Forschungsarbeiten zum Studium des Metallhüttenwesens auf deutschen technischen Hochschulen. Von Geh. Reg.-Rat Dr.-Ing. Dr. W. Borchers, Professor und Vorstand des Institutes für Metallhüttenwesen und Elektrometallurgie an der Technischen Hochschule zu Aachen. (Abdruck aus der Festschrift zum hundertjährigen Bestehen der Zeitschrift.) BORCHERS: Forschungsarbeiten zum Studium des Metallhüttenwesens usw. Meine 1897 erfolgte Berufung auf den Lehrstuhl für Metallhüttenkunde und Elektrometallurgie der Technischen Hochschule zu Aachen fiel in die letzten Jahre eines Zeitabschnittes, in welchem von den metallurgischen Laboratorien unserer Hochschulen wenig oder gar nichts in die Oeffentlichkeit, ja nicht einmal in die engeren Fachkreise des praktischen Lebens zu dringen pflegte. Zu verwundern ist das allerdings nicht, denn metallurgische Laboratorien oder Institute im heutigen Sinne des Wortes gab es eben damals nicht. Noch im Jahre 1897 fand ich in Aachen ein „Probierlaboratorium“ vor, ähnlich demjenigen, welches ich sechs Jahre früher in Clausthal kennen gelernt hatte, einige wenige Räume mit Einrichtungen, wie man sie von alters her zur Ausführung sog. dokimastischer Proben in Metallhüttenwerken zur schnellen Gehaltsbestimmung der Rohstoffe und Erzeugnisse, kurz zur Betriebsüberwachung zu verwenden pflegt bzw. pflegte, denn manche der alten Probiermethoden hielt sich in den Laboratorien der Bergakademien und technischen Hochschulen länger, als in der Hüttenpraxis. Mittels dieser Einrichtungen wurden die Studierenden rein kursorisch in die Geheimnisse der „Probierkunst“ eingeführt. In den Probierlaboratorien der Bergakademien und technischen Hochschulen bestand wie bei den übrigen Fachrichtungen dieser Lehranstalten das Lehren und Lernen vorwiegend in dem Vortragen, in dem zeichnerischen und experimentellen Wiederholen der Erfahrungen der Praxis. Ich hatte während der Jahre 1875/1878 meine ersten Studien in Universitätslaboratorien gemacht, in denen schon der junge Student in seinem zweiten Semester zu Forschungsarbeiten herangezogen wurde. Wie anregend diese Art des Studierens auf die Arbeitsfreudigkeit des jungen Studenten wirkt, habe ich an mir selbst erfahren. Und als ich später nach längerer Praxis auch in die Probierkunst eingeweiht wurde, da war und blieb ich immer noch überzeugt, daß jene Art des Studierens doch noch über dieses Probieren geht. Glücklicherweise stellte mich auch meine zwölfjährige Praxis in der chemischen und metallurgischen Industrie Deutschlands und Amerikas vor eine ununterbrochene Reihe ungelöster Probleme, zu deren Durcharbeitung mir die Hast der Fabrikbetriebe allerdings nicht immer die nötige Zeit ließ. Nach meiner Berufung. nach Aachen war es daher mein erstes, mir und meinen ersten Schülern so schnell wie möglich einige, wenn auch primitive Einrichtungen zu verschaffen, um an die Lösung solcher Aufgaben heranzutreten. Und das gelang über Erwarten gut, so daß auf Grund der Ergebnisse der Arbeiten der ersten beiden Jahre das Unterrichtsministerium schon im Jahre 1899 den Bau eines Institutes bewilligte, in welchem nun nach der Eröffnung im Jahre 1902, soweit die Laboratoriumstätigkeit in Betracht kam, der wesentlichste Teil des Studiums in die Teilnahme der Studierenden an kleineren und größeren