Titel: Ueber die Eintheilung der fossilen Brennmaterialien und deren Hauptunterscheidungsmerkmale; von Dr. H. Fleck, Professor der Chemie an der kgl. polytechnischen Schule in Dresden.
Autor: Hugo Fleck [GND]
Fundstelle: Band 181, Jahrgang 1866, Nr. LXXIII., S. 267
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LXXIII. Ueber die Eintheilung der fossilen Brennmaterialien und deren Hauptunterscheidungsmerkmale; von Dr. H. Fleck, Professor der Chemie an der kgl. polytechnischen Schule in Dresden. (Schluß von S. 57 in diesem Bande.) Mit Abbildungen auf Tab. V. Fleck, über die Eintheilung der fossilen Brennmaterialien und deren Hauptunterscheidungsmerkmale etc. Das Steinkohlengebirge Niederschlesiens im Bergamtsbezirke Waldenburg bildet einen langen Gebirgszug, welcher an der böhmischen Grenze bei Liebau beginnt, bei Landshut einige schwache Flötze einschließt, aber in seiner größten Ergiebigkeit bei Schwarzwaldau, Gottesberg und Waldenburg, wo bis 60 Flötze übereinander liegen, mit einer Gesammtmächtigkeit von beinahe 150 Fuß auftritt. Die Zahl und Stärke der Flötze nimmt südöstlich von Waldenburg schnell wieder ab, so daß dieselben erst in der Grafschaft Glatz wieder mächtiger und in größerer Zahl auftreten. Die Fläche des gesammten niederschlesischen Steinkohlengebietes kann, soweit die bisherigen Aufschlüsse reichen, zu 5 Quadratmeilen angenommen werden. Mit diesem Kohlengebiete stehen die im nördlichen Böhmen in der Gegend von Nachod und Schatzlar befindlichen Kohlenlager in Zusammenhang, welchen sich die am Fuße der Sudeten befindlichen Kohlengebiete, wie die bis gegen die Westgrenze Böhmens an dem Fuße des Böhmerwaldes sich verzweigenden Kohlenlager anzuschließen scheinen. Der Reichthum an Steinkohlen in den Kohlenfeldern des Rakonitzer und Pilsener Kreises ist im eigentlichen Sinne des Wortes ein unerschöpflicher zu nennen, und es erscheint die Annahme, daß der vierte Theil Böhmens abbauwürdige Kohlenflötze einschließt, nicht ganz übertrieben zu seyn. Das Steinkohlengebirge Oberschlesiens, welches sich in südwestlicher und östlicher Richtung fortsetzt, tritt in einigen Inseln, welche aus jüngeren Gebirgsbildungen hervorragen, auf, und erstreckt sich in seiner größten Mächtigkeit von Gleiwitz nach der russisch-polnischen und österreichisch-krakauischen Grenze, mit 4 bis 4 1/2 Meilen Länge und einem Flächenraume von 8–9 Quadratmeilen. Ein zweiter Steinkohlenzug erstreckt sich südlich von Gleiwitz über Nicolai, mit wenig aber sehr regelmäßig gelagerten Steinkohlenflötzen, welche österreichischerseits in Mährisch-Ostrau zum Abbau gelangen. Eine dritte Steinkohlenpartie liegt zwischen Rybnik und Loslau mit ziemlich einer Quadratmeile Flächenraum. Außerdem werden noch bei Kostowagra, südöstlich bei Chelm und Petrzkowitz an der oberen Oder nahe der österreichischen Grenze, Kohlen gegraben. Zwischen diesen Steinkohlenpartien liegt ein Flächenraum von ungefähr 70 Quadratmeilen, in welchem das Vorhandenseyn des Steinkohlengebirges kaum zu bezweifeln ist. Hiernach tritt uns im Osten Deutschlands das Steinkohlengebirge in zwei Hauptbecken entgegen, von denen wir I. ein östliches Becken, einschließend die Steinkohlenlager Oberschlesiens und Mährens, II. ein westliches Becken, einschließend die Steinkohlengebiete Niederschlesiens und Böhmens, annehmen können, welchen letzteren dann auch die Steinkohlenlager Sachsens und der Oberpfalz (Stockheim) beizuzählen seyn würden. I. Oestliches Becken. Ueber die Steinkohlen Oberschlesiens liegen eine große Anzahl von Hrn. Lehrer Grundmann in Tarnowitz angestellter Untersuchungen in ihren Resultaten vor, von deren Benutzung wir aus Gründen, welche in dem Werke „Steinkohlen Deutschlands“ (Bd. II S. 244) ausführlicher entwickelt wurden, vorläufig absehen müssen und uns statt derer einer allerdings nur geringen Anzahl, von Prof. Heintz gebotenen Analysen bedienen, welchen zufolge die Zusammensetzung der oberschlesischen Kohlen folgenden Zahlenwerthen entspricht. Textabbildung Bd. 181, S. 268 Nummer; Auf 1000 Kohlenstoff; disponibler; gebundener; Wasserstoff; Eugenienglückgrube; Carolinenflötz; Morgenrothgrube:; Morgenrothflötz. Königsgrube; Heintzmannflötz; Gerhardtflötz; Louisengrube:; Oberflötz; Unterflötz; Faustagrube:; Faustaflötz; Claraflötz; Hoymgrube:; Hoymflötz; Leogrube; Leoflötz; Königin Louisengrube:; Pochhammerflötz; Heinitzflötz; Redenflötz; Leopoldgrube:; Leopoldflötz In diesen Kohlensorten finden wir diejenige Kohlenqualität, welche, als die wasserstoffreichste, mit dem Namen Back- und Gaskohle belegt, schon im Vorhergehenden in den Vordergrund gestellt wurde, vorwaltend vertreten. Als solche Back- und Gaskohlen, d.h. Kohlen mit hohem Wasserstoffgehalt, sowohl in disponibler als gebundener Form und daher durch gutes Backvermögen und großen Gasreichthum ausgezeichnet, erscheinen zumal: die Kohlen Nr. 