Ueber Entzündlichkeit der Kohlen und eine neue Presskohle (Clühkohle) von Prof. Dr. H. Meidinger.Aus der badischen Gewerbezeitung vom Verfasser mitgetheilt. Meidinger, über Entzündlichkeit der Kohlen und eine neue Preßkohle. Die Kohlen (im engeren Sinne, also Holzkohlen, Torfkohlen, Coaks, die Producte der Verkohlung der natürlichen Brennstoffe) verhalten sich bekanntlich sehr verschieden hinsichtlich ihrer Entzündlichkeit, d. h. ihrer Fähigkeit ins Glühen zu kommen und sich mit dem Sauerstoff der Luft zu verbinden, und hinsichtlich ihres Vermögens, einmal entzündet, an der Luft in kleineren Stücken weiter fort zu brennen. Den größten Gegensatz in dieser Hinsicht bilden Holzkohlen und Coaks; erstere entzünden sich leicht und brennen weiter fort, letztere entzünden sich schwer und erlöschen sehr rasch an der Luft. Jede dieser beiden Sorten zeigt in ihren einzelnen Abarten jedoch wieder ziemlich große Verschiedenheiten. Die gewöhnliche Meilerkohle entzündet sich schwerer als die Bäckerkohle und erlöscht auch in der Regel, wenn sie nur an einem Ende angezündet wird, während letztere die Entzündung über die ganze Masse fortsetzt und vollständig verbrennt. Ebenso sind die Coaks unter einander sehr verschieden. Die Gascoaks sind entzündlicher als die Hüttencoaks derselben Kohle; die Saarcoaks entzündlicher als die Ruhrcoaks. Diese Verschiedenheiten sind wahrscheinlich bedingt durch die moleculare Anordnung der Theile, durch ihre Dichtigkeit sowie durch ihre Leitungsfähigkeit für die Wärme. Je dichter die Substanz (abhängig von der Höhe der Temperatur, bei welcher sie bereitet wurde), um so besserer Leiter für die Wärme (ebenso für die Elektricität) wird dieselbe, um so rascher wird die an einer Stelle erzeugte Wärme weiter in die übrige Masse fortgeführt; je dichter die Substanz ferner, um so weniger Angriffspunkte bietet sie dem Sauerstoff der Luft dar, um so weniger Wärme kann somit an einer gegebenen Stelle in der Zeiteinheit neu producirt werden. Wird behufs Entzündung Wärme an eine kleine Stelle eines größeren Stückes dichter (harter, schwerer) Kohle geführt, so wird nur eine verhältnißmäßig starke Wärmequelle die Kohle ins Glühen versetzen können; zum Fortbrennen nach Entfernen der Wärmequelle kommt es jedoch nicht, da die Wärme sich rasch über die ganze Masse verbreitet und die durch Verbindung des Sauerstoffes mit der noch glühenden Kohle neu gebildete Wärme zu gering ist, um die Entzündungstemperatur auf ihrer Höhe zu erhalten. An einer kleinen Stelle glühende Coaks werden somit fast sofort schwarz nach Entfernen der Wärmequelle. Ebenso erlischt ein aus dem Ofen genommenes, durch die ganze Masse glühendes Stück Coaks sehr rasch an der Luft, da die von der ganzen Oberfläche durch Strahlung, sowie durch Ableitung an die vorbeiziehende Luft abgegebene Wärme, welche rasch von dem Inneren nach der Oberfläche fortschreitet, größer ist als die in gleicher Zeit an der Oberfläche durch Verbindung mit dem Sauerstoff der Luft neu producirte. Ja sogar das Anblasen, welches bei Holzkohlen als Mittel zum Anfachen, zur Verstärkung der Glut dient, hat bei kleinen Stücken glühender Coaks nur den Erfolg, das Erlöschen zu beschleunigen. Den höchsten Grad von Dichtigkeit und somit Leitungsfähigkeit besitzt die an den Wänden der Gasretorten sowie der Hütten-Coaksöfen durch Zersetzen der Kohlenwasserstoffe