XLII. Ueber Imprägnirung des Grubenholzes.Aus den Mittheilungen des k. k. Ackerbau-Ministeriums durch die österreichische Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, 1871, Nr. 36. Ueber Imprägnirung des Grubenholzes. Wenn auch der Bergbau keine so riesigen Holzquantitäten verbrauchen dürfte, wie der Eisenbahn- und Schiffsbau, so ist doch die Rolle welche das Holz im Grubenhaushalte spielt, wichtig genug, um das Interesse des Montantechnikers für jene Mitttel und Verfahren wachzurufen, welche behufs Conservirung des Holzes in Vorschlag und Anwendung gebracht worden sind. Die Methoden der Holzconservirung sind verschieden, je nachdem sie bloß die Entfernung, beziehungsweise Umstaltung des durch seine eiweisartigen Bestandtheile (welche als Fermente unter dem Einflusse von Feuchtigkeit und Wärme durch den Sauerstoff der Luft leicht zersetzt, die Gährung auch auf die Holzfaser übertragen) Fäulniß erregenden Saftes durch Auslaugen, Dämpfen, Auskochen, Dörren des Holzes, oder die Einführung Fäulniß verhindernder (antiseptischer) Stoffe in die Zwischenräume der Holzfaser zum Zwecke haben. Die erstgenannten Methoden sind unzweifelhaft in hohem Grade unvollkommen, da durch sie weder die vollständige Beseitigung noch Umstaltung (durch Coagulirung des Eiweißes) des Saftes gelingt und der im unversehrten Zustande zurückgebliebene Saft hinreicht, der Gährung neuen Impuls zu geben. Die übrigen Arten der Holzconservirung werden gewöhnlich unter dem Collectivnamen „Imprägnirungsmethoden“ zusammengefaßt, und mit diesen wollen wir uns im Folgenden ausschließlich beschäftigen. Seitdem die stetige Abnahme der Waldbestände zu Anfang dieses Jahrhunderts die Aufmerksamkeit auf das Mißverhältniß zwischen Holzproduction und Consumtion gelenkt hat, wurde eine ansehnliche Zahl bald nach dem gewählten Stoffe, bald nach dem Verfahren verschiedener Imprägnirungsmethoden in Vorschlag und Anwendung gebracht. Das nachfolgende Schema gibt eine möglichst vollständige Uebersicht derselben. Von diesen Imprägnirungsmethoden sind nur jene nach dem Patente von Boucherie in Frankreich und Oesterreich-Ungarn (durch die Staatsbahngesellschaft), von Bethell und Burnett in England und Deutschland, und dem Vernehmen nach jene von Robbins in Amerika zur ausgedehnteren Anwendung gelangt. Wir wollen sie in den Hauptumrissen hier näher besprechen. Nach dem Verfahren Boucherie's werden die Stämme in der doppelten Länge des benöthigten Nutzholzes (Grubenstempel, Eisenbahnschwellen) womöglich in Rinde, bald nach der Fällung auf den Werksplatz geführt und daselbst mit Hülfe einer Säge in der Mitte ihrer Länge soweit eingeschnitten, daß der Stamm noch oben zusammenhält, der Schnitt aber schon sich etwas öffnet, wenn man unter demselben einen Block auflagert, die Enden aber nicht unterstützt. In diesem Zustande wird eine Hanfflechte rings um den Schnitt gebracht, welche, wenn der Block nun auf beiden Enden aufgelagert und die mittlere Unterstützung fortgenommen, fest eingeklemmt wird und den Schnitt an der Peripherie des Stammes wasserdicht abschließt. In einiger Entfernung vom Schnitte wird sodann oben am Blocke ein Loch in schräger Richtung bis zum Schnitte gebohrt, durch welches mittelst Röhren die antiseptische Flüssigkeit von einem etwas höher gelegenen Bassin zugeführt wird. Bei dem Verfahren von Bethell und den damit verwandten von Bréant, Dr. Legé-Fleury, Pironnet und Burnett wird der antiseptische Stoff mittelst starken (100–120 Pfd. per Quadratzoll) mechanischen oder hydrostatischen Druckes in die Hölzer hineingepreßt. Dieß geschieht in eisernen (bei Anwendung von Kupfervitriol in kupfernen) Kesseln, aus welchen zuerst mit Zuhülfenahme von