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 14; Backkohlen mit geringerem gebundenen Wasserstoff enthält Nr. 13, während die Kohlen Nr. 1, 2, 3, 7, 12 zu den Gaskohlen mit schwach backenden Eigenschaften gehören. (Man s. die graphische Karte Fig. 1 auf Tab. V.) In keinem der bis jetzt besprochenen Kohlenbecken ist die Back- und Gaskohle in so großer Zahl und Güte vertreten, wie in dem oberschlesischen Gebiete, welches, unter gleichzeitiger Berücksichtigung des geringen Aschengehaltes der Kohlen, die für den Gasfabrikanten vorzüglichsten Kohlensorten zu enthalten scheint, welche nur noch von einzelnen böhmischen Kohlen übertroffen werden. Auch diejenigen Steinkohlen, welche durch einen geringeren Gehalt an disponiblem Wasserstoff in die Reihe der Gaskohlen gestellt sind, liegen der Grenze der Backkohlen so nahe, daß ihrer Verkohkungsfähigkeit im Appolt'schen Ofen nichts im Wege stehen kann. Letztere nähern sich in dieser ihrer Zusammensetzung einzelnen Kohlensorten Mährens, deren chemische Zusammensetzung sich aus folgender Tabelle ergibt: Textabbildung Bd. 181, S. 269 Nummer; Auf 1000 Kohlenstoff; disponibler; gebundener; Wasserstoff; Kohlen v. Ostrau. Steinkohlenzeche bei Jaklowitz:; Adolphflötz; Fünftes Flötz; Neuntes Flötz; Zehntes Flötz; Eilftes Flötz; Steinkohlenzecke Tiefbau:; Neues Flötz, Oberbank; Neues Flötz Mittelbank; Eduardflötz; Moritzflötz, Oberbank.; Steinkohlenzeche von Carolinenschacht:; 1stes hangendes Flötz Textabbildung Bd. 181, S. 270 Nummer; Auf 1000 Kohlenstoff; disponibler; gebundener; Wasserstoff; Steinkohlenzeche zu Karwin:; Hülfsschacht; Sechzigstes Flötz; Dreiunddreißigst. Kohlen v. Rossitz Gegentrumgrube; Flötz; Mittelbank des Hauptflötzes; Sohlenkohle d. Hauptflötzes; Segengottesgrube: Die mährischen Kohlenflötze enthalten sowohl Gaskohlen als auch Backkohlen und Sinterkohlen von wechselnder Reinheit. Praktischen Werth für die dortigen Verhältnisse hat bloß die Eintheilung in backende und nicht backende Kohlen, weil sich darnach die einzelnen Grubenmanipulationen, wie sie über Mährisch-Ostrau in dem verdienstvollen Werke über das mährisch-schlesische Steinkohlengebirge von Wilhelm Jevinsky beschrieben sind, richten, und Gruben mit backenden Kohlen eine ausgedehntere Aufbereitung und Verkohkung einführen können, während solche mit Gaskohlen und Sinterkohlen (mageren Kohlen) auf eine einfache Sortirung nach der Korngröße angewiesen sind. Die backende Kohle von Rossitz hat, wie die oberschlesische Backkohle, ein fettes glänzendes Ansehen, würfligen Bruch, und brennt mit kurzer Flamme; Schwefelkies ist nur wenig eingesprengt; die magere Kohle ist mattglänzend, hat einen stengeligen Bruch, ist leichter als die erstere und enthält oft reichlich Schwefelkies. Von den Kohlen des Ostrauer-Reviers gehören die des Grubenreviers Jaklowitz vom fünften und eilften Flötz (Nr. 16 und 19 der graphischen Karte Figur 1) den eigentlichen Backkohlen an und werden von denen des Adolphflötzes (Nr. 15), welche an der Grenze der Backkohlen u. Gaskohlen stehen, im Gasgehalt übertroffen. Auf Zeche Tiefbau gehören Oberbank u. Mittelbank des neuen Flötzes (Nr. 20 und 21) den Backkohlen, die Kohlen des Eduardflötzes und Moritzflötzes (Nr. 22 und 23) den Gaskohlen ohne backende Eigenschaften an. Bei der Verkohkung liefert das neue Flötz dichte, feste, die beiden letzten Flötze kleinstengelige und nur bei vorzüglicher Ofenconstruction (ähnlich den Saarkohlen) feste Kohks. Die Kohlen der Gegentrumgrube und Segengottesgrube von Mährisch Rossitz (Nr. 30–32) gehören, mit Ausnahme der Sohlenkohle vom Hauptflötz der Gegentrumgrube (Nr. 31), welche an der Grenze der Back- und Sinterkohle liegt, den guten Backkohlen an; die Kohlen der Gegentrumgrube sind halbhart und schwach glänzend, die der Segengottesgrube weich, mulmig, von geringem Glanze und dadurch der Kohle von Stockheim in der bayerischen Oberpfalz, mit welcher sie auch in der Zusammensetzung große Aehnlichkeit besitzen, nahe verwandt. II. Westliches Becken. Die Steinkohlen Niederschlesiens, wie sie in einer reichen Anzahl abbauwürdiger Flötze auftreten, von denen der hangende