Forschungsarbeiten verlegt wurde. Das konnte allerdings nur dadurch erreicht werden, daß die alte Entwicklungsphase unserer technischen Hochschulen durch die Bewilligung des Promotionsrechtes im Jahre 1900 ihren endgültigen Abschluß gefunden hatte; denn meine noch im Jahre 1898 ohne Vorkenntnis des kommenden Promotionsrechtes unternommenen Versuche, durch zweckentsprechende Neugestaltung der Studienpläne und Prüfungsordnungen schon an die Diplom-Ingenieur-Arbeiten der Hüttenleute, wenn auch in bescheidenem Maße die Anforderungen zu stellen, welche jetzt an die Dissertationen gestellt werden, scheiterten an dem Widerstände des damaligen Senates. Dieser Widerstand war dann ganz unerwartet durch die Erteilung des Promotionsrechtes an die technischen Hochschulen für meine Bestrebungen ausgeschaltet. Für die forschend tätigen Professoren unserer Hochschulen waren in den älteren Studierenden nun Mitarbeiter gewonnen, welche die Vorzüge der in den Doktor-Ingenieur-Arbeiten liegenden Abschlußstudien sofort erkannten und mit regstem Eifer ausnutzten. Sie konnten mit kleinen Teilaufgaben betraut werden, deren Ergebnisse sich dann mit der Zeit bei der Beantwortung größerer Fragen allgemeinerer Bedeutung als wertvolle Beweisglieder verwenden ließen. Die Zahl der der Lösung harrenden Aufgaben war eine unendlich große geworden; denn seitdem im letzten Drittel des vergangenen Jahrhunderts die organische Chemie dem Chemiker ein so weites und aussichtsreiches Forschungsgebiet erschlossen hatte, war die anorganische.. und damit die Metallchemie derartig vernachlässigt worden, daß ich in den ersten Jahren meiner Lehrtätigkeit in Aachen in meinen Vorlesungen nicht immer mit dem Bewußtsein vor meine Schüler trat, ihnen über die Grundlagen wichtiger Hüttenprozesse und über das Wesen wichtiger Hüttenprodukte auch nur die notdürftigste Auskunft geben zu können. Bei der Größe der vorliegenden Aufgabe war an die Aufstellung eines geregelten Arbeitsplanes zur systematischen Erforschung der einzelnen Gebiete nicht zu denken. Dadurch, daß nach der Veröffentlichung der ersten beiden Auflagen meines Buches über Elektrometallurgie zahlreiche Anfragen aus der Industrie an mich herantraten, mußte die Dringlichkeit der Beantwortung derselben entscheidend für die Reihenfolge der Inangriffnahme dieser oder jener Arbeit sein. Auch Gelegenheiten, ein besonders schwer zu beschaffendes Erz oder Hüttenprodukt zu bekommen, wirkten mitbestimmend, schließlich auch die Apparatfrage. Denn fertige, für die verschiedenen Vesuchszwecke geeignete Oefen und sonstige Vorrichtungen gab es im Handel nicht, sie mußten in Anpassung an die jeweils zu überwindenden Schwierigkeiten von uns selbst konstruiert und durch den Institutsmechaniker größtenteils auch selbst ausgeführt werden. Wenn infolge dessen die ersten Veröffentlichungen aus dem Aachener Institute für Metallhüttenwesen vielleicht den Eindruck eines zusammenhangslosen Durcheinanders von Tastversuchen auf den verschiedensten Gebieten der Metallurgie hervorgerufen haben, so war das nach den eben geschilderten Verhältnissen der Entwicklung dieses Institutes und seiner Ziele ganz natürlich. Der Zusammenhang der Einzelarbeiten hat aber ebensowenig gefehlt, wie das Ziel. Schon die folgende kurze Zusammenstellung der wichtigeren der bislang