Luftpumpen (Bréant, Bethell) die Luft entfernt oder durch Dampf verdrängt (Legé und Pironnet), mittelst eines auf die, in den Kessel gepumpte antiseptische Flüssigkeit ausgeübten Luftdruckes (Bréant) oder durch den Druck der Flüssigkeit selbst (Bethell, Legé und Pironnet) nach vorhergehender Vorbereitung des Holzes mittelst Dämpfens oder Dörrens. Der antiseptischeStoff wirdeingeführt durch BenutzterantiseptischerStoff Namedes Patentträgers undZeit der Patentirung Anmerkung I. Anstreichen   mitIIa. Tränken in Gastheer und Harzbeize    Schwefelsäure,    Kupfervitriol    u. Grünspan. (Bei    Schiffsbauhölzern    mit Wasserglas.)Sublimatlösungbrenzlicher HolzsäureMutterlauge von SalinenKreosotölQuecksilberchloridKupfervitriolEisenvitriolZinkchlorid 1845 (Hannover)Lettelier 1838Shepperd     . . . . . . .     . . . . . . .Ryan 1832Margary 1837Chauviteau und    KnabWilliam Burnett    1838 Angewendet bei der Magdeburg-Leipziger    Bahn.Angewendet bei der Deutz-Gießener    Bahn.Hiermit in Verbindung steht das sogenannte    Versteinern des Holzes Der antiseptischeStoff wirdeingeführt durch BenutzterantiseptischerStoff Namedes Patentträgers undZeit der Patentirung Anmerkung IIb. Versteinern des       Holzes durchIII. Kochen inIV. Aufsaugen     durchV. Infiltriren mit     . . . . . . . .Schwefel- oder    Chlorbarium, dann    schwefelsaures    EisenoxydulChlorcalcium und    GlaubersalzAlkalien und Chlorzink    oder salpetersaures    KupferoxydChlorzinkauflösungschwerem Oel der    TheerdestillationUnschlittKochsalz, Holzessigsäure,    EisenoxydulKupfervitriol, arsenige    Säureholzessigsaurem    EisenoxydKupfervitriolEisenvitriol       . . . . . . . .Payen 1841Gossier 1828Treffy 1838Büttner und    MöringPariselde ChampyMathew Uzielli    (1839)LüdersdorffBoucherie 1841,    verbess. Oesau und    Ernst Poson;Chauviteau und    Knab wobei das Holz nacheinander mit zwei    verschiedenen Salzen getränkt wird,    deren durch Basen und Säuren neue    chemische Verbindungen eingehen.Der antiseptische Stoff wird durch die    gewöhnliche Lebensthätigkeit des    Baumes aufgesaugt, indem das    Stammende des frisch gefällten    Baumes mit einem mit dem antisep-    tischen Stoff gefüllten Behälter    umgeben wird.Aehnlich System Lüdersdorff.    Die entrindeten Stammenden werden    8 bis 10 Fuß tief in die antiseptische    Flüssigkeit eingetaucht; die Aufsaugung    geschieht mit Hülfe der Verdunstung.Verdrängung des Holzsaftes durch die    infiltrirte antiseptische Flüssigkeit    entweder der noch am Stamme    stehenden Bäume oder mittelst    hydraulischen Druckes der bereits    gefällten unbehauenen Stämme. Der antiseptischeStoff wirdeingeführt durch BenutzterantiseptischerStoff Namedes Patentträgers undZeit der Patentirung Anmerkung VI. Hineinpressen      vonVII. Anräuchern       mit Theer oder schweren    Oelen der Theer-    destillationZinkchloridQuecksilberchlorid KupfervitriolTheerdämpfen Bréant, Bethell    1838, Gotthilf    1839Burnett 1838Verbessertes Ryan-    PatentLége-Fleury und    Pironnet 1858Moll 1855, Robbins    1868, Libert von    Paradis 1870 Der antiseptische Stoff wird mittelst    mechanischer Hülfsmittel oder    pneumatischen Druckes in die    Holzstämme hineingepreßt. Den Imprägnirungsftoff bilden entweder holzessigsaures Eisenoxydul oder die schweren Oele der Theerdestillation (Kreosot-Oel; Bethell) oder Zinkchlorid (Burnett) oder Kupfervitriol (Legé und Pironnet). Die bisher beschriebenen Imprägnirungsmethoden sind noch die relativ vollkommensten, trotzdem haben sie wesentliche Mängel. Bei der Methode Boucherie's hatte die Theorie die vollständige Verdrängung des Saftes durch die antiseptische Flüssigkeit vorausgesetzt; in