Flötzzug die größte Anzahl, der liegendere die geringere umschließt, enthalten, mit Ausnahme anthracitischer Kohlen, fast alle Kohlengattungen, von welchen, soweit dieselben bis jetzt untersucht sind, die Hauptzahl zu den Backkohlen gehört, welche denen von Mons in Frankreich (die früher besprochen wurden) in ihrer mittleren Zusammensetzung sehr nahe stehen. Textabbildung Bd. 181, S. 271 Nummer; Auf 1000 Kohlenstoff; disponibler; gebundener; Wasserstoff; Segengottesgrube:; Achtes Flötz; Davidgrube:; Hauptflötz; Comb. Graf Hochberggrube:; Zweites Flötz; Fuchsgrube:; Bradeschacht; Zweites Flötz; Fünftes Flötz; Zehntes Flötz; Glückhilfgrube:; Neue Heinrichgrube:; Heydtschacht; Viertes Flötz; Sechstes Flötz; Siebentes Flötz; Wrangelschacht:; Friederikenflötz Die beste aller Backkohlen dieses Beckens, welche zugleich eine vorzügliche Gaskohle liefert, ist die Kohle vom Bradeschacht der Fuchsgrube, an welche sich die Kohle der Graf Hochberggrube (Nr. 35) anschließt, die in ihrer Zusammensetzung mit der Blattelkohle der Pankrazzeche bei Pilsen (Nr. 50) große Aehnlichkeit besitzt. Diesen folgen die Kohlen der Fuchsgrube, welche mit Ausnahme des zweiten und fünften Flötzes (Nr. 37 und 38) zu den Backkohlen zählen. Die Kohlen des von der Heydtschachtes scheinen, wie die der später zu besprechenden Zwickauer Kohlenflötze, mit zunehmender Flötztiefe an backenden Eigenschaften zu verlieren; denn während die Kohle des vierten Flötzes (Nr. 43) zu den besten Backkohlen gehört, nähert sich die des sechsten Flötzes (Nr. 44) der Sinterkohle, und die des siebenten Flötzes (Nr. 45) ist eine sauerstoffreiche Gaskohle. Das Friederikenflötz des Wrangelschachtes enthält eine Gaskohle, welcher die Pechkohle des tiefen Planitzer Flötzes im Zwickauer Becken nahe steht und sich, wie diese, zur Verkohkung nicht eignet. Auch in diesem Becken fehlen noch eingehendere chemische Untersuchungen und die Bestätigung einzelner bis jetzt aus den analytischen Tabellen abgeleiteter Angaben. Ueber die Qualität der Steinkohlen Böhmens, welche in ihrem Abbau, der Hauptsache nach, der neuesten Zeit angehören, fehlen noch eingehende Untersuchungen, deren Resultate uns in den Stand setzen könnten, eingehend über den Werth derselben für die große Praxis zu berichten. Die Steinkohlenformation tritt in Böhmen nur mit ihrer oberen, productiven Etage auf und ist in verschiedenen größeren und kleineren Becken vertheilt, deren Vorkommen sich vorzugsweise auf das westliche Centralböhmen und das nordöstliche Ende des Landes beschränkt, während dieselben in dem nordwestlichen Böhmen durch welche Braunkohlenablagerungen ersetzt werden. Die südliche Hälfte und der östliche Theil des Landes scheint die kohlenführenden Schichten, mit Ausnahme in der Gegend von Budweis und Pisek, fast gänzlich zu entbehren. In dem productiven Steinkohlengebirge am Rande des böhmischen Silurbeckens sind in der Richtung von Osten nach Westen folgende Steinkohlenablagerungen zu unterscheiden: 1) die Ablagerungen von Kralup-Brandeisl, Kladno u. Rakonitz; 2) die Specialmulden von Bras, Radnitz und Nurschau; 3) die Pilsener Mulde nebst den Specialmulden von Plas, Manetin und Merklin. In denselben begegnen wir hauptsächlich denjenigen Kohlensorten, welche, durch hohen Gasgehalt ausgezeichnet, den drei Quadranten: den Backkohlen, Back- und Gaskohlen, Gas- und Sandkohlen unserer graphischen Karte (Fig. 1 auf Tab. V) angehören und in folgenden Zahlenwerthen einen vorläufigen Ausdruck finden: Textabbildung Bd. 181, S. 273 Nummer; Auf 1000 Kohlenstoff; disponibler; gebundener; Wasserstoff; Muldenzeche in Littitz bei Pilsen:; Hangendes Flötz; Unterflötz; Schwarzkohle von Grube Blattnitz; Blattelkohle v. Pankrazzeche bei Pilsen; Thinafeldschacht bei Kladno; 6°m. Flötz, hang. Bank; 6°m. Flötz Mittelbank; Michaelsschacht bei Brandeisl.; Gute Qualität; St. Adalbertzeche in Ratonitz; I. Flötzabtheilung; Barbarazeche b. Lubna bei Rakonitz; Mittelbank; Zwischenmittel der Mittelbank u. Sohlenkohle; Hauptmann Beyer's Kohlenwerk bei Lottausch Unter den hier verzeichneten Kohlen tritt die durch ihren hohen Gasgehalt ausgezeichnete Blattelkohle der Pankrazzeche in Nürschau bei Pilsen (Nr. 50) in den Vordergrund. Diese der schottischen Boghead-Kohle in ihrer Zusammensetzung ähnliche Kohle gehört, wie letztere, der Sigillarienzone an, in der man dieselbe als eine Anhäufung von bituminösen Stoffen zu betrachten hat, die bei Zersetzung jener saftreichen Bäume sich meist im Liegenden des Kohlenflötzes