Achter Abend.
Fritz und Kurt sind allein, Hans ist zum Geburtstag, und der Vater noch durch Besuch verhindert.
Kurt: Du, Fritz, ich glaube, ich habe noch ein schönes Mineral im Hause entdeckt, an das Vater neulich gar nicht gedacht hat.
Fritz: Nun, und das wäre?
Steinkohlen. Zusammensetzung des Holzes
Kurt: Unsere Steinkohlen.
Fritz: Ach, das ist nichts; die brennen ja!
Kurt: Ich weiß doch nicht, warum Mineralien nicht auch brennen sollen. Der Schwefel brennt auch, und der ist doch gewiß ein Mineral.
Fritz: Wahrhaftig! Da hast du recht. Aber ich habe gehört, daß die Steinkohlen aus vorweltlichen Pflanzen entstanden sind; da können sie doch nicht zu den Steinen gehören.
Dr. E. (eintretend): Nun, worüber streiten sich die gelehrten Herren?
Fritz: Kurt meinte, die Steinkohlen seien auch Mineralien; ich habe ihm aber auseinandergesetzt, daß es die Reste ausgestorbener Pflanzen sind, die daher nicht zu den Steinen gerechnet werden können.
Dr. E.: Das ist allerdings eine recht schwierige Streitfrage. Aber möchtest du denn wirklich diese ungeheuren formlosen Kohlenmassen, die tief unter der Erde ruhen und bergmännisch gewonnen werden, noch heute als Pflanzen bezeichnen? Mir scheint, wir haben hier ein hübsches Beispiel dafür, daß alle unsere Einteilungsversuche der Naturkörper, und selbst die allerallgemeinste Einteilung in drei große Naturreiche, immerhin ihre Schwächen haben. Die Steinkohlen sind aus Pflanzen hervorgegangen, das unterliegt keinem Zweifel; in ihrer jetzigen Form aber nähern sie sich so sehr den Mineralien, daß wir gewiß keinen großen Fehler begehen, wenn wir sie diesen zurechnen.
Fritz: Aber kann man denn nicht oft noch Stamm, Zweige und Blätter ganz deutlich erkennen?
Dr. E.: Nein, das ist nur in seltenen Ausnahmen der Fall. Wohl findet man häufig genug die Abdrücke von Zweigen und Blättern zwischen den Schichten; die Steinkohle selbst aber zeigt kaum noch Spuren des pflanzlichen Baues, und beim Anthrazit, einer andern Kohlenart, sind auch diese verschwunden.
Fritz: Wie ist denn das nur möglich gewesen, daß Pflanzen sich so ganz in steinartige Massen verwandeln konnten?
Dr. E.: Das ist nicht so leicht zu beantworten. Zunächst müßten wir uns mit der Zusammensetzung des Holzes und deren Änderung durch äußere Einflüsse beschäftigen; dazu aber bedarf es chemischer Kenntnisse, von denen ihr noch keine Ahnung habt.
Fritz: Ach bitte, Vater, versuche es doch mal. Ich werde es schon verstehen, und schaden kann es ja dem Kurt auch nicht.
Dr. E.: Nun, dann wollen wir mal sehen, wie weit wir kommen. Also zunächst die wichtige Frage: Aus welchen Stoffen besteht ein Stück Holz?
Fritz: Das weiß ich nicht; aber Kohlenstoff ist drin, da man das Holz verkohlen kann. Kohle ist überhaupt ein Bestandteil aller lebenden Körper, wie wir in der Schule gelernt haben; ebenso Sauerstoff und Wasserstoff.
Dr. E.: Damit bin ich schon zufrieden. Für Kurt will ich nur bemerken, daß Kohlenstoff ein fester schwarzer Körper ist — denkt euch etwa Lampenruß —, und daß Sauerstoff und Wasserstoff dieselben zwei gasförmigen Stoffe sind, die das Wasser zusammensetzen. Aus diesen drei Stoffen oder Elementen ist auch der Holzstoff aufgebaut, den man wissenschaftlich in der Regel mit dem Namen „Zellulose“ bezeichnet. Außerdem steckt im Holz jedoch noch etwas anderes, was man kaum darin erwarten sollte, nämlich eine Menge Mineralstoffe, wie Kieselsäure, Kalk, Kali usw.
Kurt: Und die kann man wirklich im Holze nachweisen?