der Praxis wurde dieser Erfolg nicht erzielt, manche Theile der präparirten Holzstücke wurden von der antiseptischen Flüssigkeit nicht erreicht. Außerdem erwies sie sich auf manche Holzarten (z.B. Eiche) unanwendbar, ihre Ausführung an gewisse engbegrenzte Zeiten und an bestimmte Orte gebunden und auch vertheuerte sie sich durch die nöthigen Apparate, die nicht geringen Manipulationskosten und endlich durch die nothwendige Mitpräparirung vielen Holzes, das später in die Späne fiel. Aber auch bei den mittelst großen Druckes nach den bereits beschriebenen Methoden imprägnirten Hölzern überzeugte man sich, daß die Durchdringung der Hölzer mit dem antiseptischen Stoffe keine vollständige sey und daß ihr Grad von der Peripherie der Hölzer gegen den Kern zu abnehme. Die mit Kupfervitriol und Chlorzink imprägnirten Hölzer zeigten außerdem noch den großen Uebelstand des Einfaulens der Nägel, welcher beim ersten Stoffe dem Einflusse des sich bildenden Eisenvitrioles und der Zerstörung durch die sich im Contacte des Kupfervitrioles mit der Holzfaser bildende freie Säure, beim zweiten Stoffe elektrochemischen Einflüssen zugeschrieben wird. Beide diese Salze werden überdieß durch die Regen- und Grubenwässer theilweise wieder aus den Hölzern ausgelaugt. Es verdient daher das Theeröl vor diesen antiseptischen Stoffen den Vorzug; seine hervorragenden antiseptischen Eigenschaften machten die Erfindung eines Verfahrens wünschenswerth, durch welches die vollständige Durchdringung der Hölzer mit diesem Stoffe bewirkt werden könnte. Bereits im Jahre 1855 ließ sich der Franzose Moll ein Verfahren patentiren, bei welchem die zu conservirenden Hölzer in dichtverschlossenen Kammern Kreosotdämpfen ausgesetzt wurden. Moll's Verfahren scheint jedoch nicht entsprochen zu haben und gerieth in Vergessenheit, ja man zweifelte überhaupt, daß die Imprägnirung des Holzes auf diesem Wege gelingen könnte, „weil der Theer nur sehr schwer und unvollständig in Dampf zu verwandeln wäre und die Hölzer schwerlich vollkommen mit demselben zu durchdringen und zu sättigen seyn dürften.Buresch's gekrönte Preisschrift: „Ueber die verschiedenen Verfahrungsarten und Apparate, welche bei der Imprägnirung der Hölzer Anwendung gefunden haben.“ Dresden, 1860. (Seite 40.) Im Jahre 1868 nahm der Amerikaner Robbins ein Patent auf die Erfindung, Hölzer mit Theerdämpfen zu imprägniren. Sein Apparat bestand aus einer aus Blech angefertigten, hermetisch schließbaren Kammer und einer großen Destillirblase, aus der die flüchtigen Bestandtheile des Theeres durch ein Verbindungsrohr in die Kammer übergeführt wurden. – Die großen Gesellschaften, welche sich in Amerika zur Ausbeutung dieser Erfindung gebildet hatten, sollen jedoch nicht reussirt haben, zu welchem Mißerfolge wohl außer den großen Gründungs- und Patentkosten auch die Unzukömmlichkeiten in der Durchführung und die Kostspieligkeit dieser patentirten Methode beigetragen haben mochten. Die im November 1869 nach dieser Methode in Paris durchgeführten Versuche sollen nicht geglückt seyn. Der Oberst Liberi v. Paradis zu Wien machte sich die Vervollkommnung dieser Methode zur Aufgabe und seine dießsälligen Versuche haben zu dem gewünschten Erfolge geführt. Unterm 8. August 1870 erwarb er auf sein verbessertes Verfahren ein Privilegium. Bei der Ausstellung zu Graz im Herbste vorigen Jahres errang er für seine Präparate eine Staatspreismedaille. Auf Einladung des Obersten v. Paradis nahm ein Abgeordneter des Ackerbauministeriums Einsicht in das von demselben erfundene Verfahren und überzeugte sich von der Vollständigkeit der Imprägnirung der vorgewiesenen Musterstücke. Die Details dieses Verfahrens entziehen sich der