abgeschieden haben. Die Blattelkohle hat einen blätterig muschligen Bruch und matten Glanz bei braunschwarzer Farbe, und ist sehr leicht entzündlich, mit stark rußender Flamme brennend; sie liefert, da die imprägnirten Theeröle schnell entweichen, sandige Kohks und ist daher als eine mit bituminösen Stoffen imprägnirte Sandkohle den bituminösen Schiefern beizuzählen. In dieselbe Kategorie der Steinkohlen gehört die in neuerer Zeit von Hofmann Polytechn. Journal Bd. CLXXIV S. 134. beschriebene und untersuchte Glanzkohle von Bentheim in Hannover. Dieselbe ergab bei der Analyse: 84,1 Proc. C; 8,6 Proc. (W + W₁); 6,5 Proc. S; 0,8 Proc. Asche und enthält auf 1000 Kohlenstoff 92,6 disponiblen Wasserstoff,   9,6 gebundenen Wasserstoff, ein Verhältniß, welches keinem der bis jetzt untersuchten Fossilien zukommt, und diese Glanzkohle mehr als eine Asphaltmasse erscheinen läßt, welche dem bei der Darstellung der Wylan'schen Patentkohle verwendeten Asphalt in der Zusammensetzung nahe steht. Letzterer ergab bei seiner Untersuchung: 73,56 Proc. C; 8,08 Proc. (W + W₁); 17,79 Proc. S; 0,57 Proc. Asche und enthält auf 1000 Kohlenstoff 79,1 disponiblen Wasserstoff, 30,1 gebundenen Wasserstoff, mithin fast gleichen Wasserstoffgehalt, nur mehr Sauerstoff. Die Blattelkohle tritt als eine für sich bestehende Bank von 6 bis 12 Zoll Mächtigkeit in der Schwarzkohle ausgeschieden auf, oder durchzieht letztere in dünnen Schichten. Die übrigen Kohlensorten des Pilsener Beckens gehören den leicht verkohlenden, wasserstoffreichen Backkohlen an und stehen der Grenze der Back- und Gaskohlen sehr nahe, wohingegen die Kohlen des Rakonitzer Beckens zu den Gaskohlen zählen und sich in ihrer Zusammensetzung den Saarkohlen fast gleich stellen, daher auch, wie diese, nur in sehr gut construirten Kohksöfen dichte Kohks zu liefern im Stande sind. Die Steinkohlen des Zwickau-Chemnitzer Beckens sind der Hauptsache nach Gaskohlen, von denen einzelne Sorten sich wieder durch backende Eigenschaften gleichzeitig charakterisiren. Mit Ausnahme der Rußkohle (Faserkohle), welche sich den anthracitischen Kohlen nähert und nur durch einen höheren Gehalt an gebundenem Wasserstoff von letzteren sich unterscheidet, kann man die Zwickauer Kohlen zu den besten deutschen Kohlen rechnen, indem ihr durchgängig geringer Aschengehalt sie zu allen technischen Verwerthungsweisen, zu denen Steinkohle überhaupt verwendet werden kann, geeignet erscheinen läßt. In der äußeren Structur besitzen dieselben entweder muscheligen oder schiefrig-blättrigen Bruch; erstere sind vorwaltend Pechkohlen und gehören den tiefer liegenden Flötzen, welche sämmtlich wenig disponiblen Wasserstoff und daher geringe backende Eigenschaften besitzen, an; letztere, die Lehe- und Zechkohlenflötze, liegen über denselben und liefern der Hauptsache nach gute Backkohlen. Die Steinkohlen des Plauen'schen Grundes bei Dresden sind in der Hauptsache Schieferkohlen, bisweilen auch Blätterkohlen, mehr oder weniger mit feinen Schieferthonschichten durchzogen, wodurch die beiden Sorten bestimmt werden, in welche der Bergmann wie die Consumenten die Kohle abtheilen, nämlich welche und harte Schieferkohle, von denen die erstere, die mildere, reinere, zum Verkohlen brauchbar erscheint, und in Ermangelung besserer Gaskohle zur Leuchtgasbereitung Verwendung findet, die letztere, aschenreiche und feste hauptsächlich zu größeren Flammenfeuerungen anwendbar erscheint. Da nach einem allgemeinen Erfahrungssatze, welcher jedoch mehrere örtliche Ausnahmen findet, die Kohlen des Plauen'schen Grundes mit der Tiefe an Mächtigkeit und Güte zunehmen, so ist schon deßhalb und abgesehen von anderen speciellen Veranlassungen, die Qualität derselben und namentlich die Frequenz der einzelnen Sorten auf einzelnen Gruben sehr verschieden. Ein tieferes Eingehen in die Steinkohlenqualitäten des Königreichs Sachsen unter Anwendung der graphischen Darstellung behalte ich einer späteren Arbeit vor, nachdem durch zahlreiche, zuverlässige analytische Resultate hinreichendes Material geboten seyn wird. –––––––––– Die bisher über die Eintheilung der fossilen Brennstoffe und deren Hauptunterscheidungsmerkmale gebotenen Mittheilungen hatten den Zweck, in kurzen Umrissen die charakteristischen, auf wissenschaftlichen Grundlagen fußenden Eigenschaften der wichtigsten deutschen Kohlensorten zu entwickeln und sie einem neuen Maaßstabe zu unterbreiten, durch dessen Annahme die Beurtheilung der Fossilien ebenso erleichtert wie gesichert