Dr. E.: O, die Sache ist sehr einfach. Es gibt ein sehr bequemes Mittel, dieselben von der Zellulose oder dem Holzstoff zu trennen. Dieser nämlich ist brennbar, während die Mineralstoffe unverbrennlich sind. Daraus ergibt sich das einzuschlagende Verfahren ganz von selbst.
Kurt: Dann müßte man also den Holzstoff durch Verbrennen fortschaffen?
Dr. E.: Oder, was dasselbe ist, man muß das tun, was jeden Tag in der Küche geschieht, wenn Holz in den Feuerherd gesteckt wird. Was nach dem Verbrennen übrig bleibt, sind dann die unverbrennlichen Mineralstoffe, welche im Holz steckten und die kurzweg als Asche bezeichnet werden.
Kurt: Ei, das hätte ich mir denken können! Aber wo ist denn nun der Holzstoff selbst beim Verbrennen hingeraten? Der scheint ja dann gänzlich verschwunden zu sein. Hat er sich vielleicht in Dampf verwandelt?
Dr. E.: Gänzlich verschwinden kann überhaupt nichts auf der Erde. Ebensowenig können wir die Zellulose als solche flüssig oder gasförmig machen. Wenn ich sie aber verbrenne, d. h. sie dazu bringe, sich mit dem Sauerstoff der Luft chemisch zu verbinden, so wird sie in ihrer bisherigen Zusammensetzung zerstört, und es entsteht dafür eine Reihe anderer Stoffe, von denen Kohlensäure und Wasserdampf die wichtigsten sind. Da diese aber als Gase für uns unsichtbar sind und sich alsbald in die umgebende Luft zerstreuen, so erscheint es uns, als wenn die Zellulose beim Verbrennen einfach verschwinde.
Kurt: Ohne den Sauerstoff der Luft gibt es also gar kein Verbrennen?
Dr. E.: Im allgemeinen, nein. Du weißt ja auch ganz gut, daß man Zug in einem Ofen machen muß, wenn das Feuer brennen soll.
Kurt: Ja, wenn das nicht geschieht, so raucht der Ofen, und das Feuer geht aus.
Dr. E.: Ganz recht. Nur dürfen wir eigentlich nicht sagen, der Ofen raucht, sondern „aus dem Holz im Ofen entwickelt sich Rauch“. Dieser Rauch bei ungenügendem Zutritt der Luft ist eine sehr auffällige Erscheinung, die wir etwas näher betrachten müssen. Rauch ist nämlich keineswegs dasselbe wie Gas oder Dampf. Letztere beiden sind unsichtbar. Den Rauch aber sehen wir. Er enthält eine Menge fester Teilchen, nebst andern Stoffen hauptsächlich ganz feinen Kohlenstaub, der sich an kalten Gegenständen bald absetzt und eine schwarze Schicht bildet.
Fritz: Meinst du damit den Ruß im Schornstein?
Vollständige und unvollständige Verbrennung. Gasfabrik
Dr. E.: Allerdings. Er bildet sich in jedem Schornstein, da unsern Herden nie genug Luft zugeführt wird, um den Holzstoff völlig zu verbrennen. Wir müssen demnach zwei ganz verschiedene Arten von Verbrennung unterscheiden: Die eine bei viel Luftzutritt, wo die Bestandteile der Zellulose sich völlig in unsichtbare Gase, wie Kohlensäure und Wasserdampf verwandeln; die andere bei ungenügendem Luftzutritt, wo außer diesen Gasen allerlei feste und flüssige Stoffe entstehen, die wir im Ruß des Schornsteins wiederfinden. Aber auch was zurückbleibt, ist in beiden Fällen nicht das gleiche. Bei vollständiger Verbrennung des Holzes bleibt schließlich nur die Asche übrig, also das, was überhaupt unter keinen Umständen verbrennen kann; bei mangelnder Luftzufuhr hingegen bleibt mit den Mineralstoffen noch ein Teil des Kohlenstoffs unverbrannt zurück: Das Holz erscheint uns dann eben nicht verbrannt, sondern nur „verkohlt“.
Fritz: Ah, jetzt begreife ich, wodurch draußen im Walde in den Kohlenmeilern die Holzkohlen entstehen.
Dr. E.: So? Und wie denkst du dir die Sache? Hast du denn schon einmal einen solchen Meiler gesehen?
