Vom Schwarzpulver bis zum Silvesterkracher Das steckt im Feuerwerk
Düsseldorf (RP). Vor mehr als 1000 Jahren wurde das Schwarzpulver entdeckt, vermutlich in Asien. In Italien wurden 1379 die ersten Feuerwerke abgebrannt. Anfangs war es ein Luxus, der nur Kirchen und Königen vorbehalten war. Im 19. Jahrhundert erreichte das Feuerwerk dann aber das Bürgertum.
Das neue Jahr beginnt laut und funkensprühend — mit einem Feuerwerk. Zischend steigen um Mitternacht Raketen in den Himmel, um in roten, blauen, gelben oder grünen Explosionen in der Nacht zu verglimmen.
Woher kommt die Tradition, zum neuen Jahr Feuerwerke zu zünden?
Bereits die alten Germanen sollen ihr neues Jahr mit sehr viel Lärm begrüßt haben — um böse Geister zu vertreiben. Dafür nutzten sie Rasseln und Peitschen. Im Mittelalter wurden daraus dann Glockengeläut und Trompetenfanfaren.
Mit der Entwicklung von Schwarzpulver ging man in der Renaissance langsam zu Schüssen aus Büchsen und Gewehren über — aus denen sich das Feuerwerk entwickelte. Anfangs war es aber nur Kirchen und Königen vorbehalten. Mit der Entwicklung der Pyrotechnik wurde es aber langsam auch zur bürgerlichen Tradition. 1838 gründete Georg Berckholz dann die erste deutsche Feuerwerksfirma.
Warum geht das Feuerwerk eigentlich in die Luft?
Der Grund liegt im Schwarzpulver. Dabei handelt es sich zwar um einen Explosivstoff, aber keinen Sprengstoff. Vielmehr verbrennt es relativ gut kontrollierbar. Dafür benötigt man zwar einen zündenden Funken, danach aber läuft eine chemische Reaktion ab: Man benötigt dafür ein sogenanntes Oxidationsmittel — ein Stoff, der Sauerstoff abgeben kann. Das kann beispielsweise Kaliumnitrat sein. Dann benötigt man noch Stoffe, die Sauerstoff aufnehmen können.
In der Regel ist das eine Mischung aus Kohlenstoff und Schwefel. Bei der Reaktion wird quasi Sauerstoff zwischen den Stoffen ausgetauscht und Energie freigesetzt. Und zwar so heftig, dass das Pulver mit etwa 300 bis 600 Meter pro Sekunde abbrennt. Über das Mischungsverhältnis der Stoffe kann man kontrollieren, wie diese Verbrennung abläuft. Kaliumnitrat macht aber immer den Großteil des Schwarzpulvers aus.
Wie funktioniert nun diese Reaktion in einer Silvesterrakete?
Die Rakete besteht aus einem Treibsatz, einfaches Schwarzpulver, mit dem sie in den Himmel aufsteigt — sobald es entzündet wird. Die bei der schnellen Verbrennung erzeugten Gase werden durch eine Düse nach hinten ausgestoßen und stoßen die Rakete in den Himmel. Meist werden dem Schwarzpulver Aluminium- und Eisenspäne zugesetzt, die für einen Funkenschweif sorgen. Zudem ist ein Leitstab an der Rakete angebracht. Der ist etwa so schwer wie die gesamte Rakete und sorgt dafür, dass der Schwerpunkt kurz hinter dem Ende des Treibsatzes liegt.
Die Rakete steigt so gerade in den Himmel auf und überschlägt sich nicht. Wenn der Treibsatz abgebrannt ist, zündet eine sogenannte Schmelzladung. Dadurch fängt das Schwarzpulver im Kopf der Rakete an zu brennen und entfacht den Funkenregen.
Und wie erzeugt man die verschiedenen Farben?
Die Farbe hängt von dem verwendeten Oxidationsmittel, dem Sauerstoffgeber, ab. Bei einfachem Schwarzpulver ist es Kaliumnitrat. Aber auch andere Verbindungen eignen sich dafür. So erhält man auf Basis von Barium oder Kupfer grüne Funken, über Natrium gelbe und über Strontium rote. Für Orange ist Calcium die Basis, für Blau Kobalt. Silberne Funken werden dagegen mit Metallspänen aus Titan, Aluminium oder Magnesium erzeugt. Gold erreicht man durch Kohlepulver, das mit Kaliumnitrat getränkt ist und beim Verbrennen Funken schlägt.
Was ist mit den unterschiedlichen Formen eines Feuerwerks?
Das hängt von der geschickten Platzierung der Ladungen in der Rakete ab. Sie müssen nicht alle gleichzeitig gezündet werden, sondern können auch mit unterschiedlicher Verzögerung abbrennen und zudem in verschiedenen Richtungen verschieden stark sein. Allerdings lässt sich das — ebenso wie die Flugbahn — mit Raketen nicht genau steuern. Für professionelle Feuerwerke werden darum oft kugel- oder zylinderförmige "Bomben" gebaut, die mit einem Mörser in die Luft geschossen werden.
Wer hat das Schwarzpulver eigentlich als Erster eingesetzt?
Das Schwarzpulver wurde vor mehr als Tausend Jahren durch Zufall wahrscheinlich in China entdeckt. Allerdings können auch Araber als Erste darauf gestoßen sein. Die Byzantiner verwendeten zudem bereits um 670 als Waffe "Griechisches Feuer": eine Mischung aus Salpeter, Ölen und Schwefel. Es war ein Vorläufer des Schwarzpulvers.
In China wurden aber bereits im 12. Jahrhundert Feuerwerkskörper aus Bambusstöcken gebaut, die mit Brandsätzen gefüllt wurden. Die erste friedliche Anwendung in Europa fand 1379 in Florenz statt: Für eine Pfingstfeier soll der Heilige Geist angeblich als funkensprühende Taube für alle sichtbar herabgestiegen sein. Das erste Feuerwerk in Deutschland fand dagegen 1506 während des Reichstags von Konstanz statt — gemäß einer Anordnung von Maximilian I. auf einem Kahn im Bodensee.