erscheint. Die bei Aufstellung dieses Maaßstabes adoptirte Eintheilung der letzteren in die vier Hauptabtheilungen schließt für den ersten Blick eine gewisse Willkürlichkeit nicht aus, gewinnt aber an Festigkeit, sobald uns mit derselben gleichzeitig ein Mittel an die Hand gegeben wird, auch über den Entstehungsproceß der Fossilien mögliche Anhaltspunkte zu erlangen. In Bezug auf letzteren wurde schon in der Einleitung dieser AbhandlungIn Bd. CLXXX S. 462 dieses Journals. die jetzt wohl allgemein gültige Annahme aufgestellt, daß die fossilen Brennstoffe (Torf, Braunkohle, Molassenkohle, Schwarzkohle, Steinkohle) Vermoderungsproducte von Vegetabilien seyen, deren vorwaltend bei Luftabschluß und unter Wasser verlaufender, sowie durch den Einfluß mittlerer Temperaturen unterstützter Zersetzungsproceß auf einer in und aus der organischen Pflanzensubstanz stattfindenden Entwickelung von Kohlensäure und Sumpfgas (Grubengas) beruhe, welche, als Zersetzungsproducte auftretend, zum Theil von dem die vermodernden Pflanzen umgebenden Wasser absorbirt werden (Kohlensäure), zum Theil aus letzterem oder dem feuchten Fossil in gewisser Gleichmäßigkeit entweichen (Sumpfgas, Grubengas) und dann, sich der Atmosphäre beimischend, mit derselben explosive Gasgemische, schlagende Wetter bilden können. (Steinkohlen Deutschlands, Bd. II S. 218.) In dem I. Bande, „Steinkohlen Deutschland etc.“ sagt Professor Geinitz über den Bildungsproceß der Fossilien: „Wir können mit Fug und Recht die Lager von Steinkohlen, wie die meisten Anhäufungen der anderen Schwarz- und Braunkohle als die Torfmoore der Vorwelt bezeichnen. Nur die Materialien, aus welchen dieselben erzeugt sind und die Zeiten, in die ihre Entstehung fällt, waren sehr verschieden.... Die Umwandlung des Vegetabils in kohlige Substanz oder Kohle beruht auf einer allmählichen Concentrirung des in der Pflanzensubstanz ursprünglich vorhandenen Kohlenstoffs. – Der Anhäufung von Kohlenstoff ist die Vermoderung am günstigsten und diesem Processe sind die Pflanzenstoffe der verschiedensten Kohlenlager bei ihrer Bildung vorzugsweise unterworfen gewesen.“ Vergleichen wir die Zusammensetzung des Holzes mit derjenigen einzelner Fossilien, so ist es in der That die relativ schnelle Zunahme des Kohlenstoffes in den letzteren, welche schon bei oberflächlicher Betrachtung der chemisch-analytischen Resultate zunächst in die Augen fällt. Die aschenfreie Substanz folgender Brennmaterialien ist folgendermaßen zusammengesetzt: Kiefernholz 50,9 Proc. C; 6,3 Proc. (W + W₁); 42,8 Proc. S. Torf 55,2    „ 5,9    „ 38,8    „ Braunkohle 65,6    „ 5,3    „ 29,0    „ Molassenkohle 70,9    „ 5,5    „ 23,4    „ Steinkohle 82,1    „ 4,3    „ 13,6    „ Versuchen wir es, durch einfache Vergleichung der Bestandtheile des Holzes mit denen der Fossilien und dieser untereinander ein Bild über die Veränderung zu entwerfen, welche mit der Holzmasse bei dem Uebergang in Braunkohle oder Steinkohle vorgegangen, so finden wir zunächst, daß nicht nur durch den Austritt von Wasserstoff und Sauerstoff in Form von Wasser aus der Zellensubstanz der Pflanze ein relativ größerer Kohlenstoffgehalt hervorgehen konnte, sondern daß auch der Kohlenstoff durch den Einfluß der entweichenden Gase in den Zersetzungsproceß der Pflanze mit hineingerissen werden mußte, sollten sich Substanzen von der Zusammensetzung der Fossilien erzeugen können und hieraus läßt sich erwarten, daß bei dem Vermoderungsproceß ebenso bestimmte, meßbare und durch die chemische Formel ausdrückbare Werthe aufstellbar seyn müssen, wie sie für die Erklärung und Berechnung des Processes der vollkommenen Verbrennung bereits existiren. Mit dem Namen Verbrennung im engeren Sinne bezeichnet der Chemiker bekanntlich den unter wahrnehmbarer Licht- und Wärmeentwickelung verlaufenden Zersetzungsproceß organischer Substanzen unter dem Einflusse des Sauerstoffs. Verwesung ist der bei nicht wahrnembarer Licht- und Wärmeentwickelung, weil langsamer verlaufende Verbrennungsproceß. Endproducte der vollständigsten Verbrennung oder Verwesung organischer Körper sind Kohlensäure und Wasser. Es unterzieht sich dieser Ausdruck mit Leichtigkeit jeder Berechnung und unter Uebergehung aller bei einer unvollständig verlaufenden Verbrennung einschlagenden Verkohlungserscheinungen vermögen wir im Voraus die Kohlensäuremenge und das Wasserquantum zu bestimmen, welche bei Verbrennung des Holzes oder der Fossilien, der chemischen Zusammensetzung der letzteren entsprechend, erzeugt