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Feuer in Technologie und Wissenschaft

Eine Reihe von Fortschritten in der Kontrolle des Feuers – der Fähigkeit, Verbrennungsprozesse zu verstehen und sie zu nutzen, ohne durch ihre zerstörerische Kraft verletzt zu werden – wirkte sich früher oder später auf jeden Gesellschaftsbereich aus. Als Ganzes betrachtet war diese Entwicklung ein allmählicher Prozeß, auch wenn sie durch einige wesentliche Entdeckungen und Erfindungen akzentuiert war. Die Reihe von Übergängen, die wir im Rückblick unterscheiden können – von der Alchimie zur Chemie, vom Handwerk zur Industrie, von der Magie zur Wissenschaft – bestanden in der Tat aus einer Vielzahl kleiner Neuerungen in der Herstellung von Glas, beim Töpfern, in der Metallverarbeitung, beim Kalkbrennen und der Destillierung von Alkohol etc. Sie können nicht auf einzelne Ereignisse reduziert werden, die zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort stattfanden.

Metallurgie und Alchimie waren im Mittelalter wahrscheinlich die wichtigsten Katalysatoren in der Entwicklung der Kontrolle des Feuers. Zwischen den beiden Gebieten herrschte starke Konkurrenz, und sie waren entsprechend durch eine eigentümliche Mischung von Heimlichkeit und Offenheit, von Profitstreben und bloßer Neugier gekennzeichnet. Die Feuermeister, die in den Grenzgebieten des Handwerks, der schwarzen Kunst und der Wissenschaft arbeiteten, erkannten zwar eine gewisse Hierarchie des Prestiges an, waren jedoch keiner offiziellen Behörde unterstellt.

Dank dieser ziemlich offenen sozialen Struktur konnte ein Prinzip der "kumulativen Ursachen" in der Entwicklung der Kontrolle über das Feuer wirken. Fortschritte in verschiedenen Bereichen stimulierten sich gegenseitig. Verbesserungen beim Bau von Schmelzöfen machten es möglich, höhere und gleichmäßigere Temperaturen zu erzeugen. Dies führte zur Entwicklung von neuen Metallund Glasinstrumenten, die es den Forschern ermöglichten, noch mehr Experimente mit Feuer durchzuführen. Zu den vielen "Ausstrahlungen" der erhöhten Kontrolle über Feuer gehörten die Verbesserungen beim Buchdruck, die durch das Gießen beweglicher Drucktypen aus einer Legierung von Blei, Zinn und Antimon möglich wurden. Die Bücher trugen ihrerseits zur Verbreitung von Wissen bei, einschließlich des Wissens über Feuer, das z. B. in der eindrucksvollen Abhandlung über Metallurgie und Bergbau (1556) von Georgius Agricola enthalten ist. [1]

Die Werkstätten der Handwerker waren weiterhin der wichtigste Ort der Vermittlung und Anwendung von Techniken, die auf dem Einsatz von Feuer beruhten. Diese Techniken wurden in einer Lehre und durch eigene Erfahrung erworben. Um zu verstehen, wie wichtig die eigene Erfahrung war, müssen wir uns darüber klar werden, daß es z. B. keine Geräte zur objektiven Temperaturmessung gab. Autoren von Handbüchern konnten nur ungefähre Hinweise in vagen Kategorien geben. Diese Kategorien variierten zwischen "mit der Hand greifbar", "gerade noch berührbar" und höheren Graden, für die adäquate Begriffe fast völlig fehlten. Erst Anfang des 18. Jahrhunderts gelang es Männern wie Gabriel Fahrenheit, Anders Celsius und R. A. F. de Reaumur, Instrumente und Meßeinheiten zu entwickeln, die auf den Ausdehnungskoeffizienten von Alkohol und Quecksilber beruhten. Von da an wurde es möglich, zumindest für den Bereich der Temperaturen zwischen dem Gefrierpunkt und dem Siedepunkt des Wassers, quantitative Messungen auszuführen. Über zweihundert Jahre lang benutzten jedoch verschiedene Nationen unterschiedliche Maßeinheiten. [2]

