Rohstoffe durch die Zeit

Zur Zeit zeigen wir in focusTerra die Sonderausstellung „BodenSchätzeWerte“, die sich mit der Entstehung der mineralischen Rohstoffe, deren Abbau und Verarbeitung sowie unseren Umgang mit ihnen – sei es im Gebrauch oder aber wenn ein Produkt ausgedient hat – befasst.

Im Ausstellungsmodul „Rohstoffe durch die Zeit“ wird aufgezeigt, wie mineralische Rohstoffe die Menschheitsgeschichte geprägt und die Entwicklung von Kultur und Technologie beeinflusst haben.

Die historische Drehtrommel auf dem Ausstellungsmodul „Rohstoffe durch die Zeit“. Foto: Jon Etter, 2015

Steinzeit

Als eines der ersten Werkzeuge der Menschheit findet der Faustkeil Erwähnung. Der älteste bisher entdeckte Faustkeil stammt aus Kenia und zählt 1.76 Millionen Jahre. Damals wurde neben dem Rohstoff Stein auch noch Holz und Knochen verwendet – neben Werkzeugen auch für Waffen.

Als vor rund 100‘000 bis 40‘000 Jahren im Mittelmeerraum der Gebrauch von Schmuck und das Kunsthandwerk (v.a. Höhlenmalereien) aufkamen, wurden Mineralien wie Silex oder Obsidian, an der Erdoberfläche gefundene Meteoriten und Farbminerale (z.B. Ocker) verarbeitet.

Einige Jahrtausende später entwickelte sich in Asien bereits die Herstellung von Keramik – was die Verwendung niedrigtemperierter Brennofen (<700 Grad Celsius) voraussetzte.

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Gesteinsstücke auf dem Modul „Grenzenloser Abbau?“ (von oben links, im Uhrzeigersinn): Manganknollen (ganzes Stück und im Querschnitt; Schenkungen vom Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel GEOMAR), Marsmeteorit und Mondmeteorit (beides Leihgaben von Jürgen Nauber). Foto: Jon Etter, 2015

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Farbrohstoffe und Pigmente auf dem Modul „Farbrohsto­ffe, Kosmetik und Düngemittel“ (Leihgaben von Kremer GmbH, Aichstetten). Foto: Jon Etter, 2015

Kupfer-, Bronze- und Eisenzeit

Erst mit dem Bergbau – in Chalchofen, am Stadtrand von Olten, befindet sich übrigens ein Silex-Bergwerk aus der Steinzeit – kam vor rund 5‘000 Jahren die Verarbeitung von Metallen auf. Anfangs konnten nur gediegene Metalle verarbeitet (geschmolzen/geschmiedet) werden.

Mit der Verhüttung, dem Ausschmelzen von Metallen aus dem Erzgestein, kam auch die Verwendung von Eisen auf. Das älteste verhüttete Eisen in Mitteleuropa wurde auf ca. 1200 v. Chr. datiert. Es wurde in einem sogenannten Rennofen hergestellt, der mit Holzkohle die notwendige Temperatur (1000-1200 Grad Celsius) erreichte.

Klassische Antike und Mittelalter

Die grössten Bauingenieure der Antike waren die Römer. Sie erfanden Ziegelstein, Zement und Beton – hergestellt aus den mineralischen Rohstoffen Ton, Kalk und Sand. Seit Ende des Zweiten Weltkriegs liegt der wirtschaftliche Schwerpunkt in der Schweiz genau auf diesen Rohstoffen: auf Ton für die Ziegelindustrie, auf Fest- und Lockergesteinen für die Baustoffindustrie sowie auf Steinsalz, dem einzigen, für uns wirklich lebensnotwendigem mineralischen Rohstoff.

Als im frühen Mittelalter Holz in Europa zunehmend zur Mangelware wurde, entdeckte man wohl eher zufällig die Steinkohle als alternative Energiequelle; Urkunden berichten über Steinkohleabbau im Ruhrgebiet ab 1230. In seinem Metallurgiebuch „De Re metallica libri“ (1556) beschreibt der deutsche Wissenschaftler Georgius Agricola, der Vater der Mineralogie, die Techniken des Bergbaus.

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Abbildung auf dem Modul „Exploration und Prospektion“: Das Erkunden von mineralischen Rohstoffen in der Erdkruste gleicht einer Schatzsuche – hier mit der Wünschelrute. Aus „De re metallica libri“ von Georgius Agricola, 1556

 

„Stahlzeit“ und Industrialisierung

Im englischen Coalbrookdale gelang es 1713 erstmals, Steinkohle in Koks umzuwandeln (Verkokung). Koks eignet sich für den Verhüttungsprozess besser als Kohle und legte damit den Grundstein für die industrielle Stahlproduktion.

1869 führte man im amerikanischen Titusville (Pennsylvania) die erste planmässige Bohrung nach Öl durch, ein Jahr später sprudelten hier bereits 75 Ölquellen. Damit erlebte Titusville den ersten Ölboom der Welt und leitete den Beginn der Ölindustrie ein, wie wir sie heute kennen.

1951 wurde in den USA zum ersten Mal Strom durch Kernenergie erzeugt. Auch die Schweiz erstellte einen eigenen Testreaktor in Lucens (VD), wo es 1968 jedoch zu einem schweren Unfall kam. Trotzdem wurde 1969 das Atomkraftwerk Beznau 1 in Betrieb genommen. Es ist aktuell das älteste aktive Kernkraftwerk der Welt.

… und heute?

Im heutigen Zeitalter ist Silizium, verwendet u.a. für die Halbleitertechnologie in Microchips, einer der wichtigsten mineralischen Rohstoffe. Entsprechend den Begriffen „Steinzeit-“, „Kupferzeit-“ oder „Stahlzeitalter“ würde zu unserer durch das Internet geprägten Zeit der Name „Siliziumzeitalter“ passen.

Die Sonderausstellung „BodenSchätzeWerte“ wurde verlängert und wird bis 20. November 2016 in focusTerra an der Sonneggstrasse 5 in Zürich gezeigt: http://www.focusterra.ethz.ch/sonderausstellungen/aktuell.html

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