werden mußten. Die Vermoderung ist der Verlauf eines vorwaltend bei Luftabschluß und unter Wassereinfluß stattfindenden Spaltungsprocesses vegetabilisch-organischer Stoffe, bei welchem Sumpfgas und Kohlensäure als Zersetzungsproducte, fossile Brennstoffe, Kohlen, als Vermoderungsreste auftreten. Bei dem gleichzeitigen Austritt gleicher Atome Kohlensäure und Sumpfgas aus der vermodernden Pflanze beträgt deren Quantität nach der Formel: 2C + 2H + 2O = (CH²) + (CO²) Sumpfgas Kohlensäure 2 Atome Kohlenstoff = 12 Gewichtstheile Kohlenstoff, 2 Atome Wasserstoff =   2 Gewichtstheile Wasserstoff, 2 Atome Sauerstoff = 16 Gewichtstheile Sauerstoff, liefern 1 Atom Sumpfgas =   8 Gewichtstheile Sumpfgas und 1 Atom Kohlensäure = 22 Gewichtstheile Kohlensäure. Hieraus geht zunächst hervor, daß in dem Grade, in welchem aus 100 Gewichtstheilen organischer Pflanzensubstanz Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff im Verhältniß von 12 : 2 : 16 dem Gewichte nach austreten, die Entstehung von 8 Gewichtstheilen Sumpfgas und 22 Gewichtstheilen Kohlensäure bedingt ist, und der Vermoderungs –, d. i. der Fossilienbildungsproceß an den Pflanzen vorschreitet. Wir besitzen sonach in diesen Formeln und Zahlenwerthen einen Maaßstab zur Beurtheilung des Vermoderungsprocesses in seinem successiven Verlaufe. Die chemische Analyse der Brennmaterialien, deren praktische Ausführung in dem II. Bande des Werkes „über die Steinkohlen Deutschlands“ eine ausführliche Besprechung erfahren hat, liefert als Resultat die procentische Zusammensetzung der ersteren nach ihrem Gehalt an Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Aschenbestandtheilen. Letztere, die Aschenbestandtheile, bleiben bei der Betrachtung der organischen Substanz unberücksichtigt und unter Hinweglassung derselben sind sämmtliche vorhandenen Analysen auf den Procentgehalt an Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff allein umgerechnet worden. Aus dieser Umrechnung ergeben sich nun die in obiger Tabelle verzeichneten Procentzahlen von den genannten Elementen, bei deren Zusammenstellung die Sauerstoff- und Stickstoffmenge vereinigt angeführt worden. Zu der Zusammenlegung des Stickstoff- und Sauerstoffgehaltes (= S) berechtigen die chemischen Beziehungen dieser beiden Elemente, dem Wasserstoff gegenüber; Stickstoff bildet mit Wasserstoff Ammoniak, Sauerstoff verbrennt den Wasserstoff zu Wasser. Die Stickstoffmenge der Pflanzensubstanzen und der Fossilien ist eine verhälnißmäßig geringe und ändert das Resultat der Berechnung des disponiblen Wasserstoffes um eine wenig maaßgebende Zahlengröße. Nach den vorliegenden Analysen von Hofmeister, Heintz, Zinken, Hofmann und Anderer beträgt der Stickstoffgehalt im Stroh 0,54 Proc. „  Heu 2,16 Proc. „  Torf 0,73–2,16 Proc. in der Braunkohle 1,16–2,00 Proc. in der sächsischen Steinkohle 0,11–0,50 Proc. in der oberschlesischen Steinkohle Königin Louisiengrube 2,49 Proc. in der westphälischen Steinkohle 0,8–1,7 Proc. in der Aschweiler Steinkohle 1,20 Proc. in der Saarbrücker Steinkohle 0,60 Proc. Obgleich nun 1 Proc. Stickstoff, 0,21 Proc. Wasserstoff, und 1 Proc. Sauerstoff nur 0,125 Proc. Wasserstoff chemisch bindet, so ist doch der Rechnungsfehler bei der Annahme gleicher Wasserstoffmengen für beide Elemente, gegenüber dem geringen Stickstoffgehalt, ohne hervorragenden Einfluß auf das Resultat. Zum Beispiel: In 100 Theilen der aschenfreien Kohlensubstanz von Centrumgrube, Flötz Großkohl im Eschweiler Revier sind nach Heintz enthalten: 87,17 Proc. Kohlenstoff; 4,24 Proc. Wasserstoff; 7,29 Proc. Sauerstoff; 1,23 Proc. Stickstoff. Bei der Annahme, daß Sauerstoff und Stickstoff gleiche Mengen Wasserstoff beanspruchen, berechnet sich auf 1000 Pfund Kohlenstoff in der Kohle 36,42 Pfund disponibler, 12,21 Pfund gebundener Wasserstoff, wohingegen unter Einführung des Stickstoffs und Sauerstoffs nach ihren äquivalenten Werthen sich 35,10 Pfund disponibler, und 13,53 Pfund gebundener Wasserstoff ergeben. In dem vorliegenden Beispiele ist aber eine sauerstoffarme und verhältnißmäßig stickstoffreiche Sinterkohle des Eschweiler Beckens gegeben, in welcher die Stickstoffmenge 1/6 des Sauerstoffgehaltes beträgt; ein solcher Sauerstoffmangel und verhältnißmäßig hoher Stickstoffgehalt ist aber den wenigsten Fossilien eigen, aus welchem Grunde die in der Berechnung eingeführte Gleichberechtigung des Stickstoff- und Sauerstoffgehaltes dem Wasserstoff gegenüber für die Beurtheilung der Brennmaterialien ohne