Kurslehrer: Herr Stirnberg Kurshalbjahres wurde dann im vierten

Rennofen-Proj ekt 2011 I 12
02.02.2012 Temperatur an der Königsallee 77-79 zwischen -12 und 1300'C
Kurslehrer: Herr Stirnberg
Der Differenzierungskurs Naturwissenschaften der Jahrgangsstufe 9 baute und betrieb einen
Rennofen zur Eisenerzverhüttung. Neben einigen geschichtlichen Aspekten wurden die
naturwissenschaftlichen Grundlagen der Eisenverhüttung im Fachunterricht vermittelt. Das Ziel des
Kurshalbjahres wurde dann im vierten Quartal des Jahres angegangen. Um möglichst vollständig
die technisch-chemischen Vorgänge der Verhütttng nt erfassen, wurden mehrere Großexperimente
geplant.
Die Großversuche wurden am 19.11. md26.ll. von den Schülem des Kurses hinter der Turnhalle
der Graf-Engelbert-Schule vorbereitet. Aus mehreren hundert Kilogramm Lehm, einem Ballen
Stroh und Wasser wuchs der Ofen in die Höhe und die Plätze fiir den Meilerversuch und das
Pechsieden wurden vorbereitet. Die Durchflihrung der Versuche war dann fiir den Tag der offenen
Tür geplant. Da das Wetter sich änderte, mussten die Versuche auf später verschoben werden.
Die Herstellung des Brennstoffes sollte in einem Grubenmeiler als Modellversuch erfolgen. In
diesem sollte dann aus Holz eine größere Menge Holzkohle ermeilert werden. Der Wechsel von
Reagenzglasversuch im Grammmaßstab zum echten Meiler im 50-100 kg Maßstab war parallel zur
Ofenreise geplant. Leider konnte der Meiler nicht betrieben werden, da das Erdreich gefroren war.
Damit steht der Meiler-Versuch noch aus.
Der Bau des eigentlichen Ofens erfolgte aus Lehm, Stroh und Wasser. Mit Wasser wurde der Lehm
zu einem festen Brei angerührt und mit Stroh versteift. Aus dieser Mischung wurden dann etliche
Lehmkugeln geformt, die dann zur Wandung des Rennofens verarbeitet wurden. Insgesamt erreichte
der Rennofen am Ende eine lichte Höhe von etwa 90 cm.
Um den nötigen Luftstrom für den Rennofen zrterzeugen, mussten Blasebälge konstruiert und
gebaut werden. Diese einfach klingende Aufgabe stellte sich jedoch als weit schwieriger heraus, als
die Schüler dachten. Aus Kostengründen wurden einige Materialien bei den Blasebälgen durch
moderne Materialien ersetzt. Statt Leder oder Segeltuch wurde Kunststoffplane als Balg verwendet.
Die Abdichtung erfolgte mit Silikon statt mit Pech. Am Ende standen jedoch zwei Blasbälge fertig
im Raum. Einen einfachen Funktionstest bestanden die Blasebälge. Jetzt mussten sie sich noch im
Einsatz am Ofen bewähren.
Ziel war es eigentlich keine modernen Materialien einzusetzen. Deswegen wurde dem Kurs als
weitere Aufgabe die Durchführung des Doppeltopfverfahrens gestellt. Dieses historische Verfahren
dient der Gewinnung von Holzpech. Damit sollte gezeigt werden, das wir prinzipiell in der Lage
wären mit dem Originalstoff Holzpech zu arbeiten.
Ab hier folgt nun der Bericht aus Schülersicht:
,.{m02.02.2012 führten wir hinter der Turnhalle der Graf-Engelbert-Schule den Rennofenversuch
durch. Am 19.11.2011 bauten wir, die 24 Schtiler und Schülerinnen des Naturwissenschaften
Differenzierungskurses einen Rennofen, in welchem wir Eisen gewinnen wollten.
Wegen der Wetterbedingungen konnten wir den Rennofen aber erst nach den Weihnachtsferien
fahren" Am Donnerstag den 02.02.2012 war es dann soweit.
Nach dem Schulbeginn um 8:15 begannen wir, das notwendige Material aus der Chemiesammlung
zu unserem Versuchsgelände hinter der Sporthalle zubringen. Wir benötigten,
Rohstoffen wie 13,5 kg Eisenerz und 50 kg Holzkohle, auch 2 Blasebälge und
zur Aufbereitung der Holzkohle.
Als ein Teil der Schüler begann den Rennofen mit Holz zrbefüllen, begannen
Holzkohle mit Hämmemz:u zerkleinem. Wir wogen dann jeweils eine Portion
eine Portion zerkleinerte Holzkohle (2 kg) in Schüsseln ab.
neben wichtigen
weitere Materialien
die anderen damit die
Eisenerz (1 kg) und
Als erstes feuerten wir den Rennofen an. Hierbei merkten wir leider schnell, dass unsere Blasebälge
nicht der Aufgabe gewachsen waren. Die gebauten Gebläse korrnten aufgrund von
Konstruktionsfehlern keinen ausreichenden Luftstrom erzeugen. Wie sich auch zeigle, waren die
Rückschlagsventile nicht funktionstüchtig. Als Rettung diente uns der lndustriestaubsauger des
Hausmeisters Herm Friese. Nach einer halben Stunde konnten wir den Rennofen das erste mal
beschicken. Alle 15 bis 30 Minuten, wenn die Holzkohle weit genug abgesackt war, wurde die
nächste LageBrz und Holzkohle eingefüllt. So machten wir das immer weiter, bis die 13,5 kg
Eisenerz aufgebraucht waren.
Parallel flihrte eine Schülergruppe den Versuch zur Herstellung von Holzpech durch. Dieser
Versuch, der während des Siedens keine weitere Betreuung benötigte, wurde gegen 15 LIhr wieder
interessant. Zu diesem Zeitpttnkt nämlich öffneten wir die weitgehend abgekühlte Apparatur und
erwarteten das erste Ergebnis des Tages. Schon beim Öfftren des oberen Topfes entdeckten wir das
vollständig zu Holzkohle verkohlte Holz. Als wir den oberen Topf abnahmen, sahen wir in dem
unteren Topf und stellten fest, das wir Pech gewonnen haben. Das für uns fest aussehende Pech ist,
wie wir später von Herrn Stimberg erfuhren, eigentlich flüssig. Es handelt sich um eine
superviskose Flüssigkeit, die ähnlich wie Glas extrem langsam fließt.
Am Rennofen machte Herr Stirnberg danach einen Schlackeabstich. Man konnte gut sehen, wie die
Schlacke aus dem Ofen rann. Dieses rinnen gibt dem Rennofen auch den Namen, den ,,Renn" ist
das altgermanische Wort für rinnen oder fließen. Am Ende, als alles Erz eingeflillt war, heizten wir
den Ofen aus.
Als es dann um 16 LIhr soweit waL zogHen Stirnberg Schutzkleidung über und brach den Ofen mit
einerAxt auf. Er suchte nach der Luppe, die er auch fand. Diese mussten wir dann innerhalb von2
Minuten mit Hämmern verdichten. Somit war auch die Ausbeute des Rennofens gesichert und
damit haben wir den Tag erfolgreich abgeschlossen."
Bericht zusalnmengefasst aus den Berichten von: Arnim Grothe, Charlotte Wieland, Maximilian
SchäfeE Annalena Helbig und Carmen Falcke