Fritz: Ja! Weißt du denn nicht mehr, wie wir im vorigen Jahre in Thüringen waren? Da hatten die Köhler einen großen, runden, aber nicht sehr hohen Holzstoß aufgebaut und ganz und gar mit Rasen bedeckt, so daß er fast wie eine niedrige Hütte aussah. Auch eine Art Tür führte hinein und innen waren schmale Gänge. Wenn dann das Holz in Brand gesteckt war, wurde der Eingang mit Rasen zugesetzt, und nun zog ein dicker Qualm zwischen den Rasenstücken nach außen. Später ist dann das ganze Holz im Innern zu Holzkohle geworden. Nach dem, was du uns soeben erzählt hast, kann das nur daher kommen, daß durch das Zudecken mit Rasen der Zutritt der Luft so weit abgeschlossen wurde, daß eine vollständige Verbrennung zu Asche nicht möglich war.
Dr. E.: Es freut mich, daß du den Vorgang richtig aufgefaßt hast. Doch nun wollen wir unser schwieriges Thema weiter verfolgen. Nach dem, was wir bis jetzt besprochen, sind es also zwei Dinge, welche die Zellulose zerstören: die Hitze und der Sauerstoff der Luft. Wirken beide zusammen, so verbrennt das Holz vollständig bis zu Asche; ist der Luftzutritt vermindert, so erhalten wir bei genügender Hitze Holzkohle und Rauch. Es fragt sich nun, was geschehen wird, wenn entweder nur Hitze ohne Luft, oder nur Luft ohne Hitze auf das Holz einwirkt.
Fritz: Um ersteres zu erfahren, brauchte man ja nur etwas Holz in einem völlig geschlossenen Behälter zu erhitzen. Das wäre doch leicht zu machen.
Dr. E.: Es geschieht dies auch oft genug. Man bringt das Holz in große eiserne Zylinder, verschließt sie und heizt dann tüchtig darunter.
Kurt: Warum tut man denn das? Man muß doch irgendeinen Zweck dabei verfolgen.
Dr. E.: Gewiß, mein Junge. Es wundert mich nur, daß ihr noch nicht dahinter gekommen seid, was ich euch eben beschreiben wollte. Kennt ihr denn wirklich keine Gasfabrik?
Fritz: Eine Gasfabrik? Ich denke, das Gas wird aus Steinkohlen hergestellt?
Dr. E.: Das kommt ganz darauf an. Holz tut genau dieselben Dienste und wird oft genug statt der Steinkohlen angewendet. Doch die Hauptsache ist für uns, was wird aus dem Holz, wenn es bei Luftabschluß erhitzt wird?
Fritz: Da wird sich natürlich auch aus dem Holz wohl Leuchtgas entwickeln. In den eisernen Zylindern aber, so denke ich mir, wird Holzkohle zurückbleiben, da sie ja nicht zu Asche verbrennen kann wegen des fehlenden Sauerstoffs.
Dr. E.: Deine Vermutung ist richtig; nur hast du noch eine Gruppe von Stoffen vergessen, die außer dem Leuchtgas entsteht, nämlich Flüssigkeiten, die anfangs in Dampfform mit aus den eisernen Zylindern entweichen, dann aber sich bald in besonderen Behältern verdichten und ansammeln. Es sind vor allem Wasser mit etwas Essig, sodann ölartig-schmierige Stoffe, die euch wohl unter dem Namen Teer bekannt sein werden.
Kurt: Aber wie kann denn das alles aus dem Holz kommen; das ist doch ganz trocken?
Wirkung der Hitze und der Luft auf Zellulose
Dr. E.: Ja, mein Sohn, da müßtest du schon Chemiker sein, um das zu verstehen. Nur so viel will ich dir sagen, daß alle diese Körper eben auch aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zusammengesetzt sind, aus denen ja die Zellulose besteht. Durch das Erhitzen zerlegt sich also die Zellulose in eine Menge einfacherer Verbindungen, die teils gasförmig, teils flüssig sind. Das gewöhnliche Wasser ist, wie du weißt, weiter nichts als eine Verbindung von Wasserstoff und Sauerstoff; folglich muß es sich auch bilden können, wenn ich das feste, trockene Holz, das diese beiden Gase enthält, durch Hitze zerlege.