hervorragenden Einfluß zu erkennen ist. Es erübrigt daher nur noch zu untersuchen, in welcher Weise die Vermoderung einer Pflanzensubstanz von gegebener Zusammensetzung vorschreitet mit dem Austritt gleicher Atome Kohlensäure und Sumpfgas in dem Gewichtsverhältniß von 22 Kohlensäure zu 8 Sumpfgas = 3 2/3 zu 1 1/3 aus der organischen Masse der Pflanzen. Die organische Substanz des Kiefernholzes besteht aus 50 Proc. Kohlenstoff, 6,3 Proc. Wasserstoff, 42,5 Proc. Sauerstoff und in derselben sind auf 1000 Gewichtstheile Kohlenstoff 18,6 Gewichtstheile disponibler, 105,1 gebundener Wasserstoff enthalten. Die Analyse des Weißbuchenholzes hat ferner dessen Zusammensetzung nach Abzug der Asche ergeben zu: 48,50 Proc. Kohlenstoff, 6,17 Proc. Wasserstoff, 45,33 Proc. Sauerstoff, wornach auf 1000 Gewichtstheile Kohlenstoff, 10,3 Gewichtstheile disponibler und 116,9 gebundener Wasserstoff enthalten sind. Durch den successiven Austritt von Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in Form von Kohlensäure und Sumpfgas und in dem Gewichtsverhältniß von 3 2/3 zu 1 1/3 der letzteren, gestalten sich die Vermoderungsproducte von folgender procentischer Zusammensetzung: Textabbildung Bd. 181, S. 280 Nummer; Proc. C; Proc. W + W₁; Proc. S.; Auf 1000 Kohlenstoff; disponibler; gebundener; Wasserstoff; Vermoderungsproducte aus:; Kiefernholz; Torf; Braunkohlen; Molassenkohle; Oberschlesische Steinkohlen; Westphälische; Backkohlen des Inde- und Wormreviers Textabbildung Bd. 181, S. 280 Nummer; Proc. C; Proc. W + W₁; Proc. S.; Auf 1000 Kohlenstoff; disponibler; gebundener; Wasserstoff; Vermoderungsproducte aus; Weißbuchenholz; Torf; Braunkohlen; Steinkohlen v. Saarbrücken und Zwickau; Sinterkohlen des Inde- und Wormreviers Zur Erklärung der Entstehung dieser beiden Tabellen möge zunächst folgendes Beispiel dienen: Unter der bei Erläuterung des Vermoderungsprocesses gegebenen Voraussetzung, daß sich im Verlaufe des ersteren Sumpfgas und Kohlensäure im Verhältniß von 11: 4 oder 3 2/3: 1 1/3 dem Gewichte nach entbinden, entsteht durch Abzug von 3 2/3 Proc. Kohlensäure und 1 1/3 Proc. Sumpfgas, oder von 2 Proc. Kohlenstoff, 0,33 Proc. Wasserstoff und 2,66 Proc. Sauerstoff aus 50,9 Proc. Kohlenstoff, 6,30 Proc. Wasserstoff, 42,48 Proc. Sauerstoff, d. i. aus der organischen Substanz des Kiefernholzes das erste Vermoderungsproduct, zusammengesetzt aus: 50,9 – 2,0 Proc. Kohlenstoff, 6,30 – 0,33 Proc. Wasserstoff und 42,80 – 2,66 Proc. Sauerstoff, welches in 100 Gewichtstheilen seiner Substanz enthält: 51,47 Proc. C, 6,28 Proc. (W + W₁) und 42,24 Proc. S; dieser Zusammensetzung entspricht aber         auf 1000 Kohlenstoff ein Gehalt von 19,5 disponiblem Wasserstoff, 102,5 gebundenem Wasserstoff. Im fortschreitenden Verlaufe des Vermoderungsprocesses muß demnach der Kohlenstoff und zugleich der disponible Wasserstoff zunehmen, wie der gebundene Wasserstoff, also der Sauerstoffgehalt sich vermindert, so daß, nachdem 9 mal 3,66 Proc. Kohlensäure und 9 mal 1,33 Proc. Sumpfgas, also 18,0 Proc. Kohlenstoff, 3,06 Wasserstoff und 24,00 Proc. Sauerstoff ausgetreten, sich ein Fossil von der Zusammensetzung 59,82 Proc. C; 6,05 Proc. (W + W₁); 34,12 Proc. S erzeugen mußte,        in welchem auf 1000 Kohlenstoff 29,8 Proc. disponibler Wasserstoff 71,3 Proc. gebundener Wasserstoff enthalten sind, und der Torf von Vulcaire fast völlig gleich zusammengesetzt ist. Die aschenfreie Substanz dieser Torfsorte besteht nach Regnault aus 60,40 Proc. C; 5,96 Proc. (W + W₁); 33,64 Proc. S und enthält         auf 1000 Kohlenstoff 29,14 disponiblen Wasserstoff, 69,53 gebundenen Wasserstoff. Der Austritt von 15mal 3 2/3 Proc. Kohlensäure und 15mal 1 1/3 Proc. Sumpfgas oder von 30 Proc. Kohlenstoff, 5 Proc. Wasserstoff und 40 Proc. Sauerstoff, bedingt die Bildung eines Fossils von der Zusammensetzung: 83,60 Proc. C; 5,40 Proc. (W + W₁); 11,0 Proc. S   mit 47,9 disponiblem Wasserstoff.  