Neben den Thermometern brachte das 18. Jahrhundert auch zunehmend genaue Waagen mit sich. Diese konnten benutzt werden, um ein besseres Verständnis für die Natur von Verbrennungsprozessen zu gewinnen. Dies bedeutete das Ende der alten Theorie, daß Feuer neben Luft, Wasser und Erde eines der vier Elemente sei. Bis weit ins 17. Jahrhundert hinein bildete diese Theorie den selbstverständlichen Hintergrund für praktisch jedes alchimistische oder chemische Experiment. Sein Einfluß zeigte sich noch im Jahre 1720, als der niederländische Wissenschaftler Herman Boerhaave erklärte, daß man zuerst das Rätsel des Feuers lösen müßte, um das zentrale Rätsel des Universums zu lösen:

Wenn man sich in der Darlegung der Natur des Feuers irrt, wird sich dieser Irrtum in allen Zweigen der Physik niederschlagen, und zwar deshalb, weil das Feuer in allen natürlichen Hervorbringungen immer die hauptsächliche Wirkursache ist. [3]

Im Laufe des 18. Jahrhunderts wurde das Denken über Feuer tiefgreifend verändert. Ein Wandel fand statt, der bereits 1611 in einer prophetischen Gedichtzeile John Donnes angekündigt worden war: "Das Element des Feuers ist völlig gelöscht worden." [4] Den ersten gekonnten Angriff auf die Theorie der vier Elemente führte die sogenannte Phlogistontheorie aus. Nach dieser Theorie war die Verbrennung (wie das Rosten) ein Prozeß, in dem eine unsichtbare Substanz (Phlogiston) freigesetzt wurde. Beim Feuer war dieser Prozeß von Hitze und Licht begleitet. Obwohl die neue Theorie zur Lösung vieler Rätsel beitrug, blieb ein Problem ungelöst: wie konnte erklärt werden, daß im Prozeß der Verbrennung (mit anderen Worten: im Prozeß der Freisetzung von Phlogiston) viele Substanzen eher an Gewicht zuzunehmen als abzunehmen schienen. Über eine lange Zeit neigten die Wissenschaftler dazu, diese Anomalie auf Fehler der Meßgeräte und Waagen zurückzuführen[5], bis Lavoisier 1777 zeigte, daß die Verbrennung (wie tatsächlich auch das Rosten) ein Prozeß der Verbindung mit Sauerstoff ist. Als diese Entdeckung gemacht und die Schlußfolgerungen durch zahlreiche Experimente bestätigt worden waren, mußte die Theorie der vier Elemente in den Wissenschaften aufgegeben und durch ein bei weitem komplizierteres System ersetzt werden, das Raum für viele Elemente ließ. Kurz darauf tauchte der Begriff des Feuers nicht mehr in Fachbüchern auf; das neue Spezialgebiet der Thermodynamik erkannte nur Wärme und Energie als Begriffe an.

Als empirisches Phänomen von großer Bedeutung verschwand Feuer nicht so schnell. Zeitgleich mit der Verbannung des Feuerbegriffs aus den Naturwissenschaften wurden riesige Brennöfen gebaut, deren Schornsteine die Skyline beherrschten. In zunehmendem Maße wurde das Feuer eingesetzt, um Maschinen und Fahrzeuge anzutreiben. Der Beginn des Industriezeitalters war wie der Beginn des Zeitalters der Agrarwirtschaft durch eine beträchtliche Intensivierung der Nutzung von Feuer gekennzeichnet.

  • [1] Vgl. Braudel 1985, S. 431–436. Zu Agricola siehe Hoover und Henry 1950.
  • [2] Vgl. Forbes 1970, S. 81 f., 174 f., 272. Für die älteste der drei Temperaturskalen (1714 von Fahrenheit entwickelt) war der Ausgangspunkt noch die Wärme des menschlichen Körpers.
  • [3] Boerhaave, Eléments de Chimie, 2. Bd., Leyden 1752, I, S. 144, zitiert nach Bachelard 1985, S. 80 f.
  • [4] Zitiert nach Prigogine und Stengers 1986, S. 62 bzw. S. 329, Anmerkung 29.
  • [5] Zu denen, die mit dem Problem kämpften, die Wirkungen des Feuers durch Wiegen zu messen, gehörten Voltaire und Mme. de Châtelet. Siehe die elegante Beschreibung bei Forster 1936, S. 199–204.
 
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