Wie die Kelten in der Eisenzeit

Schülerinnen und Schüler am Descartes-Gymnasium stellen Eisen in einem Rennofen her

Schon vor etwa einem Jahr hatten die beiden Lehrer Herr Helldobler und Herr Schnepf die Idee, in der Mittelstufe Plus ein gemeinsames Chemieprojekt zu gestalten. Zum Lehrplanthema „Metalle und Legierungen in der Geschichte der menschlichen Zivilisation“ sind sie auf die Idee gekommen, gemeinsam mit ihren Schülern einen Rennofen zu bauen, mit dessen Hilfe schon die Kelten, Römer und Germanen vor ca. 3000 Jahren Eisen aus Eisenerzen hergestellt haben.

Im Interview erklärt Herr Helldobler: „Gerade am Gymnasium haben wir oft mit dem Vorurteil zu kämpfen, dass wir im Unterricht zu stark theoretisieren und unsere Schüler zu wenig praxisnah arbeiten. Im Chemieunterricht haben wir zwar durch den Profilbereich im naturwissenschaftlichen Zweig die Möglichkeit, die Schüler in den chemischen Übungen eigentätig experimentieren zu lassen. Noch besser ist es aber natürlich, wenn wir wie bei diesem Projekt die Möglichkeit erhalten, zwei Tage lang im Freien ein solch großes Projekt aufzuziehen, an dem zwei Klassen beteiligt sind und die Schülerinnen und Schüler zusammenarbeiten.“

Fast wäre das Projekt noch an der Beschaffung der Materialien gescheitert. „Wir hatten sehr viel Glück, dass uns das Ziegelwerk Stengel den Ton und die Vollziegel für den Bau zur Verfügung gestellt hat. Das für die Herstellung des Mörtels notwendige Stroh sowie Sand und das Brennholz für das Ausheizen des Ofens haben die Schüler organisiert. Ohne das notwendige Eisenerz, das uns Herr Dr. Metz aus Luxemburg mitgebracht hat, hätten wir aber gar kein Eisen herstellen können. In unserer Umgebung gibt es kein Eisenerz mehr, das die für die Eisenherstellung notwendige Qualität hat.“ berichtet der Chemielehrer Herr Schnepf.

Am Mittwoch, den 18.07.2018, war es dann soweit: die beiden Klassen 9+a und 9+b der Mittelstufe Plus konnten bei leichtem Regenfall mit dem Bau des Ofens beginnen. Während einige Schüler unter einem Faltpavillon recherchierten und Plakate erstellten, waren andere mit dem Bau des Rennofens in dem ebenen Gelände hinter der Kugelstoßbahn des Descartes-Gymnasiums beschäftigt.

Zunächst musste hierzu in einem abgezäunten Bereich ein kleines Erdloch ausgehoben, das Fundament mit Ziegeln stabilisiert und mit Lehm ausgekleidet werden, sodass das bei der Eisenherstellung freiwerdende, giftige Kohlenstoffmonooxid nicht unten aus dem Ofen austritt. Parallel dazu wurde das Eisenerz durch Hammerschläge gepocht, also zerkleinert, um eine möglichst große Reaktionsoberfläche zu gewährleisten.

Herstellen des Fundaments	Pochen des Erzes	Anmischen des Lehmmörtels

Ein weiteres Team, das für die Aufbereitung des Lehms mit Stroh und Sand zuständig war, steuerte dieses Gemisch als Mörtel für eine andere Schülergruppe bei, die unter der Anleitung des Rennofenexperten Herrn Dr. Oliver Metz eine ca. 80 cm hohe Röhre aus Ziegeln um eine Innenschalung aus Metall hochmauerte. Am oberen Ende verblieb eine Öffnung, über die der Ofen am ersten Tag nach der Entfernung der Schalung zum Brennen des Lehms für einige Stunden ausgeheizt wurde.