in diesem Institute durchgearbeiteten Einzelprobleme zu den folgenden Gruppen zeigt dies auch dem Nichtfachmanne: Textabbildung Bd. 335, S. 176 Gruppe; Einzelarbeiten; Mitarbeiter; Platin; Platin aus deutschen Platinvorkommen; K. Wagenmann; Nickel Konstitution des Nickelsteines; K. Bornemann; Nickelstein-Elektrolyse; E. Günther; Verhüttung armer Nickelerze und Nickelrohsteines; E. Günther; Warlimont; Pedersen; v. Zerleder, Schulte; Verschmelzen des Nickelsteins auf Reinnickel; C. Lehmer; R. Hesse; Chrom; Erschmelzen von Ferrochrom in Schacht- und elektrischen Oefen; Ph. Monnartz; Molybdän; Molybdän und Molybdänlegierungen aus Erzen und Abfällen; C. Lehmer; R. Borchers; K. Wagenmann; Wolfram; Wolfram und Wolframlegierungen; D. Kremer; O. Rumschöttel; R. Irmann; Zinn; Elektrisches Verschmelzen von Zinnerzen; Blei; Verhüttung bleiglanzhaltiger Antimonglanze; K. Wagenmann; Bleistein; Konstitution; H. Weidmann; Vorgänge beim Verblaserösten; L. Huppertz; W. Schütz; A. Kraft; Kupfer Konstitution des Kupfersteins und die Beziehungen zwischen den im Kupferstein enthaltenen Verbindungen und den Mineralien: Kupferkies, Buntkupfererz und gediegenem Kupfer; K. Bornemann; Saures und basisches Verblasen des Kupfersteins und die Metallverluste beim Verblasen; P. Brand; E. Günther; H. Styri; Elektrisches Verschmelzen von Kupfererzen, Kupferstein und Rohkupfer; W. Wolkow; J. Schilowski; Wähler; Mousset; R. Hesse; W. Menzel; G. v. Rauschenplat; Verarbeitung von Kupfer und zinnhaltigen Abfällen; T. Watanabe; A. Saxer; P. Schwietzke Textabbildung Bd. 335, S. 177 Gruppe; Einzelarbeiten; Mitarbeiter; Kupfer; Kupferraffination durch Silicide; G. Gloger; L. Dreibholz; Verbesserung der Röst- und Laugereiarbeiten für Kupfererze; Fr. Thomas; A. Boever;; Elektrolytische Fällung des Kupfers aus Sulfatlaugen mit Schwefelsäuregewinnung; R. Reinartz; Feinkupfer durch Elektrolyse von Kupferstein; R. Franke; G. Günther; Zink; Elektrolytische und elektrothermische Abscheidung von Zink; J. Rontschewsky; A. Dorsemagen; C. A. Graumann; Fr. Eulenstein; Beschleunigung der Zinkblenderöstung; Felix Thomas; Ursachen der Fehler beim Zinkblechwalzen; P. Th. Arnemann; Aluminium und seltene Erdmetalle; Reines Aluminiumoxyd und Schwefelsäure aus Tonerdesilikaten und Gyps; Die Ursachen gewisser Korrosionserscheinungen an Aluminium; Dr. Moskopp;; Veredlung des Aluminiums durch Behandlung mit Cer; O. Barth; Verbesserung der Atmosphärebeständigkeit des Aluminiums; H. Schirmeister; Lagermetall aus Aluminium und Kupfer; L. Sempell; Aluminium-Magnesium-Silikate bei hohen Temperaturen; L. Servais; Herstellung der Ceritmetalle; L. Stockem; Alkali und Erdalkalimetalle; Elektrolytische Abscheidung von Natrium aus geschmolzenen Halogensalzen; L. Stockem; Elektrolytische Abscheidung von Calcium aus geschmolzenen Halogensalzen; L. Stockem; Erdalkali- und Erdalkalinitride zur Bindung des Stickstoffes; E. Beck; Legierungen Messingschmelzen im elektrischen Ofen; F. Bensel; Bronzen: Schwindung, Festigkeit, Bearbeitung, Patinabildung, Erstarrungstemperaturen; H. v. Miller.; Bronzeersatzlegierungen; H. Krebs; G. H. Zirker; F. Ellinghaus; Elektrische Leitfähigkeit geschmolzener Metallegierungen; G. v. Rauschenplat; K. Wagenmann; Chemisch widerstandsfähige, besonders säurebeständige