Veröffentlichung, da sie Oberst v. Paradis vorläufig noch geheim gehalten zu sehen wünscht. Die allerdings jetzt noch hohen Kosten des Verfahrens werden sich beim Betriebe im Großen namhaft reduciren, und sich dann wahrscheinlich nicht höher (wenn nicht niedriger) stellen als die Kosten der anderen Imprägnirungsmethoden. Auf der Imprägnirungswerkstätte der Staatsbahngesellschaft zu Roman-Oravicza im Banat betrugen die Präparirungskosten per Kubikfuß mittelst Kupfervitriol nach dem System Boucherie's imprägnirten Holzes: Wirkliche Kosten Textabbildung Bd. 202, S. 180 im Jahre 1857 u. 1858; 1859; 1860; Gulden; Privilegiumstaxe; Kupfervitriol; Handarbeit; Amortisation des Anlagecapitales und sonstige Auslagen Die Präparirungskosten nach Bethell's Verfahren betragen per rheindeutschen Kubikfuß bei der Cöln-Mindener Bahn bei Eichenholz 3 1/2, bei Nadelholz 5 Sgr., die Kosten nach Burnett's Verfahren per Schwelle à 3 1/2 rheinld. Kubikfuß und 60facher Verdünnung des 28procentigen Chlorzinkes, bei Eichenholz 3 1/2, Buche 5 2/8 und Nadelholz 4 3/4 Sgr. Doch kehren wir zur Besprechung der Beziehungen des Bergbaubetriebes zur Holzimprägnirung zurück. Der Bergbaubetrieb war es, durch welchen man erst auf die antiseptischen Eigenschaften mancher Stoffe aufmerksam wurde, so z.B. durch die lange Dauer der zum Ausbau von Steinsalzgruben, zu Soolbehältern, Gradirwerken verwendeten Hölzer auf die antiseptische Eigenschaft des Chlornatriums, durch die lange Dauer der Hölzer in Strecken, welche Cementwässer führten, auf die fäulnißverhindernde Eigenschaft des Kupfervitrioles. – Andererseits macht namentlich in England der Bergbau von der Holzimprägnirung ausgedehnten Gebrauch. In Oesterreich-Ungarn führte Bergrath Pöschl Jahrbuch der Bergakademie VIII. Band, S. 372. zu Schemnitz Versuche mit nach den Systemen von Lüdersdorff und Boucherie theils mittelst Kupfer-, theils mittelst Zinkvitrioles imprägnirten Grubenhölzern durch. Im Jahre 1854 wurden nach dem System Lüdersdorff imprägnirte Hölzer zu Thürstöcken verbunden und neben nicht imprägnirten von gleicher Qualität und gleichen Dimensionen in Grubenstrecken aufgestellten welchen notorisch das Holz bald durch Fäulniß zu Grunde ging. Nach einem Jahre waren bereits die nicht imprägnirten Hölzer vollkommen vermorscht, während die imprägnirten noch ganz frisch und gesund waren und selbst nach 4 Jahren noch von außen ein gesundes Aussehen zeigten, aber kernfaul wurden. Die nach der Methode Boucherie's imprägnirten Tannen- und Eichenstämme wurden im October 1857 in die Grube gestellt und waren im October 1858 noch vollkommen unversehrt, während die nicht imprägnirten, frisch gefällten und gleichzeitig mit den imprägnirten Hölzern aufgestellten Tannen sämmtlich die Spuren der Zerstörung zeigten. Bergrath Pöschl berechnete die Kosten der Imprägnirung für einen 7zolligen Stempel von 9 Fuß Länge mit 16 kr. K. M. (= 28 kr. ö. W.). Auf diese allerdings wahrscheinlich zu niedrig gegriffenen Gestehungskosten der Imprägnirung sich stützend und eine dreifach längere Dauer der imprägnirten Hölzer, den nicht imprägnirten gegenüber, voraussetzend, berechnete Bergrath Pöschl das Ersparniß mit der Hälfte der für nicht imprägnirte Hölzer nöthigen Auslagen. Auch in Preußen wurden imprägnirte Hölzer beim Grubenbau mehrfach verwendet.Preußische Zeitschrift für Berg-, Hütten- und Salinenwesen, Bd. II S. 355, Bd. VIII S. 355, Bd. XI S. 255, Bd. XVII S. 63. Im Reviere Weißenfels (Oberbergamtsbezirk Halle) wird das bei der Fabrication von Photogen aus Braunkohle abfallende Kreosotöl, welches bis 70 Proc. Carbolsäure enthält, während das bei der Destillation des Leuchtgastheeres gewonnene schwere Oel nur 8 