Kurt: Ja, das sehe ich wohl ein; aber schnurrig bleibt es doch, daß die Chemie aus trockenen Körpern Flüssigkeiten und sogar Gase machen kann.
Dr. E.: Du würdest noch viel mehr staunen, wenn ich dir die ganze Fülle der Stoffe nennen wollte, die durch die Zersetzung des Holzes und der verschiedenen Kohlenarten entstehen. Nur beiläufig will ich indes erwähnen, daß auch unsere Paraffinkerzen, das Naphthalin und vor allem die prächtigen Anilinfarben aus dem Gasteer gewonnen werden. Genug, wir wissen nun, daß der Holzstoff unter dem Einfluß der Hitze sich in eine Menge gasförmiger, flüssiger und teerartiger Stoffe zersetzt, und daß dann schließlich in den Eisenzylindern Kohle zurückbleibt. Jetzt wollen wir die zweite Frage besprechen, ob die Luft allein, ohne Hitze, ebenfalls eine Einwirkung auf die Zellulose ausübt.
Fritz: Das glaube ich nicht. Denn ein Stück Holz bleibt ja unverändert, wenn wir es einfach an der Luft liegen lassen.
Dr. E.: Dann werden also alle die Bäume, die vor tausend oder zehntausend Jahren im Walde umgefallen sind, dort heute noch ebenso liegen?
Fritz: Das nicht; die sind längst vermodert. Aber sie waren auch schon morsch, als sie umfielen.
Dr. E.: Wenn das Umfallen durch einen Windbruch geschah, wohl schwerlich. Wie ist es denn mit einem gesunden Balken, den man in ein Haus hineinbaut? Behält der etwa durch Jahrhunderte seine Festigkeit?
Fritz: Nein, daran habe ich nicht gedacht; dann muß ich also wohl zugeben, daß auch frisches, gesundes Holz, wenn es der Luft ausgesetzt wird, im Laufe der Zeiten morsch wird und schließlich zerfällt.
Dr. E.: Und was mit dem Balken vielleicht erst nach Jahrhunderten geschieht, das geschieht ungleich schneller mit den Blättern, dem Laub in den Wäldern, welches der Hauptsache nach ebenfalls aus Zellulose besteht.
Kurt: Ja, wenn man das Laub in einem Buchenwalde aufhebt, so sieht man, wie die tieferliegenden Blätter ganz dunkelbraun geworden sind und zergehen, wenn man sie nur anrührt.
Dr. E.: Sehr richtig! Unter diesen zergehenden Blättern aber liegt dann ferner die sogenannte Humusschicht, d. h. Erde, welche durch die aus der Zersetzung der Blätter entstandenen Stoffe schwarz gefärbt ist. Wißt ihr denn nicht, daß jeder Gärtner sich einen sogenannten Komposthaufen anlegt, in dem er alle möglichen Pflanzenabfälle mit Erde mischt und wartet, bis das Ganze zu Humus geworden ist? Schon hieraus könnt ihr sehen, daß der Holzstoff in der Luft nicht unveränderlich ist, wenn wir auch wissen, daß bei dieser Zersetzung oder Verwesung namentlich kleine Pilze, die sogenannten Fäulnisbakterien, beteiligt sind.
Fritz: Aber das ist denn doch wohl eine ganz andere Art der Zersetzung wie durch Hitze?
Dr. E.: Die entstehenden Stoffe sind allerdings zum großen Teil andere. Wir müssen aber auch hier, ganz ähnlich wie bei der Verbrennung, streng unterscheiden, ob der Sauerstoff der Luft wirklich völlig ungehindert auf die Pflanzenstoffe einwirken kann, oder ob er nur in beschränktem Maße Zutritt hat. Im ersteren Falle wird die Zersetzung der Zellulose eine vollständige sein, d. h. es werden schließlich, wie bei der vollkommenen Verbrennung, nur die Mineralstoffe als Asche übrigbleiben, während die Gase in die Luft gehen. Ist dagegen der Zutritt der Luft erheblich beschränkt, z. B. im Walde, wo die zergehenden Blätter von anderem Laube bedeckt werden, oder am Grunde des Wassers, so haben wir es gewissermaßen mit einer unvollkommenen Verbrennung zu tun, und die Stoffe, die sich bilden, erinnern nunmehr an diejenigen, die wir bei der Leuchtgasfabrikation erhalten.