abgeschiedene Kohle, der sogen. Gasretorten-Graphit; derselbe erscheint fast unverbrennlich. Er absorbirt keine Spur Wasser und ist aus diesem Grund sowie wegen seiner Härte und Leitungsfähigkeit für die Elektricität ein vortreffliches Material zur Herstellung des negativen Pols der Bunsen'schen Batterie. Durch sehr starkes Glühen läßt sich übrigens jede Kohle in eine ähnliche Substanz verwandeln. Die Kunst, einen schwer entzündlichen Brennstoff wie Coaks, die älteren Steinkohlen insbesondere Anthracit, zu verbrennen, beruht nicht sowohl darin, denselben im Ofen einem starken Zug auszusetzen, d. h. sehr viel davon in kurzer Zeit zu verbrennen, wie die ganz allgemein verbreitete Ansicht ist, sondern vielmehr einfach darin, denselben im Glühen zu erhalten, und dies erreicht man dadurch, daß man eine größere Masse des Brennstoffes in einem schachtförmigen Feuerherd vereinigt und den letzteren womöglich noch mit einem schlechten Wärmeleiter (Thon, Stein) auskleidet. Unter solchen Umständen kann man jedes Minimalquantum eines schwer entzündlichen Brennstoffes brennen. Als Erforderniß ist dabei jedoch noch anzugeben, daß die Stücke des Brennstoffes klein sind (Bohnen- bis Nußgröße), so daß eine möglichst große Oberfläche von der durchziehenden Luft getroffen wird. In diesem Falle kann man selbst in einem eisernen Ofen (Füllofen) mittels des kleinen Betrages von ¼ Pfund Gascoaks die Stunde das Feuer unterhalten. Bei Hüttencoaks muß die Verbrennung etwas stärker sein, noch mehr bei AnthracitAnthracit, die älteste fast aus reinem Kohlenstoff bestehende Steinkohle, ist der schwerst entzündliche aller Brennstoffe. Er ist zwar kein guter Leiter der Wärme und kein Leiter der galvanischen Elektricität, ebensowenig wie alle jüngeren natürlichen Brennstoffe, (es schließt dies seine Bildung bei hoher Temperatur aus), er ist aber sehr dicht (spec. Gew. 1,6) und gestattet einen Angriff der Luft blos an seiner glatten Oberfläche, während die Coaks, ebenso die Holzkohlen als sehr poröse Substanzen die Luft in das Innere eindringen lassen, so daß jedes Theilchen des Brennstoffes an sehr vielen Stellen mit der Luft in Verbindung treten, resp. Wärme entwickeln kann. Ist der Anthracit jedoch erst einmal durch seine ganze Masse im Glühen gewesen, wobei er in seiner Form und in seiner inneren Beschaffenheit ganz unverändert bleibt, dann wird er ebenfalls ein guter Wärmeleiter und wird gewissermaßen noch schwerer entzündlich. — Daß die anderen natürlichen Brennstoffe viel leichter entzündlich sind, rührt daher, daß sie bei der Erhitzung brennbare Gase entwickeln, deren Wärme weiterhin auf den Brennstoff einwirkt und seine Temperatur steigert; gleichzeitig wird aber die Oberfläche des Brennstoffes bei der Verkohlung porös und die Theilchen dadurch auch innen der Luft zugänglich. Ein natürlicher Brennstoff ist um so entzündlicher, je mehr Gase er entwickelt, am meisten deshalb das Holz, das an 80 Proc. gasförmigen Brennstoff aussendet, welcher sich als Flamme zu erkennen gibt. Bei rascher Erhitzung verliert Holz mehr Gase, als bei langsamer, darum ist die lockere leichte Bäckerkohle (wie jede bei der Verbrennung des Holzes entstehende Kohle) entzündlicher als Meilerkohle, ebenso Gascoaks (wie die beim Brennen von Flammkohlen entstehende coakige Masse) entzündlicher als Hüttencoaks. Hierbei wirkt übrigens