Legierungen; O. Barth; K. Wagenmann; Legierungen; R. Borchers; R. Irmann; Metalloide; Umwandlung von amorphem Kohlenstoff in Graphit; Dr. Mögenburg; J. Weckbecker; Silicium und Silicide aus Silikaten; R. Amberg; M. Moldenhauer; K. Gröppel; L. Dreibholz; Titan und Titanlegierungen aus Rutil und natürlichen Titanaten; W. Huppertz; Lugner; F. Bensel; R. Irmann; F. Faye; O. Laue. Aus der vorstehenden Liste sind außerdem noch folgende allgemeinen Ziele zu erkennen: Aufklärung der Vorgänge bekannter metallurgischer Verfahren, Aufklärung der Natur der metallurgischen Produkte und ihrer durch mechanische, Wärme- und chemische Behandlung eintretenden Veränderungen. Verbesserung der alten Verfahren und Aufsuchen neuer einfacher Verfahren zur Gewinnung von Metallen aus Erzen und anderen Rohstoffen. Herstellung und Raffination neuer Legierungen aus billigen Metallen als Ersatz kostspieligerer oder zurzeit überhaupt nicht käuflicher Metalle Im Jahre 1900 hatte sich auf der technischen Hochschule Aachen ein Personalwechsel auch auf dem Lehrstuhle für Eisenhüttenkunde vollzogen. An Stelle des erkrankten Professors Dürre wurde Professor Wüst nach hier berufen. Und seitdem sehen wir zunächst eine provisorische, dann eine neue große Studien- und Forschungsstätte auch für die Eisenhüttenkunde entstehen, welche noch heute von keiner anderen Hochschule übertroffen ist, obwohl die Bergakademien Clausthal und Freiberg und die technischen Hochschulen Breslau und Berlin neue hüttenmännische Institute erhalten haben. Mit dem Neubau des Aachener eisenhüttenmännischen Instituts wurde dann aus verschiedenen Zweckmäßigkeitsgründen das erst 1902 eröffnete Institut für Metallhüttenwesen zu einem großen zusammenhängenden Baue vereinigt, in welchem nun 1. ein Institut für Eisenhüttenkunde, 2. ein Institut für Metallhüttenkunde und Elektrometallurgie, 3. ein Laboratorium für Materialprüfung, 4. Einrichtungen für Hüttenmaschinenkunde vereinigt sind. In dem dadurch freigewordenen Gebäude des ersten Institutes für Metallhüttenkunde wurde dann 1908 ein Institut für physikalische Chemie und theoretische Hüttenkunde untergebracht. Wenn nun die bis zu Beginn dieses Jahrhunderts noch offenen Fragen unter Mitberücksichtigung der Ergebnisse auch anderer Forschungsstätten soweit geklärt werden konnten, daß ich seit 1914 an die Bearbeitung eines auf unseren heutigen wissenschaftlichen Grundlagen sich aufbauenden Werkes über Metallhüttenbetriebe herangehen konnte, von welchen Band 1 „Kupfer“ und Band 2 „Nickel“ bereits erschienen sind, während Band 3 „Aluminium“ in Druck befindlich ist, so hebt sich das Endziel der scheinbar zusammenhangslosen Einzelarbeiten immer klarer heraus. Und wenn bislang Professoren deutscher Universitäten, welche in den ihnen anvertrauten Instituten forschend tätig sein konnten, mit berechtigtem Stolz darauf hinzuweisen pflegten, daß sie in der Lage seien, die Wissenschaft nur ihrer selbst willen pflegen und fördern zu können, so werden die Vorsteher der an den technischen Hochschulen seither gegründeten Institute mit vielleicht noch größerer Genugtuung von ihrer Tätigkeit behaupten können, daß sie durch tatkräftige Mitarbeit bei der Lösung der im praktischen Leben der Menschheit täglich auftauchenden Fragen die Wissenschaft gewiß nicht weniger wirksam fördern, als