Kurt: Entstehen denn da auch Gase, die brennen können?
Sumpfgas. Unterschied von Holzkohlen und Steinkohlen
Dr. E.: Ja. Und wenn es dir Spaß macht, kannst du dich leicht davon überzeugen. Du brauchst nur an einen Sumpf zu gehen, auf dessen Grunde viele Pflanzenstoffe vermodern, und den Boden mit dem Stock aufzurühren. Dann steigen eine Menge Gasblasen aus der Tiefe empor.
Kurt: Aber die kann ich doch nicht anstecken.
Dr. E.: Wenn du sie einsammelst, warum nicht? Nimm also eine Flasche und einen Trichter mit. Die Flasche füllst du bis oben mit Wasser und steckst den Trichter drauf. Dann drehst du die Flasche unter Wasser um, so daß der Trichter nach unten kommt, und suchst nun die einzelnen Blasen im Wasser mit dem Trichter zu fangen. Sie steigen in der Flasche empor und verdrängen nach und nach das Wasser. Ist die Flasche voll Gas, wird sie unter Wasser fest zugekorkt. Zu Hause werden wir dann sehen, daß das eingefangene Gas brennbar ist; es führt den Namen Sumpfgas. Man muß sich indes hüten, es mit Luft zu mischen, da es sonst eine Explosion geben kann.
Doch jetzt werden wir am Ende so weit sein, daß wir die Entstehung der Kohle begreifen können. Also erste Frage: Sind die Kohlen dadurch entstanden, daß die Pflanzen, aus denen sie sich bildeten, einfach an der Luft vermoderten?
Fritz: Nein, denn dann würden diese Pflanzen durch den Sauerstoff der Luft sich schließlich ganz zu Asche zersetzt haben. Kohle setzt immer den Mangel von Sauerstoff voraus.
Dr. E.: Gut. Nun weiter, zweite Frage: Sind die Kohlen durch Einwirkung von Hitze entstanden?
Fritz: Ja, das wäre möglich, etwa durch die Wärme des Erdinnern. Die Pflanzen lagen schon so tief unter der Erde, daß keine Luft mehr daran kommen konnte. So mußte durch die Hitze eine ähnliche Zersetzung vor sich gehen, als wenn Holz bei Luftabschluß in eisernen Zylindern erhitzt wird.
Dr. E.: Bei dieser Annahme wäre es zunächst unverständlich, wie die betreffenden Pflanzen so tief unter die Erde gelangt sein sollten, daß die Luft sie nicht mehr erreichen konnte. Sodann aber hast du etwas außer acht gelassen, was deine ganzen Schlüsse über den Haufen wirft. Wenn wir Holz bei Luftabschluß erhitzen, so bleibt reine Holzkohle übrig; alle gasförmigen und flüssigen Zersetzungsprodukte hingegen sind aus dem Zylinder gewichen. Diese Holzkohle besteht also nur aus Kohlenstoff und Aschenteilen; durch kein Erhitzen kann ich noch Gas oder Teer heraustreiben. Wenn ich hingegen Steinkohle in dem eisernen Zylinder erhitze, so erhalte ich, wie ihr wißt, eine große Menge Leuchtgas, Gaswasser oder Teer, ganz ähnlich, als wenn ich unversehrtes Holz genommen hätte. Erst nach geraumer Zeit besteht das, was in dem Zylinder zurückbleibt, ebenfalls nur aus Kohlenstoff und Aschenteilen.
Kurt: O, das kenn’ ich, das ist der Koks!
Dr. E.: Ja, so nennt man den Stoff, der beim Erhitzen von Steinkohlen beim Luftabschluß übrigbleibt. Wenn wir in unsern Bergwerken Koks fänden, d. h. also eine Kohle, die beim Erhitzen kein Gas und keinen Teer mehr von sich gibt, so könnten wir sagen, die Pflanzen früherer Zeiten sind durch Hitze unter Luftabschluß in Kohle verwandelt worden. Jetzt aber, wo tatsächlich in den Stein- und Braunkohlen noch so viel Gas und Teer steckt, dürfen wir sie unmöglich mit den Holzkohlen vergleichen, sondern müssen vielmehr schließen, daß größere Hitze nicht eingewirkt hat. Sonst wären sicher die Gase und Flüssigkeiten völlig entwichen.