16 Proc. gebundenem Wasserstoff auf 1000 Kohlenstoff. In demselben begegnen wir einer Steinkohle, welche ihrer Zusammensetzung nach der Kohle des Redenflötzes von Königin Louisengrube in Oberschlesien (Heintz) nahezu gleich kommt; denn die aschenfreie Substanz der letzteren besteht aus: 84,03 Proc. C; 5,13 Proc. (W + W₁); 10,84 Proc. S und enthält 47,08 disponiblen Wasserstoff16,12 gebundenen Wasserstoff auf 1000 Kohlenstoff. Tragen wir nun die aus der procentischen Zusammensetzung gewonnenen Resultate nach letztem Verhältniß auf die graphische Karte Fig. 2 auf Tab. V auf und bezeichnen wir den Punkt, welcher die Zusammensetzung des Kiefernholzes bezeichnet mit 1 und die sich aus demselben bildenden Vermoderungsproducte in ihrer successiven Entstehung mit fortlaufenden Zahlen, so resultirt eine gerade Linie, welche sich durch die Quadranten der Gas- und Sandkohlen, Back- und Gaskohlen, und Backkohlen hindurch bewegt, um in dem Punkt 17 zu enden, welcher ein Fossil andeutet, das der sauerstoffärmsten Backkohle des Inde- und Wormreviers der Zusammensetzung nach entspricht. In gleicher Weise wurden die Vermoderungsproducte des Weißbuchenholzes bestimmt und durch deren Uebertragung auf die graphische Karte (Fig. 2 auf Tab. V) eine gerade Linie erhalten, welche sich nur durch die beiden unteren Quadranten der Sand-, Gas- und Sinterkohlen bewegt und andeutet, daß durch die Vermoderung des Buchenholzes nur wasserstoffarme Fossilien entstehen können. Vergleichen wir die Lage der diese Linien bestimmenden Punkte mit den bisher gewonnenen graphischen Darstellungen der wichtigsten deutschen Kohlenbecken, so finden wir Aehnlichkeit und Beziehungen heraus, welche uns zu dem allgemeinen Schluß berechtigen, daß die Fossilien durch den in angegebener Weise angedeuteten Vermoderungsproceß organischer Pflanzenmassen entstanden seyn müssen, welche letzteren in ihrer Zusammensetzung derjenigen unserer heutigen Holzarten um so näher gestanden haben, je mehr die chemische Zusammensetzung ihrer Vermoderungsproducte sich gleicht. Die auf der graphischen Karte Figur 2 gegebenen zwei Linien gestatten aber auch noch einen annähernden Schluß auf die Dauer des Verlaufes der Vermoderung. Wir sehen, wie bei gleichmäßigem Austritt gleicher Atome Kohlensäure und Sumpfgas die Punkte auf den Linien weiter auseinander rücken, so daß während im Beginne der Vermoderung die einzelnen Producte schnell aufeinander folgen, deren Entstehung mit der zunehmenden Zersetzung sich verlangsamt. In demselben Zeitraum, in welchem bei Beginn der Vermoderung des Kiefernholzes 14 2/3 Kohlensäure und 5 1/3 Sumpfgas austreten, sich also 4 neue Vermoderungsproducte erzeugen, geht unter Austritt von 3 2/3 Kohlensäure und 1 1/3 Sumpfgas das Fossil Nr. 14 in dasjenige Nr. 15, die Molassenkohle in Steinkohle über. Der Vermoderungsproceß des Weißbuchenholzes liefert bis zum Punkte 13 zwölf Fossilien, deren Entstehungsproceß denselben Zeitraum zu erfordern scheint, welcher zur Erzeugung der den Punkten 13–18 auf derselben Linie entsprechenden 5 Kohlenarten nothwendig wäre. Aus der vergleichsweisen Entfernungszunahme der Punkte auf beiden Linien sind wir ferner berechtigt zu schließen, daß der Vermoderungsproceß sich verlangsamt, je weniger disponiblen Wasserstoff die organische Pflanzensubstanz ursprünglich enthielt; im Ganzen genommen ist daher der Uebergang der Gaskohlen in Sinterkohlen ein langsamerer, als der der Gas – und Sandkohlen in Backkohlen; die Einterkohle muß folglich älter als die Backkohle, die Backkohle älter als die Back- und Gaskohlen seyn. Die hier und im Vorhergehenden entwickelten Ansichten entbehren zwar, weil völlig neu, noch der praktischen Bewährung, bieten aber dem Praktiker schon jetzt den Schlüssel zur Beantwortung einer Reihe der wichtigsten Fragen auf dem Gebiete der Brennmaterialienkünde und machen letztere selbst erst zu einem wissenschaftlich begründeten Lehrzweige, wie sie andererseits den chemisch-analytischen Resultaten der Steinkohlenuntersuchungen einen gebührenden Werth sichern Es ist die im Vorhergehenden angebahnte Betrachtungsweise jedoch mit allen jenen Arbeiten in Parallele zu ziehen, durch welche auf einem noch wenig bekannten und wenig geordneten Gebiete von größeren Dimensionen eine wissenschaftliche Eintheilung nach allgemeinen Gesichtspunkten zu erzielen versucht wird. Jede Landkarte erscheint erst nach mehrfacher Bearbeitung und nach vielseitigen Revisionen werthvoll; möge auch diese graphische Darstellung auf dem Gebiete der Brennmaterialienkunde, zum erstenmale den Praktikern in die Hand gegeben, der eingeschlichenen Fehler durch rege Betheiligung sachkundiger Fachmänner an den analytischen Arbeiten der Chemiker sich recht bald entledigt und in wünschenswerther Weise durch letztere vervollständigt sehen.Berichtigung. In der vorhergehenden Abhandlung, Seite 48 in diesem Bande, lese man Zeile 18 von oben 3000 Zoll anstatt 2000 Zoll.A. d. Red.

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Tafel Tab.
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Tab. V