wenn sie ohne Rücksicht auf die Forderungen des Lebens nur die Probleme in Angriff nehmen, welche ihrer persönlichen Anschauung nach als wissenschaftlich besonders wichtig erscheinen. Wissenschaftliches Erfahrungsmaterial, welches ohne jedwede Voreingenommenheit auf vielseitigen Wegen bei Arbeiten mit größtenteils praktischen Zielen von den verschiedensten Stellen und doch übereinstimmend gewonnen wird, dürfte an Wert hinter keinem anderen zurückstehen. Nur eine Reihe nüchterner Tatsachen war es, welche ich angeführt habe, um zu beweisen, daß der Standpunkt, welchen ich vor mehr als 20 Jahren für die Erfüllung der hier meiner harrenden Aufgaben angenommen hatte, sich als durchaus richtig erwiesen hat: Der Studierende soll so früh wie möglich zu Forschungsarbeiten herangezogen werden. Und diese Arbeiten sollen in erster Linie die zahlreichen Fragen berücksichtigen, wie sie die Praxis des Hüttenwesens täglich in größter Mannigfaltigkeit stellt. Das Studium ist dadurch viel interessanter geworden, als es vor 1900 war, und während früher der junge Hüttenmann beim Uebertritt in die Praxis den ihm dort entgegen tretenden Aufgaben oft sehr unbeholfen gegenüberstand, ist heute der Fall durchaus nicht selten, daß der Ingenieur beim Abschluß seines Studiums bereits die eine oder andere Leistung aufweisen kann, durch die er sich als Besitzer eines Wertobjektes, z.B. als Patentinhaber, in die Praxis einführen kann. Zur Erreichung dieses Zieles ist aber noch eine andere Bedingung zu erfüllen. Wie die Professoren der medizinischen Wissenschaften auf den Universitäten nur dann auf der Höhe ihrer Leistungen als Hochschullehrer bleiben können, wenn sie eine recht rege Praxis ausüben, so müssen sich auch die Professoren der metallurgischen Fächer auf das lebhafteste als Berater gewerblicher und industrieller Unternehmungen betätigen. Sie müssen auch hier gewissermaßen die Aerzte sein, welche nicht nur Krankheiten zu heilen, sondern sie vielmehr zu verhüten, also durch ihre Leistungen den metallurgischen Betrieben frische Lebenskraft zuzuführen suchen. Mit der ernsten Ausübung dieser Pflichten ist die Förderung der wissenschaftlichen Grundlagen der Metallurgie ganz selbsttätig erknüpft. Was ich oben an Beispielen von bereits gelösten Forschungsaufgaben herangezogen habe, kennzeichnet nicht nur die Ziele der jüngsten Vergangenheit, welche durch den Kriegszustand außergewöhnliche, früher kaum beachtete Forderungen an uns gestellt hatte. Der Friedensschluß hat unser armes Vaterland vor noch schwierigere Aufgaben gestellt. Die Blockade ist zwar aufgehoben, aber der Tiefstand des Wertes unserer Zahlungsmittel hat praktisch dieselbe Wirkung, wie die Blockade. Wir können viele der Rohstoffe, auf welche unsere Metallindustrie eingestellt war, nicht kaufen und so werden in vielen Punkten die Aufgaben der deutschen Forschungsstätten dieselben bleiben, wie während des Krieges: Aus heimischen, teilweise recht armen Erzen, alten Halden und sonstigen, früher wenig beachteten Abfällen herausholen, was herausgeholt werden kann. Und die auf diese Weise gewonnenen Metalle durch physikalische und chemische Mittel so veredeln, daß sie für das Fehlende möglichst gleichwertigen Ersatz bieten. Forscher und Forschungsstätten sind für Arbeiten dieser Art heute nötiger als je.