber auch er wird aufhorchen, wenn ich ihm erzähle, daß fast alle die prachtvollen Farbstoffe, womit unsere Kleider und Stoffe und Papiere gefärbt sind, aus dem Teer gewonnen werden. Aber auch +Schwerbenzin+, +Pech+, +Asphalt+ und +schwarzer Eisenlack+ werden aus Bestandteilen des Teers gewonnen. Die Scheidekunst, mittels deren der Teer in seine wichtigsten Bestandteile zerlegt wird, ist im Grund ein sehr einfaches Verfahren, das uns schon aus der Spiritusindustrie bekannt ist: die +Destillation+. Der Teer wird in riesigen eisernen Kesseln zum Kochen erhitzt, die Dämpfe werden in gekühlten Rohrschlangen verdichtet. So erhält man (nach +Lunge+) hauptsächlich drei Destillate: den „+Vorlauf+“ (das, was aus der Kühlschlange zuerst abläuft, also am leichtesten verdampfbar ist), dann das „+Leichtöl+“, und schließlich das „+Schweröl+“. Was im Teerkessel zurückbleibt, ist +Pech+ und wird zu Asphalt und Eisenlack verarbeitet. Aus dem Vorlauf und Leichtöl gewinnt man durch wiederholte Destillation die Flüssigkeiten +Benzol+ und +Toluol+, woraus viele der obengenannten Teerfarbstoffe hergestellt werden. Das Schweröl enthält dagegen mehr +Naphthalin+ und +Kreosole+. Diese vier Stoffe sind die Muttersubstanzen nicht bloß für die Farbstoffindustrie, sondern auch für die Gewinnung zahlloser Arzneimittel, mit welchen Deutschland die ganze Welt versorgt hat. Außer den bekannten Desinfektionsmitteln +Karbolsäure+, +Lysol+ und +Salizylsäure+ seien hier nur noch die technisch wichtigen Teerabkömmlinge +Kumaronharz+ und +Solventnaphtha+ erwähnt. Das Kumaronharz, ein Bestandteil des Teerpechs, ist zwar kein echtes Harz, hat aber so harzartige Eigenschaften, daß es jetzt während des Weltkrieges die in Deutschland knapp gewordenen Harzvorräte für die +Seifensiederei+ und +Papierleimung+ strecken hilft. Das Solventnaphtha ist eine benzolartige Flüssigkeit von bedeutender Lösungsfähigkeit für Harze, Fette und andere Stoffe (~solvere~ = auflösen).

Nicht so reich an verschiedenen Stoffen, wie der Teer, aber dennoch sehr wichtig und wertvoll ist das +Gaswasser+ der Steinkohlengasdestillation. Denn dieses Gaswasser enthält und liefert fast alles +Ammoniak+, welches für die Industrie und Landwirtschaft von größter Wichtigkeit ist. Man destilliert zu diesem Zweck das Gaswasser mit Kalkbrei und erhält so das Ammoniak als Gas von dem bekannten stechend scharfen Geruch, wie er in Pferde- und Kuhställen herrscht, in welchen sich Ammoniak durch Zersetzung des Harns bildet. Das Ammoniakgas wird entweder durch Druck zu einer Flüssigkeit verdichtet oder in Wasser, welches es sehr begierig aufnimmt, gelöst. Es wird zur Herstellung zahlloser chemischer Präparate und wichtiger Sprengstoffe (Roburit usw.) benutzt. In der Landwirtschaft bildet das schwefelsaure Ammoniak eines der wirkungsvollsten Kunstdüngemittel, dessen Bedeutung von Jahr zu Jahr wächst. --