Fritz: Aber dann bleibt doch weiter gar keine Möglichkeit übrig!
Dr. E.: Nur nicht gleich die Flinte ins Korn werfen, Fritz! Wenn du ein klein wenig nachdenken wolltest, würdest du sogar finden, daß auch heute noch große Pflanzenmassen auf dem besten Wege sind, sich in richtige Kohle zu verwandeln, wie sie in den Bergwerken gefunden wird.
Fritz: Das könnte doch nur in den Wäldern sein?
Dr. E.: Nein, dort gerade nicht. Aber kennst du denn nicht das Brennmaterial, das namentlich auf dem Lande vielfach angewendet wird? Es sind mauersteingroße Stücke, denen man meist noch sehr deutlich ansieht, daß sie aus dem Pflanzenreiche stammen.
Torf. Entstehung der Kohlen. Steinkohle. Braunkohle
Kurt: Ach, ich weiß es, Vater! Du meinst den Torf.
Dr. E.: Richtig geraten, Kurt. An den hättet ihr aber schon früher denken sollen! — Woraus besteht denn der Torf, und wie bildet er sich?
Fritz: Überall in unsern Mooren wird ja Torf gestochen. Es sind hauptsächlich Moose, die sogenannten Torfmoose, welche in diesen Mooren wachsen. Unten sterben sie immer ab, und die abgestorbenen Massen werden zu Torf, während oben die Pflanzen weiter wachsen. So kommt es, daß man von derselben Stelle nach einigen Jahren immer wieder Torf gewinnen kann, wenn er auch schon einmal abgestochen war.
Dr. E.: Richtig ist das, was du sagst, nur keine Antwort auf meine Frage. Du hättest sagen müssen: Der Torf besteht aus den abgestorbenen und teilweise zersetzten Resten verschiedener Pflanzen, namentlich Moosarten, die noch heute auf der Erde vorkommen. Meine zweite Frage, wie er sich bildet, hast du aber gar nicht berührt, denn, daß er mit der Zeit nachwächst, ist doch keine Erklärung.
Fritz: Es wird sich dabei wohl um eine Zersetzung der Zellulose bei beschränktem Luftzutritt handeln, da die lebende Moosschicht die Luft nicht in die Tiefe dringen läßt.
Dr. E.: Zugegeben! Aber eine Hauptsache hast du vergessen, wodurch die Luft noch viel erfolgreicher abgeschlossen wird.
Fritz: Die Luft noch erfolgreicher abgeschlossen wird?
Dr. E.: Ja, denke doch nur an den Ort, wo die Torfbildung vor sich geht. Geschieht denn das im Walde oder auf dem Berge?
Fritz: Nein, im Moor. — Ach, dann wird am Ende das Wasser dabei eine Rolle spielen!
Dr. E.: Na, endlich! Soweit unsere Erfahrungen reichen, findet diese eigenartige Umwandlung der Zellulose in Torf nur statt, wenn die Pflanzenmassen durch Wasser von der Luft fast völlig abgeschlossen sind. Nun aber zeigt der Torf schon recht viele der Eigenschaften, welche wir in der Kohle kennen. Er kann sogar sehr hart und fest, fast steinartig sein, so daß man von dem pflanzlichen Bau kaum noch etwas zu erkennen vermag. Sollte sich da nicht auch eine Folgerung für die Entstehung der Kohlen ergeben?
Fritz: Da müssen wir also wohl annehmen, daß auch die Pflanzen, welche später zu Kohlen wurden, im Wasser gewachsen oder ins Wasser gefallen sind?
Dr. E.: In der Tat ist das die einzige Erklärung, die wir heute für die Bildung der Kohlen haben. Man glaubt, daß jene Pflanzen in ganz ähnlicher Weise ausgedehnte Sumpfgebiete am Meer bestanden haben, wie wir es heute von den sogenannten Mangrove-Wäldern in den Tropen wissen, deren stelzenartiges Wurzelgeflecht zur Flutzeit ganz unter Wasser steht. Die absterbenden Pflanzen sanken direkt ins Wasser und bildeten dann im Laufe der Zeit jene dicken, durch den sehr beschränkten Zutritt von Sauerstoff bei niedriger Temperatur äußerst langsam sich zersetzenden und umwandelnden Schichten, die wir heute als Kohlenflöze unter Ton, Sand und andern Ablagerungen des Meeres vergraben finden.