Mörteln des Kamins	Trockenheizen des Kamins

Die Glut des Ofens musste noch bis ca. Mitternacht beobachtet werden, was Herr Helldobler zusammen mit einer Gruppe von Schülern erledigte. Gemeinsam schlugen sie dort ihre Zelte auf und übernachteten vor Ort, um am nächsten Tag zusammen mit den anderen Projektteilnehmern mit der eigentlichen Herstellung des Eisens fortzufahren: zuerst wurde der nun fertige Rennofen mit Holzkohle befüllt und angeheizt, um die für die Eisenherstellung notwendigen Temperaturen von über 1000°C zu erreichen. Dafür war zusätzlich ein Gebläse notwendig, das während des gesamten Experiments einen gleichmäßigen Luftstrom für die Verbrennung der Holzkohle erzeugt. Herr Dr. Metz erklärt, dass in früheren Zeiten hierzu riesige Blasebälge aus Leder verwendet wurden, mit denen in schweißtreibender Arbeit neben der glühenden Hitze der Rennöfen Luft hineingepumpt wurde.

Ab 08:45 Uhr begannen die Schülerinnen und Schüler in Gruppen zu dritt damit, schichtenweise alle 5 Minuten jeweils 800 Gramm Holzkohle und 800 Gramm Erz oben in den Ofen zu füllen. Herr Dr. Metz, der in den letzten Jahren den Bau von ca. 100 Rennöfen betreut hat, erklärt: „Neben dem Eisen bildet sich als Abfallprodukt eine dünnflüssige Schlacke, die sich unten im Ofen ansammelt. Wenn diese zu hoch ansteigt, würde sie die Düse für das Gebläse verstopfen und das Experiment fehlschlagen. Daher muss von Zeit zu Zeit die Ofenbrust angestochen und Schlacke abgelassen werden.“ Das Ablassen der Schlacke ist recht spektakulär, weil sie glühend – wie Lava – aus dem Ofen herausrinnt. Von diesem „Rennen“ stammt übrigens auch der Name „Rennofen“.

Befüllen des Rennofens mit Holzkohle und Eisenerz	Ablassen von Schlacke

Pünktlich um 13:00 Uhr war es dann soweit, dass der Eisenschwamm („Luppe“), der sich im Unteren Teil des Ofens – geschützt von der Schlacke – angesammelt hatte, herausgeholt werden konnte. Weitere interessierte Schülerinnen und Schüler konnten nach Schulschluss die spektakuläre Aktion beobachten. Hierzu musste die Ofenbrust von Herrn Helldobler mit einer Brechstange eröffnet und der noch glühende Eisenbrocken von Herrn Dr. Metz mit einer Luppenzange aus dem Ofen gezogen werden. Anschließend wurde sie mit geballter Manneskraft zu viert mit zwei Hämmern und einer Axt auf einem Betonstein, der als Amboss diente, zerteilt.

Bergen der Luppe	Angeschliffene Luppe, die anschließend geschmiedet worden ist

Noch am Freitag wurden abgetrennte Teile dieser Eisenbrocken dann in Neuburg-Feldkirchen bei dem Schmied Heiko Schumacher, der sich schon seit vielen Jahren auch auf dem Schlossfest für seinen Berufsstand engagiert, weiterverarbeitet. Zusammen mit den Schülern Moritz Hägele und Julian Antis wurden die Reste der Schlacke unter lauten Schlägen auf dem Amboss aus der glühenden Luppe herausgeschlagen und anschließend ein Kerzenhalter geschmiedet.

Im Gespräch mit den Anwesenden erklärt Herr Schumacher, dass sich die Menschheit in vielen tausenden Jahren an dieses Geräusch gewöhnt hat und es deshalb tatsächlich wie Musik klingt. „Es wäre sehr schade, wenn diese Musik aufhören würde zu spielen.“ meint er zum Schluss noch etwas sentimental, und deutet damit auf das allmähliche Verschwinden des traditionellen Schmiedehandwerks hin. Daher versucht er, in Aktionen wie dieser oder mit dem Kinderschmieden, bei dem selbst schon Kindergartenkinder den Hammer schwingen dürfen, junge Leute wieder für diesen Berufsstand zu begeistern. Man muss sagen, dass ihm das bei den anwesenden Beteiligten sehr gut gelungen ist.