Alle bisher genannten Nebenprodukte der Leuchtgasgewinnung bezogen sich auf beste +Steinkohle+ als Ausgangsstoff. Wendet man aber an ihrer Statt +Braunkohle+, Torf oder Holz an, so erhält man wohl ebenfalls die Nebenprodukte Teer und Gaswasser, aber doch von wesentlich anderer Zusammensetzung. Namentlich in Sachsen wird eine besondere Braunkohle, die sogenannte Schwelkohle, auf Teer und Koks verarbeitet („geschwelt“). Das entwickelte Gas dient teils zum Heizen der Schwelretorten, teils zum Betrieb großer Gaskraftmaschinen. Das Gaswasser ist in der Regel wertlos. Aber um so wertvoller ist der geschwelte Teer, denn er ist die Muttersubstanz des +Paraffins+ und wertvoller „Mineral“öle, die als +Schmieröle+ für Maschinen, zum Teil auch als +Leuchtöle+ für Lampen („Solaröl“) und als +Benzin+ Verwendung finden. Man gewinnt sie aus dem Schwelteer durch Destillation unter vermindertem Luftdruck und durch Reinigen mittels konzentrierter Schwefelsäure. Diese zerstört nämlich alle Unreinigkeiten und verwandelt sie durch Wasserentziehung in Kohle, während sie das Paraffin, Schmieröl, Petroleum und Benzin ganz unverändert läßt. Nebenbei gesagt, kommt von diesem Verhalten der Name Paraffin: „~parum affinis~“ heißt im Lateinischen soviel wie „wenig geneigt zu (chemischen) Verbindungen“. Aus dem Paraffin werden dann die bekannten durchscheinenden Kerzen gegossen. Wer sieht ihnen an, daß sie einst einen Bestandteil der ordinären Braunkohle bildeten? -- Die Öle, Solaröl und Benzin, sind etwas anders zusammengesetzt als die eigentlichen Petroleum- und Benzinarten, welche aus dem Rohpetroleum gewonnen werden; wegen ihrer Neigung zur Rußbildung eignen sie sich nicht so gut wie diese zum Brennen, wohl aber zu chemischen Zwecken als Auflösungsmittel für Harze und Fette.

Was bei der Schwelerei der Braunkohle in den Retorten zurückbleibt, wird mit Wasser abgelöscht und bildet nun eine eigentümliche Art von Koks, den sogenannten „+Grudekoks+“. Er ist zwar im Vergleich mit Steinkohlenkoks minderwertig, hat aber doch gegenüber der Braunkohle alle Vorteile des Koks, von welchen wir bald noch sprechen werden.

[Illustration: Abb. 32. Kohlenmeiler.]

Wieder anders und eigenartig verläuft die Schwelerei, die trockene Destillation, beim +Holz+. Sie wird hauptsächlich des Rückstandes, der wertvollen +Holzkohle+ wegen, vorgenommen, und jahrhundertelang hat man den Prozeß in der +Meiler+verkohlung so roh betrieben, daß die flüssigen und gasförmigen Nebenprodukte überhaupt nicht aufgefangen wurden, sondern in die Luft verdampften. Mit dem Teer, der in der Braunkohlendestillation so wertvoll ist, weiß man in der Holzschwelerei auch heute noch nicht viel anzufangen; man verbrennt ihn, um ihn los zu werden. Anders ist es aber mit dem +Gaswasser+. Es ist eine der wichtigsten Quellen für die +Essig+gewinnung, denn es enthält, neben 1 % Methylalkohol („Holzgeist“), etwa 10 % Essigsäure. Der Speiseessig besteht aus einer dreiprozentigen Lösung der Essigsäure. Man darf aber nun beileibe nicht glauben, daß man das Gaswasser der Holzschwelerei nur dreifach zu verdünnen brauchte, um es als Essig dem Salat zusetzen zu können. Das gäbe einen üblen Salat, denn dieses Gaswasser ist durch dunkelbraune, abscheulich stinkende Holzteerbestandteile verunreinigt und mit einem Geruch behaftet, den man so leicht nicht wieder vergessen wird, wenn man einmal nähere Bekanntschaft mit ihm gemacht hat. Aber der Chemiker weiß sich zu helfen. Umdestillieren würde nichts nützen, denn da würden neben Essigsäure und Wasser auch diese stinkenden Stoffe mit überdestillieren. Also muß man versuchen, sie auf eine andere Weise zu trennen. Man setzt Kalkbrei (die billigste Base) hinzu und verwandelt dadurch die Essigsäure in ihr festes Kalksalz, welches mäßiges Erhitzen verträgt und in ziemlich reinem Zustand zurückbleibt, wenn man die anderen Bestandteile abdestilliert. Diese Salzform der Essigsäure bietet auch den Vorteil, daß man sie durch Umkristallisieren (vgl. das 6. Kapitel!) reinigen kann. Um daraus wieder Essigsäure, und zwar in ganz reiner Beschaffenheit, zu erhalten, braucht man den essigsauren Kalk nur mit verdünnter Schwefelsäure zu destillieren. Die „Essigessenz“ des Handels wird häufig so dargestellt, ist also ein Produkt der Holzschwelerei. Ihr fehlen natürlich die aromatischen Stoffe, welche der „natürliche“ Essig enthält, den man durch saure Gärung alkoholischer Flüssigkeiten gewinnt. Solcher Essig ist aber teurer, und zwar nicht bloß wegen der teureren Ausgangsstoffe, sondern auch deshalb, weil Gärungsessig in der Regel nicht mehr als 4–5 % Essigsäure enthält (ein höherer Gehalt wirkt lähmend auf den Erreger der Essiggärung). Wenn man also im Handel Essigessenz mit 30 % Essigsäure gekauft hat, so kann man sicher sein, daß sie aus Holz gemacht ist.

