Holzdestillation · The Last Codex

Bei der Holzdestillation wird Holz in einem geschlossenen Gefäß ohne Luft erhitzt, sodass es sich zersetzt, statt zu verbrennen. Die Dämpfe werden zu Teer und zu einer sauren, wässrigen Flüssigkeit gekühlt, dem Holzessig, der Essigsäure und Holzgeist, also Methanol, enthält; Holzkohle bleibt zurück. Johann Rudolf Glauber beschrieb das Auffangen von Holzessig Ende der 1640er Jahre, und bis in die 1920er Jahre war die Holzdestillation die wichtigste Quelle für Methanol.

Was es ist

Die Holzdestillation, auch trockene Destillation oder Holzverkohlung in Retorten genannt, erhitzt Holz in einem geschlossenen Gefäß unter Luftabschluss. Das Holz kann nicht brennen und zersetzt sich deshalb. Seine Dämpfe ziehen durch ein Rohr ab und werden gekühlt, bis die meisten wieder flüssig sind: ein schwerer, dunkler Teer und eine saure, wässrige Flüssigkeit, der Holzessig oder rohe Holzessigsäure. Dazu entweicht ein Gas, das sich nicht verflüssigt, und im Gefäß bleibt Holzkohle.

Ein Haufen schwarzer Holzkohlestücke neben einem Steinzeugtopf mit dickem schwarzem Teer und einer Glasflasche mit klarer brauner Flüssigkeit Holzkohle, Teer und Holzessig, drei der Produkte der Holzdestillation.

Holzessig besteht vor allem aus Wasser, mit Essigsäure, der Säure des Essigs, und kleineren Mengen Methanol, Aceton und vielen anderen Verbindungen. Methanol hieß lange Holzgeist oder Holzalkohol, weil es von hier stammte. Köhler in offenen Meilern und Öfen ließen diese Dämpfe in die Luft entweichen; die Holzdestillation fängt sie auf. Bis in die 1920er Jahre lieferte sie den größten Teil des Methanols der Welt und einen großen Teil ihrer Essigsäure.

Holzdestillation ist gefährliche Chemie. Ihr Gas und ein großer Teil ihrer Dämpfe sind brennbar. Methanol ist ein Gift: Schon eine kleine geschluckte Menge greift das Sehvermögen an und kann tödlich sein, und die Beschwerden zeigen sich manchmal erst nach vielen Stunden. Destillieren Sie nie Holz oder seine Flüssigkeiten zu Hause, trinken oder kosten Sie sie nie und verwenden Sie sie nie als Brennstoff oder Lösemittel; das Verfahren gehört in überwachte Industrieanlagen.

Wie es funktioniert

Wenn die Retorte heiß wird, gibt das Holz zuerst sein Wasser ab. Dann zerfällt das Holz selbst und setzt Dämpfe frei, die mit steigender Hitze immer teerreicher werden, bis nur noch Holzkohle übrig ist. In Kühlern abgekühlt, ergeben die Dämpfe Teer und eine wässrige Flüssigkeit, die rohe Holzessigsäure.

Ein Stapel runder Holzscheite mit glatter grauer, weißer oder tief gefurchter Rinde zwischen zwei aufrechten Pfählen, daneben eine hölzerne Schubkarre mit zwei weiteren Scheiten Scheite aus Buche, Birke und Eiche, Harthölzer, die die Destillierwerke bevorzugten.

Das Gas, das sich nicht verflüssigt, brennt noch. Die Destillationswerke verbrannten es, um die Retorten mitzuheizen, und in Frankreich schlug Philippe Lebon vor, es für Licht und Wärme zu verbrennen.

Die Werke bevorzugten Harthölzer wie Buche, Birke und Eiche. Die Holzkohle verkauften sie als Brennstoff, vor allem für die Eisenverhüttung. Die Säure der Flüssigkeit wurde als essigsaurer Kalk, der sogenannte Graukalk, verkauft, aus dem man Essigsäure und Aceton gewann, und der Holzgeist, das Methanol, diente vor allem als Lösemittel. Den Teer verfeuerte man meist.

Geschichte und Entwicklung

Teer aus Rinde und Holz, die ohne Luft erhitzt wurden, ist viel älter als das Auffangen der wässrigen Flüssigkeit, wie die Klebstoffe der Steinzeit zeigen. Das Auffangen von Holzessig wurde im 17. Jahrhundert beschrieben.

In seinen Furni novi philosophici, Ende der 1640er Jahre in Amsterdam erschienen, beschrieb der deutsche Chemiker Johann Rudolf Glauber einen Ofen zum Destillieren von Holz und nannte die saure Flüssigkeit, die er daraus gewann, den Essig der Hölzer. 1661 berichtete Robert Boyle in The Sceptical Chymist, der saure Geist des Buchsbaumholzes bestehe aus zwei verschiedenen Stoffen: Neben seiner Säure stecke darin ein zweiter Geist, scharf riechend, von stechendem Geschmack und ohne Säure. Dieser zweite Geist enthielt das, was man heute Methanol nennt.

Ein langer, niedriger Ziegelofen mit offener Eisentür und einem Gleis, das hineinführt, darauf drei kleine eiserne Wagen voller Holzscheite, der vorderste schon in der Öffnung Als die Holzdestillation zur Industrie wurde, rollten schließlich Wagen mit Holz auf Schienen in lange Retorten.

1799 ließ Lebon seine Thermolampe patentieren, die ein aus Holz destilliertes Gas verbrannte, um Licht und Wärme zu geben. Im 19. Jahrhundert wurde die Destillation von Holz in geschlossenen eisernen Retorten neben der europäischen chemischen Industrie zu einem eigenen Gewerbe, und Holzchemiewerke breiteten sich im Nordosten der Vereinigten Staaten aus.

Im 20. Jahrhundert schoben die Werke mit Holz beladene Wagen auf Schienen in lange, liegende Retorten, die von unten mit dem Holzgas beheizt wurden. Der Niedergang begann 1923, als BASF aus dem Werk Leuna das erste synthetische Methanol verschickte, hergestellt aus Gas unter hohem Druck. Erdöl lieferte danach Essigsäure und Aceton billiger, und die Holzdestillation brach um das Ende des Zweiten Weltkriegs zusammen, auch wenn einige Retorten noch in den 1950er und 1960er Jahren arbeiteten.