mit, daß bei der Erhitzung von Stück-Flammkohlen das Volumen sehr wächst, indem die im Inneren sich entwickelnden Gase ein Auseinandertreiben, ein Aufblähen bewirken, insbesondere bei Backkohlen, wodurch die Theilchen der Berührung mit der Luft zugänglicher werden. Gascoaks sehen zuweilen ganz schaumig aus und sind viel leichter als die aus Pulver hergestellten Hüttencoaks. (Gascoaks haben das spec. Gew. 0,6. Hüttencoaks 0,8, Meilerholzkohlen blos 0,2 im Mittel; letztere sind auch, als bei minderer Temperatur gewonnen, schlechte Wärmeleiter und Nichtleiter des galvanischen Stroms.) Die größere Entzündlichkeit der Saarcoaks vor den Ruhrcoaks rührt daher, daß die Saarkohlen viel gasreicher sind als die Ruhrkohlen, somit eine etwas lockerere (weniger dichte, harte) Masse bei der Vercoakung hinterlassen. Ruhrkohlen geben circa 74 Proc. Coaks, Saarkohlen in den gleichen (Coppe' schen) Oefen blos 62. — Wie der jüngere gasreichere Brennstoff entzündlicher ist als der ältere, so verhält sich auch die bei der Erhitzung daraus entstehende Kohle., und ist bei letzterem die Anwendung eines mit Thon ausgekleideten Herdes zu empfehlen. Ist hingegen die Schichthöhe des Brennstoffes gering, und besteht derselbe noch aus größeren Stücken, welche breite Canäle zwischen sich lassen, so geht ein großer Ueberschuß von Luft durch die Masse und entführt eine beträchtliche Menge Wärme, welche sonst in den Stücken selbst bleiben und von diesem nur durch die Ofenwände abgegeben werden könnte. Es muß jetzt eine lebhafte Verbrennung unterhalten werden (dies gelingt nur bei starkem Zug), um den Brennstoff vor dem Erlöschen zu schützen, und der Ofen kommt in Jähhitze. In den ersten Zeiten, als man Coaks zum Brennen in eisernen Stubenöfen verwendete, hatte man überall mit diesem Mißstand zu kämpfen, da man die Stücke nicht zerkleinerte, resp. sortirte, und der Brennstoff wurde wieder aufgegeben. Der Verfasser machte bei Beschreibung seines Füllofens (1871 199 325) zum ersten Male darauf aufmerksam, von welcher Wichtigkeit bei Coaksbrand die Zerkleinerung der Masse ist, und nachdem seit dieser Zeit die Gasfabriken selbst angefangen haben, richtig zerkleinerten Coaks zu liefern, hat dessen häusliche Verwendung als anerkannt vorzüglichster Brennstoff ungemein zugenommen, und wir werden bald sehen, daß die ganze Production der Gasfabriken in dem Familienverbrauch aufgehen wird. Daß Coaks im Uebrigen, auch in größeren Stücken ohne jeden (starken) Zug gebrannt werden können, davon kann man sich oft auf offener Straße beim Legen von Wasserleitungsröhren überzeugen, wo das die Röhren verbindende Blei in offener Feuerung geschmolzen wird, welche aus einem großen eisernen, mit etwa 1 Centner Coaks gefüllten Korb besteht, so daß man die glühende Masse von allen Seiten frei vor Augen hat. Die Luft dringt hier ohne Zugleitung im gewöhnlichen Sinne in den Brennstoff ein und erzeugt im Inneren eine genügende Menge Wärme, um die Glut zu erhalten; die Oberfläche, an welcher der Verlust stattfindet, ist hier verhaltnißmäßig klein zu der gesammten Masse, innerhalb deren die Verbrennung erfolgt. Nach dem Vorstehenden darf als Entzündlichkeit einer Kohle bezeichnet werden die Leichtigkeit, mit welcher ein kleines Stück an freier Luft bei Einwirkung einer Wärmequelle ins Glühen, resp. auf die Entzündungstemperatur gelangt und darin