* * * * *

Wir müssen nun unsere Aufmerksamkeit auch den Rückständen der Leuchtgasgewinnung schenken, dem +Koks+. Koks und Steinkohle zeigen gegeneinander sehr wichtige Unterschiede. Beide sind ungemein wichtige Brennstoffe, beide in ihrer Art unersetzlich, von beiden kann keiner den anderen vertreten. +Die Steinkohle brennt mit Flamme, der Koks glüht nur.+ Aus diesem Grunde kann der Koks seine wirksamste Hitze nur unmittelbar da entwickeln, wo er liegt. Die Flammen der brennenden Steinkohle dagegen tragen ihre Hitze so weit, als sie reichen. Sie umspülen die Bratröhre und das Wasserschiff des Herdes, und sie tragen ihre Wärme auch zu denjenigen Kochstellen der Herdplatte, welche vom Rost weit entfernt sind. Ganz unentbehrlich sind die Steinkohlen wegen ihrer Flammenbildung für die großen Muffel- und Tiegelöfen der keramischen und der chemischen Industrie; denn diese Öfen heizen sehr große Räume mit Feuerungen, welche verhältnismäßig sehr klein sind. Dies ist also ein großer Vorteil der Steinkohlen vor dem Koks. Aber diesem Vorteil stehen bedeutende Nachteile gegenüber: Die Steinkohle +erweicht+ in der Wärme teigartig und bildet infolgedessen auf dem Rost dicke und große Klumpen. Diese breiigen Klumpen können natürlich nur an ihrer Außenseite brennen, weil das Innere für die Verbrennungsluft unzugänglich ist. Deshalb ist das Schüren großer Feuerungen mit Steinkohle nicht so ganz einfach und erfordert Übung und Sachkenntnis vom Heizer. Im Gegensatz zum Koks erzeugt die Steinkohle da, wo sie brennt, also auf dem Rost, zunächst am wenigsten Hitze, weil die verdampfenden Teerbestandteile einen großen Teil der Wärme zur Vergasung beanspruchen. Erst wenn die Kohle ihre flüchtigen Bestandteile verloren hat und ganz verkokt ist, gibt sie auch auf dem Rost eine große Hitze.

[Illustration: Abb. 33. Durchschnitt durch einen Koksvergaser.]