Kurt: Dann sind die Steinkohlen und die Braunkohlen also nicht aus Torfmoosen entstanden?
Dr. E.: Gewiß nicht. Von den Steinkohlen weiß man, daß sie hauptsächlich aus vorweltlichen Baumfarnen, riesigen Schuppenbäumen oder Bärlappen und Schachtelhalmen hervorgegangen sind, während das Material der Braunkohlen wohl vornehmlich von jetzt ausgestorbenen Nadelhölzern geliefert wurde.
Fritz: Wodurch unterscheiden sich denn die Braunkohlen von den Steinkohlen?
Dr. E.: Das ist nicht so leicht zu sagen; auch gehen beide Arten fast unmerklich ineinander über. Braunkohle ist nämlich durchaus nicht immer braun, ebensowenig wie Steinkohle immer steinartig zu sein braucht. Im allgemeinen kann man behaupten, daß die Braunkohle jünger und in ihrer Umwandlung noch nicht soweit vorgeschritten ist wie die Steinkohle. Sie hat daher im Verhältnis noch viel mehr Wasserstoff und Sauerstoff aus der ursprünglichen Zellulose zurückbehalten als die Steinkohle, bei welcher diese Elemente schon weit mehr als gasförmige oder flüssige Verbindungen des Kohlenstoffs entwichen sind. Die Braunkohle brennt infolgedessen mit rußender Flamme und unangenehmem Geruch, während die Steinkohle mit heller Flamme und weniger unangenehmem Geruch verbrennt. Bei der Braunkohle bestehen nur 55-75 Prozent des Gewichts aus reinem Kohlenstoff, bei der Steinkohle hingegen 75-90 Prozent, da, wie gesagt, die beiden andern Bestandteile der Zellulose zum großen Teile sich schon verflüchtigt haben.
Fritz: Sind denn diese gasförmigen und flüssigen Zersetzungsstoffe durch die darüber liegenden Erdschichten einfach in die Luft gegangen?
Dr. E.: Soweit sie durch konnten, jedenfalls; ein Teil aber steckt noch jetzt in den Kohlenlagern. Das Gas ist der Hauptsache nach dasselbe, was wir vorhin als Sumpfgas im Moder der Gräben kennenlernten, und das ihr einfangen solltet. Es ist dem Bergmann leider nur zu wohl bekannt als sogenanntes Grubengas, das, mit Luft gemischt, die furchtbaren schlagenden Wetter in den Kohlengruben verursacht. Hunderte und Tausende braver Bergleute sind diesen schrecklichen, durch irgendeine Unvorsichtigkeit hervorgerufenen Explosionen schon zum Opfer gefallen. Als flüssiges Zersetzungsprodukt der Steinkohlen aber könnte man vielleicht das Erdöl oder Petroleum ansehen, eine Ansicht, die allerdings von anderer Seite bestritten wird.
Fritz: Hat denn nun die Hitze des Erdinnern gar nichts mit der Kohlenbildung zu tun gehabt?
Dr. E.: Eine gewisse Temperaturerhöhung kommt zweifellos dabei mit in Frage. Diese ist aber schon durch den gewaltigen Druck gegeben, welchen die darüber lagernden Erdschichten ausübten. Die allerältesten Kohlen, die wir kennen, dürften am stärksten von höheren Temperaturen beeinflußt sein, denn sie sind fast zu Koks geworden und liefern keine gasförmigen Stoffe mehr. Es ist dies der Anthrazit, der sich auch überall da gebildet hat, wo Stein- oder Braunkohlen mit glutflüssigen Gesteinsmassen, die aus dem Erdinnern empordrangen, in zu nahe Berührung gekommen sind.
Kurt: Gibt es denn sonst weiter keinen Kohlenstoff auf der Erde, als den in den Kohlen?
Dr. E.: O ja! Eine Sorte benutzt du wahrscheinlich täglich bei deinen Schularbeiten, und die andere Sorte — nun, Fritz?
Fritz: Die andere Sorte hat Mutter in ihrem Ring und der Glaser braucht sie zum Glasschneiden.
Dr. E.: So, Kurt, nun rate! — Wenn du mal nach Südafrika kommst, kannst du uns vielleicht ein paar Säcke voll von dieser besonderen Sorte Kohlenstoff mitbringen.