verharrt, bezieh. fortbrennt nach Entfernen der Wärmequelle. Die Entzündungstemperatur selbst, d. h. die Temperatur, bei welcher die Verbindung der glühenden Masse mit dem Sauerstoff der Luft erfolgt, darf wohl bei allen Coaks als die gleiche angesehen werden. Die Holzkohle, welche in dem Wald als Meilerkohle gefertigt wird und in verschiedenen Gewerben Verwendung findet — überall, wo es sich darum handelt, ein mäßiges, nichtflammendes Feuer auf die Dauer zu unterhalten — hat verschiedene Mängel, die in manchen Fällen unangenehm empfunden werden. Dazu gehört vor Allem, daß sich häufig unvollkommen verkohlte Stücke, sogenannte Brände, darunter finden, welche zur Entwickelung eines lästigen Rauches Anlaß geben, so daß das Feuer im offenen Raum (ohne Ableitung der Verbrennungsgase in einen Kamin) nicht unterhalten werden kann. Weiterhin berstet die Kohle zuweilen und sprüht Funken umher, was ebenfalls die Herstellung eines freien Feuers erschwert. Ferner ist die Kohle nicht entzündlich genug, das Anmachen eines keinen Feuers macht Schwierigkeiten, wenn die Kohle nicht an einem bereits vorhandenen anderen Feuer ins Glühen gebracht werden kann; auch schreitet die Glut nicht von einem entzündeten Ende über die Masse weiter fort, sondern erlischt, sofern nicht durch verstärkte Luftzuführung (Zug) ein Anfachen stattfindet oder eine größere Zahl Stücke auf einander liegen. Ohne weiteres auf eine Reihe von Stunden ein ganz gleichförmiges schwaches Feuer im Freien mittels Holzkohle zu unterhalten, ist unmöglich. Seit einigen Jahren wird eine präparirte Holzkohle in den Handel geliefert, welche von den gerügten Mängeln frei ist, die somit gewissermaßen als neuer, sehr schätzenswerther Brennstoff anzusehen ist. Die Substanz brennt ohne jeden Rauch, sprüht keine Funken, an einer kleinen Spitze angezündet, verbreitet sich die Glut langsam über die ganze Masse und entwickelt je nach der Größe des Stückes auf viele Stunden eine ganz gleichförmige Wärme. So viel bis jetzt bekannt geworden, wird das Präparat aus Holzkohlen-Pulver, dem eine kleine Menge Salpeter und ein Bindemittel wie Gummi, vielleicht auch, worauf der hohe AschengehaltDerselbe ist 4 bis 5 mal so groß wie bei der Holzkohle. deutet, etwas Thon zugesetzt ist, hergestellt (vergl. 1874 211 486). Der Salpeter bewirkt durch seinen Sauerstoffgehalt die fortschreitende Entzündung, wahrscheinlich auch die vollständige rauchfreie Verbrennung, wenn schon bei der Wahl der Kohle auf Abwesenheit jeder Brände Rücksicht genommen sein dürfte. Die Verbrennungsproducte sind übrigens nicht völlig geruchfrei, bei den uns zugekommenen Proben ist ein charakteristischer Geruch nach Ammoniak wahrzunehmen; Bildung von Kohlenoxyd ist nicht wahrscheinlich, wenigstens nicht so lange ein einzelnes Stück an freier Luft brennt. Einige Proben entwickelten auch den die Verbrennung von Holzkohlen stets begleitenden unangenehmen betäubenden Geruch. Wer der Erfinder dieser Preßkohle ist, konnte nicht festgestellt werden. Dieselbe ist uns zuerst im J. 1869 als französisches Erzeugniß bekannt geworden. Wir bezogen damals für die permanente Ausstellung der badischen Landesgewerbehalle einen recht praktischen kleinen Fußwärmer aus Messing von Girodon und Montet in Lyon; zur Erwärmung wurden kleine Preßkohlenstücke (von 9 Cm. Länge, 3 Cm. Breite, 1,5 Cm. Dicke, im Gewichte von 26 