Die Steinkohle neigt dazu, in der Hitze zu zerspringen; sie zerfällt in Blätter und Staub, welche der Verbrennungsluft den Durchgang erschweren und welche das Erweichen und Zusammenbacken zu großen Kuchen begünstigen. Man erzielt daher mit groben und staubfreien Steinkohlenbrocken viel bessere Ergebnisse als mit kleinstückiger Ware; Staub und Grus von Steinkohle ist überhaupt wertlos, weil er in der Hitze sofort zu unverbrennlichen Kuchen zusammenbackt. Aber auch grobe Stücke können nur auf flachen Herden mit weit getrennten Roststäben verbrannt werden, nicht aber in Füllöfen. Beschickt man einen Füllofen mit Steinkohle, so geht das Feuer nach einiger Zeit ganz aus, weil sich der enge Schacht des Füllofens durch einen teerigen Kuchen verstopft, der keine Verbrennungsluft hindurchläßt. Für solche Ofenarten ist das beste Brennmaterial +Koks+. Infolge seiner lockeren Beschaffenheit, und weil er alle teerigen Bestandteile bereits verloren hat, gestattet er der Luft ungehinderten Durchgang und brennt daher am besten in dicker, hoher Aufschüttung, wie z. B. in den bekannten Füllöfen für Zimmerheizung. Auf flachen Herden Koks zu schüren, ist nicht ratsam, weil dieses Brennmaterial bei guten Zugverhältnissen unmittelbar auf dem Rost eine so gewaltige Hitze liefert, daß der Schlackenrückstand mit den Roststäben verschmilzt. Der Rost wird dadurch sehr schnell unbrauchbar. Aus diesem Grund ist es unmöglich, große technische Ofenanlagen, welche für Steinkohlen eingerichtet sind, mit Koks zu heizen. Nun sprechen aber viele Umstände dagegen, die Steinkohle als solche zum Heizen zu verwenden. Denn wir haben oben gesehen, welch ungeheure Mengen wertvoller Stoffe da mitverbrannt werden, die wir als Farben, Arzneimittel und Rohstoffe der chemischen Industrie wirklich nützlicher anwenden können. Dazu kommt der Umstand, daß wir mit unseren Kohlen keine Verschwendung treiben dürfen, weil die Kohlenlager der Erde recht deutlich ihrer Erschöpfung entgegengehen. Denn selbst wenn unsere Industrie nicht von Jahr zu Jahr mehr Kohlen verbrauchte, so würden doch die deutschen Kohlen in 700–800 Jahren (die sächsischen schon in 100), die englischen in 600–700 Jahren zu Ende gehen. Also handelt es sich für uns darum, die vorhandenen Kohlenmengen so wirtschaftlich als möglich auszunützen. Dies geschieht erfahrungsgemäß am besten dadurch, daß man sie in Gas, Teer und Koks zerlegt und auch den Koks zum Teil wieder in Gasform umwandelt. Denn Gas ist und bleibt der idealste aller Brennstoffe, weil er rauch-, ruß- und aschenfrei verbrannt werden kann. Die Zerlegung der Kohle in Gas, Teerprodukte und Koks ist also schon eine Art Veredlungsprozeß, der durch die Vergasung des Koks vollends beendet wird. Diese Vergasung des Koks erfolgt in den sogenannten +Generatoren+ dadurch, daß man einen Turm voll Koks am unteren Ende entzündet und nun von unten nach oben Luft durchbläst, während gleichzeitig von oben Wasser auf den Koks tropft. Am oberen Ende entweicht dann aus dem Turm ein Strom brennbaren Gases. Dieses Gas, Generatorgas genannt, besteht allerdings zum Teil aus dem unverbrennlichen und daher wertlosen Stickstoff der eingeblasenen Luft; außerdem enthält es aber die brennbaren Gase +Wasserstoff+ und +Kohlenoxyd+. Die chemischen Vorgänge, welche dabei stattfinden, sind folgende: Zunächst bildet sich über dem Rost (Abb. 33), da, wo die Gebläseluft auf den glühenden Koks einwirkt, das wertlose Kohlensäuregas als Verbrennungsprodukt der Kohle. Dieses Kohlensäuregas besteht aus einer Verbindung von einem Atom Kohlenstoff mit zwei Atomen Sauerstoff. Sobald aber etwa die untere Hälfte des Generatorinhalts in Glut geraten ist, muß das gebildete Kohlensäuregas über glühenden Koks streichen. Dabei nimmt es noch ein Atom Kohlenstoff auf und verwandelt sich in brennbares Kohlenoxydgas. In der untersten Zone, dicht über dem Rost, wo helle Weißglut herrscht, findet außer der Bildung des Kohlensäuregases noch ein zweiter Vorgang statt, nämlich die Zerlegung des von oben zugeführten Wassers durch die glühende Kohle in Wasserstoffgas und Kohlenoxyd. Denn der Sauerstoff des Wassers verbindet sich mit der glühenden Kohle zu Kohlenoxyd. Die Zerlegung des Wassers ist ein +endothermischer+ Vorgang, also ein Prozeß, bei welchem Wärme verbraucht wird. Bläst man z. B. Wasserdampf über glühenden Koks, so verschwindet die Glut sehr schnell, und die Kohlen werden schwarz. Das dabei entstehende Gasgemisch von Wasserstoff und Kohlenoxyd wäre von höchstem Brennwert, weil es gar keine unverbrennlichen Bestandteile (Luftstickstoff) enthält; aber da sich bei seiner Bildung die Glut schnell abkühlt, kann man dieses reine „Wassergas“ technisch leider nur portionenweise und in geringen Mengen gewinnen. Dann muß man den Wasserdampfstrom abstellen und Luft einblasen, um die erkaltenden Kohlen wieder in Weißglut zu bringen, bevor man von neuem Wasserdampf darauf wirken läßt. Bei unserem oben beschriebenen Generator für „Mischgas“ ist dies aber nicht notwendig, weil die weißglühenden Kohlen nicht mit Wasser allein, sondern zugleich mit Luft in Berührung kommen. Da muß nur die Wasserzuführung so geregelt und eingestellt werden, daß durch die Zerlegung des Wassers nicht ganz so viel Wärme verbraucht wird, als durch die Einwirkung der Luft auf den Koks gebildet wird.

