Pech (Stoff)
Pech ist eine schwarze, teerartige, superzähe Flüssigkeit, die bei der Destillation von Erdöl, Kohle oder harzhaltigen Hölzern (vor allem harzhaltige Nadelhölzer, Birke und Buche) anfällt.
Bei der Pyrolyse wird Holz unter Luftabschluss bei Temperaturen bis zu 700°C verschwelt. Man erhält so u. a. auch Holzkohle, Essig, Schwefelsäure und Kolophonium. Für die Pechgewinnung eignet sich am besten Baumharz.
Etymologisches
Das Wort „pitu-daru“ des Altindischen bezeichnete eine Fichtenart und bedeutete „Harzbaum“. Der erste Wortteil entwickelte sich zum Wort „Pech“ und gelangte von Südosten aus in den deutschen Sprachraum. Der zweite Wortteil gelangte als das Wort „Teer“ später im 15./16. Jh. über den Ostseeraum in die deutschsprachigen Gebiete. Beide Worte bezeichneten also den gleichen Stoff.
Die Ausdrücke „Pechvogel“ und „Pech haben“ lassen sich mit der Verwendung von Pech in der mittelalterlichen Jagd in Zusammenhang bringen.
Heuzutage legt die DIN die Materialien fest. Teere entstehen durch zersetzende thermische Behandlung organischer Naturstoffe (Holz, Steinkohle, Erdöl, etc.) und die dabei entstehenden Rückstände werden Peche genannt.
Geschichtliches
Die Verwendung von Pech kann archäologisch seit der Altsteinzeit belegt werden. Bekannt ist der Pechrest von Königsaue, der mit ca. 80 000 Jahren als ältester Kunststoff überhaupt gilt. Im Alten Testament wird der Gebrauch von Pech an zwei Stellen beschrieben.
Von Theophrast (371-287 v. Chr.) und Plinius dem Älteren (23/24–79 n. Chr.) stammen frühe Texte zur Pechgewinnung. Plinius unterscheidet zwischen dem meilerartigen Schwelprozess und der Ofenherstellung.
Pech mit starker Verunreinigung entstand bei der autothermen Pyrolyse – Reaktions- und Brennholz sind nicht getrennt – z.B. im Meiler, in der Teergrube oder im Grabe- bzw. Hangmeiler. Die Qualität des erhaltenen Pechs ist bei der allothermen Pyrolyse besser, da hier Verunreinigungen durch die Trennung von Brenn- und Reaktionsholz vermieden werden.
Seit dem Mittelalter ist archäologisch das Doppeltopfverfahren nachgewiesen. Dabei sitzt auf einem Auffanggefäß ein Behälter mit Lochboden, in dem sich das Reaktionsholz befindet. Beide Behälter werden – mit Brennholz umgeben – vergraben; durch Abbrennen des Holzes ließen sich kleinere Pechmengen gewinnen. Nach drei Stunden Brenndauer betrug die Pechausbeute ca. 10 % des eingesetzten Reaktionsholzes. Der Terpentinanteil war sehr hoch, so dass das Pech dünnflüssig war und erst durch weiteres Kochen zähflüssiger wurde.
Große Mengen Pech wurden in Schwelöfen gewonnen, die 8–10 m³ Ausgangsmaterial aufnahmen und dieses bis zu sieben Tagen erhitzen. Voraussetzung waren Kiefernwälder in der Umgebung wie z.B. in der Dübener Heide in Sachsen-Anhalt.
In späterer Zeit wurde in Pechhütten in der Umgebung gewonnenes Baumharz zu Siedepech verarbeitet. Der beim Verkochen entstehende Abfall aus Harzresten, Rinde und Schmutz – Greifen oder Grieben genannt – wurde in Griebenherden, die wie Kohlenmeiler funktionierten, weiterverarbeitet.
Um 1850 wurde die gewerbliche Pechsiederei durch die industrielle Produktion verdrängt.
Weiteres
Zur Untersuchung der viskosen Stoffeigenschaften von Pech begann der englisch-australische Physiker Thomas Parnell 1927 das so genannte Pitch Drop Experiment Pechtropfenexperiment. Bis zum Jahr 2000 sind 8 Tropfen ausgetreten.