Grm.) beigegeben, genau von dem Verhalten der gegenwärtig in Deutschland fabricirten Preß- oder Glühkohlen. (Der Verkauf erfolgt in Paketen zu 10 Stück, im Preis von 1 Fr. Die Etiquette bezeichnete den Brennstoff als „Combustible Stoker“; auch trägt der Fußwärmer selbst den Namen Stoker; dieser Name deutet auf englische Abstammung. ) Wird ein Stückchen an einem Ende an einer Flamme angezündet, so schreitet in freier Luft die Entzündung binnen ¾ Stunden bis zum anderen Ende vor; dabei vermindert sich das Gewicht um etwas mehr als die Hälfte. Die vollständige Verbrennung des Rückstandes von glühender Kohle erfolgt in einer weiteren Stunde. Der Fußwärmer besitzt einen Zugregulirer, mittels dessen der Abbrand verzögert werden kann, so daß eine sehr mäßige Wärme auf eine Reihe von Stunden (6 bis 8 und noch mehr) sich entwickeln läßt. Die Kohle hinterläßt 12 Proc. Asche. — Der Apparat kann Allen, welche längere Zeit im Kalten zu sitzen gezwungen sind, bestens empfohlen werden. Bei uns scheint diese Preßkohle ursprünglich mit Rücksicht auf Eisenbahnwaggon-Heizung gefertigt worden zu sein. Länger wie 3 Jahre ist sie jedoch kaum dafür bekannt. Wir haben von zwei deutschen Fabrikanten Muster der Kohle in der Gewerbehalle, von M. Schlochauer und Comp. in Berlin und von dem Verein für chemische Industrie in Mainz (per Adresse: Frankfurt a. M., Bleichstraße 11). Erstere Firma lieferte uns Stücke von 25 Cm. Länge, 10 Cm. Breite, 5,8 Cm. Dicke, im Gewichte von circa 880 Grm., mit dem spec. Gewicht 0,7. Die Masse enthält 17 Proc. Asche und 9 Proc. Wasser; man dürfte somit ihren calorimetrischen Effect auf höchstens 6000 Wärmeeinheiten annehmen. Der Verein für chemische Industrie lieferte uns Stücke von verschiedenem Format. Erstens, größte Stücke von 20 zu 8,5 zu 9,5 Cm., im Gewichte von ca. 1300 Grm. mit 15 Proc. Asche. Zweitens, Stücke von 14,7 zu 10 zu 5,3 Cm. im Gewichte von 600 Grm., zwei verschiedene Qualitäten, die eine mit 13, die andere mit 10 Proc. Asche. Drittens Stücke von 14,7 zu 10 zu 3,2 Cm., im Gewichte von 370 Grm., und endlich viertens, Stücke von 10 zu 7,1 zu 5,2 Cm., im Gewichte von 300 Grm. mit 12 Proc. Asche. Der Wassergehalt ergab sich bei einer Probe zu 7 Procent. Das specifische Gewicht betrug im Mittel, mit ganz kleinen Unterschieden 0,8. — Den calorimetrischen Effect darf man hier zu ca. 6400 Wärmeeinheiten annehmen. Das hohe specifische Gewicht dieser Preßkohle, 3 bis 4 mal so groß wie das der Holzkohle, ist noch als besonderer Vorzug vor letzterer anzusehen, da nicht blos (wie auch durch die regelmäßige Form) der Transport sehr erleichtert wird, sondern auch bei der Verwendung kleiner Raum sehr viel wirksame Substanz enthält. Der Fortschritt der Entzündung erfolgt bei allen Mustern ziemlich gleich rasch. Ein Stück von 3 Cm. Quadrat und 10 Cm. Höhe, oben angezündet, bedarf in freier Luft etwa 1 Stunde, bis die Entzündung unten angelangt ist. Uebrigens scheint die Lage auf die Geschwindigkeit der Entzündung Einfluß zu haben; bei einem liegenden oder stehend unten angezündeten Stück schreitet die Entzündung weniger rasch vor, als bei dem stehend oben angezündeten Stück. Während die Entzündung in der Masse von einem Ende zum anderen vorschreitet, ist der Abbrand in gleichen Zeiten gleich groß und damit auch die Wärmeentwickelung. Später, wenn die ganze Masse in Glut gelangt