So erhält man aus einem Kilogramm gewöhnlichem Koks 1,13 Kubikmeter Wassergas und 3,13 Kubikmeter Generatorgas, welche zusammen (als Mischgas) 84 % der Verbrennungswärme des Koks in sich tragen. 16 % der Heizkraft des Koks gehen also bei seiner Vergasung verloren. Dieser Verlust ist aber praktisch deshalb bedeutungslos, weil beim direkten Verfeuern von Koks in den Öfen meistens viel mehr als 16 % von seinem Brennwert verloren gehen, während Gasfeuerungen mit außerordentlicher Sparsamkeit und fast ohne alle Verluste arbeiten. Rechnet man dazu noch die anderen, wiederholt genannten Vorteile der Gasfeuerungen, so versteht man leicht die immer ausgebreitetere Verwendung von Vergasungsapparaten in der Technik. Auch muß man bedenken, daß 1 Kilogramm guter Kohle gegen 0,3 Kubikmeter Leuchtgas liefert und sich durch den Wert dieses Gases und der Teerprodukte allein schon besser bezahlt macht, als wenn man es direkt verfeuert. Die Verkokung der Kohle und die Vergasung des Koks bilden also zusammen einen Veredelungsprozeß, der für unsere Zukunft von der größten Bedeutung sein wird. Hat man doch schon allen Ernstes daran gedacht, die Kohlen in Zukunft gleich an den Gruben so zu vergasen und, statt die Kohlen auf Eisenbahnzügen durch das Land zu schicken, gewaltige Gasleitungen für Kraft- und Leuchtgas zu erbauen und die Städte von den Kohlengruben aus mit Gas zu versorgen. Denn die Transportkosten verteuern die Kohlen durchschnittlich so, daß sie im Lande mehr als doppelt so viel kosten als an der Förderstelle. Deutschland verbraucht +täglich+ für etwa 2¼ Millionen Mark Kohlen, welche an den Gruben, unmittelbar nach ihrer Förderung, erst etwa 1 Million Mark kosten. Aber zurzeit wogt noch ein unentschiedener Streit zwischen den Fachleuten, ob derartige riesengroße Vergasungsanlagen nebst den dazu gehörigen Leitungen nicht durch ihre Amortisation die Kosten des Gases um soviel verteuern, daß der Unternehmer gegenüber der direkten Verfeuerung keinen wesentlichen Gewinn hätte. Aber selbst in diesem Falle würde die Zentralisation der Vergasung doch den Vorteil bieten, daß mit unseren Kohlenvorräten sparsamer umgegangen würde. Denn gegenwärtig gehen noch unverantwortlich große Brennstoffmengen als Rauch und Ruß in die Luft.

Die gasförmige Gestalt eines Brennstoffes hat noch einen anderen Vorzug: man kann damit Explosionsmotoren treiben. Wir haben schon früher auf die Bedeutung der +Hochofengichtgase+ hingewiesen, welche so lange unbenutzt in die Luft entwichen sind und jetzt zum Betrieb von Riesengasmotoren dienen. Die Erfindung dieser Motoren für Gasmischungen von sehr geringem Brennwert gründet sich auf den Gedanken, daß sich der Brennwert solcher Mischungen unter Druck, also in verdichtetem Zustand, erhöht. Man kann z. B. zeigen, daß eine sehr luftreiche Mischung von Leuchtgas und Luft, welche im gewöhnlichen (nicht zusammengepreßten) Zustande nicht mehr explosiv ist, beim Zusammenpressen auf ⅓ oder ¼ ihres Raumes die Fähigkeit erlangt, beim Anzünden heftig zu explodieren. Die weitere Entwicklung dieser Riesengasmotoren wird vielleicht auf die Lösung eines anderen Problems Einfluß gewinnen, welche zur Streckung unserer Kohlenvorräte beitragen könnte: die Ausnützung des +Torfs+ unserer Moore.

2. Das Erdöl.