bis 10 Proc. Carbol- und Kresylsäure enthält, zur Tränkung von Grubenhölzern für Hauptstrecken und Baue von längerer Dauer benutzt, indem man die Hölzer zu Thürstöcken etc. vorrichtet und mittelst eines nach Art der Fördergerippe construirten eisernen Gestelles in ein gemauertes Bassin einsenkt, in welchem die Kreosotmasse durch Wasserdampf erhitzt wird. Nach einiger Zeit wiederholt man die Tränkung bei niedrigerer Temperatur, wobei sich die Oberfläche mit einem schützenden Ueberzug bedeckt, während durch das erste Tränken die flüssige Masse mehr in das Innere des Holzes eingedrungen war. In ähnlicher Weise wurden auch bei dem Staatskohlenbergwerke Ibbenbüren (Oberbergamtsbezirk Dortmund) und bei dem Kamsdorfer Bergbau in kreosothaltigem Steinkohlentheer getränkte Hölzer verwendet. Ebenso wurde auch der Erbreichschacht Nr. II auf der Königsgrube (Oberschlesien) mittelst kreosotirter Hölzer ausgezimmert. Hinsichtlich der Dauer hat sich dieses Verfahren überall gut bewährt. Als Mangel dieser Präparirung für Hölzer zum unterirdischen Ausbau wird der Umstand bezeichnet, daß die kreosotirten Hölzer namentlich anfangs starken Geruch verbreiten Doch ist zu bemerken daß der Theergeruch keineswegs gesundheitsschädlich ist, daß sich die Arbeiter bald an denselben gewöhnen und daß er mit der Zeit sich ganz verliert. Auf der Staatskohlengrube von der Heydt (Saarbecken) wurden Versuche mit verschiedenen imprägnirten Hölzern abgeführt, indem man mehrere Thürstockgeviere nebst Schwellen aus verschieden präparirtem Eichen- und Nadelholz an einer nicht sehr druckhaften Stelle im sandigen Schieferthon einbaute. Ein Theil dieser Hölzer ist in der Imprägnirungsanstalt der Cöln-Mindener Eisenbahn zu Minden mit Steinkohlentheer, ein anderer in der hannoverschen Präpariranstalt zu Göttingen mit Zinkchlorid, ein dritter in der Anstalt der hessischen Ludwigsbahn mit Quecksilberchlorid imprägnirt worden. Ueber den Erfolg dieser Versuche wurde bis jetzt noch nichts veröffentlicht. Die Imprägnirung mit Chlorzink ist auf den Harzer Erzgruben versucht worden, hat jedoch keine günstigen Resultate ergeben, wogegen sich nach dem Boucherie'schen System mit Kupfervitriol imprägnirte Hölzer daselbst, sowie zu Kamsdorf und auf der Kohlengrube Reden bei Saarbrücken sehr gut bewährten. Theils mit Chlorzink theils mit Kupfervitriol imprägnirte Hölzer wurden auf der Grube Scharley (Oberschlesien) zu Kunstgestängen und zum Balkenwerke eines Maschinengebäudes verwendet. Zu Ibbenbühren wurden die Stege der Eisenbahnen mittelst Chlorzink präparirt. Sehr gut hat sich auch die Tränkung mit Chlornatrium bewährt. Auf der Braunkohlengrube Zscherben (Provinz Sachsen) fand man mit Salzsoole getränktes Holz nach 13 Jahren noch gesund an Stellen, wo nicht getränktes alle zwei Jahre ausgewechselt werden mußte; ähnliche Erfahrungen hat man zu Tollwitz, Nietleben, Eisdorf, Altenweddingen, Eggersdorf, Staßfurt gemacht. Auf den Staats-Braunkohlenbergbauen bei Eggersdorf und Altenweddingen hat man die Hölzer durch Einstreuen von Staßfurter Steinsalzgrus und kali- und magnesiahaltigen Abfallsalzen in die Holz- und Breterstapeln vor Fäulniß zu schützen versucht. Der Erfolg dieses Verfahrens war so günstig, daß es bei den genannten Gruben für sämmtliche Hölzer angewendet wird; doch wird dieses Verfahren immer nur ein locales bleiben, weil sich der Bezug des Salzgruses bei größerer Entfernung vertheuert. Dieß sind die Ergebnisse der Verwendung imprägnirter Hölzer beim Bergbaue in Preußen. Wünschenswerth wäre es, daß auch unsere Bergbauunternehmungen Versuche mit dem Einbaue imprägnirter Grubenhölzer in größerem Maaßstabe durchführen und die Resultate veröffentlichen möchten.