ist, nimmt die Wärmeentwickelung langsam ab, da sich die Oberfläche des Stückes mit der Asche bedeckt und dadurch der Luft der Zutritt verkürzt wird; doch brennt die Kohle auch in der Asche vollständig zu Ende. Bei sehr beschränktem Luftzutritt, wie im Fußwärmer zu erzielen, schreitet die Entzündung viel langsamer vor und brennt die Kohle an der glühenden Stelle vollständig zu Ende, ehe weitere Theile von der Glut ergriffen werden. Bei Anwendung eines künstlichen Luftzugs kann die Verbrennung natürlich sehr beschleunigt werden. Die Preßkohle besitzt keinen hohen Grad von Festigkeit und ist deshalb beim Transport dem Zerbrechen leicht ausgesetzt. Die regelmäßige Form der Stücke erlaubt jedoch eine Kiste dicht auszufüllen und dieselben dadurch vor Anstoß zu bewahren. Der Verein für chemische Industrie liefert übrigens Qualitäten von verschiedener Festigkeit, je nach Art der Verwendung. Ein ins Glühen gelangendes Stück Kohle spaltet sich und nimmt außerdem sehr an Festigkeit der Masse ab; glühende oder durch Luftentziehung erloschene Stücke sind deshalb dem Zerbrechen und Zerreiben sehr leicht unterworfen. Nach dem Glühen hat die Kohle ihren hohen Grad von Entzündlichkeit verloren und brennt kaum besser wie gewöhnliche Holzkohle. Ein glühendes Stück kann blos durch Luftentziehung ohne Beeinträchtigung seiner Form zum Erlöschen gebracht werden; gießt man Wasser darauf, so zerfällt es. Ebenso vertragen auch die frischen Stücke das Wasser durchaus nicht; sie lösen sich darin auf zu Brei. Sie müssen deshalb unbedingt im Trockenen aufbewahrt werden. Der Verein für chemische Industrie berechnet die Kohle zu 9 bis 12 Mark per Centner, je nach der Qualität (Festigkeit, Aschengehalt). Die Kohle ist somit viel theurer als die Holzkohle, welche auf ca. 4,5 Mark steht. Sie ist der letzteren gleichwohl in allen Fällen vorzuziehen, wo nicht gerade große Mengen Wärme zu billigstem Preise hergestellt werden müssen. Außer zur Heizung von Waggons wird die Preßkohle noch in folgenden Fällen empfohlen: zum Heizen kleiner Bureaus und Bahnwärterhäuschen (hier natürlich mit Vorrichtung zum Abzug der Gase wie in den Waggons), von Pferdebahn- und Postwagen, zum Warmhalten von Leimpfannen, zum Heizen von Kohlen-Bügeleisen, Kaffeebrennern, zum Löthen kleiner Gegenstände durch Auflegen auf die glühende Kohle, zum Heizen des Sammtes behufs Appretur, ebenso zum Sengen des Sammtes, ferner zum Austrocknen der Zimmer in neu gebauten Häusern, wo die entwickelte Kohlensäure sich zugleich mit dem Mauerkalk verbindet. Wir glauben auch den Unternehmern von Polarexpeditionen die Preßkohle als Ersatz des Spiritus zum Kochen der Speisen und Getränke bei Schlittenexpeditionen empfehlen zu dürfen. Die Fabrikanten liefern die Kohle in jeder gewünschten Größe, wie sie gerade zur Bereitung eines Mahles für eine bestimmte Zahl Personen ausreicht. Die Kohle läßt sich in eine Kiste gut verpacken und ist dadurch Eventualitäten viel weniger ausgesetzt als das Spiritusgefäß. Die Apparate zum Kochen mit der Kohle sind viel einfacher herzustellen und besser zu transportiren als bei Anwendung von Spiritus. Auch hat die Kohle bei gleichem Gewicht ein größeres Heizvermögen als der Spiritus, dessen calorimetrischer Effect blos 5000 ist; die Kohle ist also um 1/5 wirksamer. Gleiche Räume dieser beiden Stoffe werden etwa dieselbe Heizkraft entwickeln.