Titel: Schafhäutl, über Torf und seine Anwendung in verdichtetem und unverdichtetem Zustand.
Autor: Schafhäutl, Karl Emil
Fundstelle: 1843, Band 88, Nr. VI. (S. 14–21)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj088/ar088006

VI. Ueber Torf und seine Anwendung in verdichtetem und unverdichtetem Zustande. Nebst Beschreibung einer neuerfundenen Torfpresse; von Dr. Karl Schafhäutl.

Aus dem Kunst- u. Gewerbeblatt des polytechnischen Vereins für Bayern, 1843, Heft 2.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

In Bayern erfreut sich bis jezt unter den den Steinkohlen verwandten Brennmaterialien der Torf allein einer eigentlichen bessern Beachtung, was sich durch seine leichte Auffindung und gar nicht kostspielige Gewinnung natürlich sehr leicht erklären läßt, und wirklich ist diese Art Brennmaterials so ausgebreitet bei uns und hat so viele Vorzüge, daß sich seine Gewinnung mit jedem Jahre weiter und weiter verbreitet, und ungeheure Torffelder, die noch vor wenigen Jahren so wenig beachtet und gekannt waren, daß man sie für Spottpreise zu verkaufen suchte, jezt schon die Quelle einer Art Wohlstandes für ihre Besizer geworden sind.

Die Heizkraft des trokenen Torfes nimmt man allgemein als beinahe gleich der des Holzes an. Bei Experimenten, die ich in Verbindung mit Hrn. Professor Krötz im hiesigen Hofbrunnenhause über die Heizkraft des Torfes im Vergleiche mit der von weichem Triftholz anstellte, ergab sich, daß gewöhnlicher, mit sehr viel Torfklein gemengter Schleißheimer Torf sich zu dem Holze in Bezug auf auf seine Heizkraft verhielt wie 1,20 zu 1,00 dem Gewichte nach.

Der Torf wurde auch schon zu metallurgischen Operationen angewendet. Alex hat seit geraumer Zeit auf dem Eisenwerke zu Lauchhammer bei Mückenberg Roheisen mit Torf umgeschmolzen und durch Puddeln verfrischt. 2,5 Theile eines 8 Tage lang bei 40° R. getrokneten Torfes leisten da so viel als ein Gewicht Steinkohle, und da man die Heizkraft der Steinkohle doppelt so groß anzunehmen berechtigt ist, als die des Holzes, so leisten ihm 2,5 Th. getrokneter Torf so viel als 2 Th. Steinkohlen. Es findet also hier ein ähnliches Verhältniß zwischen Holz und Torf statt, wie bei unserem oben genannten Experimente; denn es ist wie 1 : 1,25.

Die später auf dem Eisenwerke zu Königsbrunn und anderen Orten angestellten Versuche sind zu bekannt. Nicht so bekannt möchte es seyn, daß man auch im Anfange des Jahres 1839 auf den Freiberger Schmelzhütten schon angefangen hatte, mit Torf das Werkblei abzutreiben; Versuche, die eben so gut als ökonomisch ausfielen. In Hohöfen konnte bisher ungepreßter Torf allein nicht angewandt werden, |15| weil die Torfkohle, als zu zerreiblich, die Erzgichten nicht tragen konnte, und deßhalb den Ofen versezte. Die Kohle von gepreßtem Torfe ist stark genug, auch den schwersten Saz zu tragen, und ich habe schon vor mehr als 3 Jahren zwei Schmelzöfen in Irland mit gepreßtem Torf in Betrieb gesezt, die Eisen von ganz außerordentlicher Qualität liefern.

So große Vorzüge dieß Brennmaterial indessen für den Haus- und Fabrikgebrauch besizt, in Bezug auf die Gleichförmigkeit und Nachhaltigkeit der zurükbleibenden Kohle, so hat es eben so bedeutende Mängel, die aus seiner Lokerheit und leichten Zerreiblichkeit hervorgehen. Aber die Güte des Torfes oder vielmehr seine Existenz beruht auf dieser ihm allein eigenen Lokerheit. Man erklärt den Torf gewöhnlich als ein Product der Fäulniß unter Wasser – allein ein Product bloßer Fäulniß ist er nicht. Viele und unter den mannichfaltigsten Umständen angestellte Versuche haben mich belehrt, daß zu seiner Entstehung nicht chemische Kräfte der gewöhnlichen Art hinreichen, sondern daß er ein Product der vegetativen Lebenskraft, wenn auch auf ihrer untersten Stufe, entweder bei ihrem Beginnen oder bei ihrem Ende sey. Der Torf wird nur durch die erhöhte Lebensthätigkeit einer unendlichen Anzahl von organischen Wurzelfibern, unterm Wasser in Berührung mit der Luft, in mikroskopischen zelligen Bälgen gebildet, die das Gewebe jener Wurzelfasern selbst ausfüllen, welche das Skelett des Torfes ausmachen. Die Torfsubstanz, welche die Bälge nicht mehr fassen können, sinkt im sauren Wasser des Moores zu Boden, und bildet den sogenannten Streichtorf. Der Torf entsteht nur in Wassern, die Salzauflösungen enthalten, welche reizend aus das vegetative Leben wirken; weßhalb der Torf verschiedener Gegenden verschieden ist nach der chemischen Constitution der Wasser, worin er sich bildet. Salzwasser und die Tangen des Meeres bilden den sogenannten Seetorf an den Meeresküsten der Nordsee. Sein Geruch beim Verbrennen ist verschieden von dem unserigen oder Morasttorf, und die Asche desselben enthält Jod und Brom. Der sogenannte Land- oder Kiestorf ist uralter Streichtorf längst verschwundener Moräste, über welchen sich frische oder Salzwassermassen ergossen und zulezt Schichten von Kreide, Thon und Sand abgelagert haben. Wir haben es hier bloß mit den verschiedenen Arten des Morasttorfes zu thun. Stehende Gewässer, die Salzlösungen von Gyps, phosphorsauren, auch Eisensalzen enthalten, erfüllen sich bald mit Geweben organischer Pflanzenfasern, die unter Bildung von Essigsäure die Torfmasse ausscheiden, und sich so lange vergrößernd fortbilden, bis die ganze Wasserfläche überwachsen ist. Werden durch Ausstechen Oeffnungen in solche Torfflächen gemacht, |16| so bildet sich von den Seiten aus sogleich wieder neue Torfmasse, und die Oeffnung wächst zulezt wieder zu. Es sind aber immer Jahrhunderte vonnöthen, bis sich ein auch nur einigermaßen bedeutendes Torffeld wieder ersezt.

Morasttorf erfüllt oft ungeheure Streken in den weiten Flußbassins der Niederungen, so wie auch auf den Platformen der Gebirge, und ist z.B. für die Holländer von eben so großer Bedeutung, als die Steinkohlen für die Engländer.

Die größten Torfmoore befinden sich in Irland. Die Moore überhaupt nehmen da einen Raum von 2,330,000 englischen Morgen = 2,749,400 bayerischen Jucharten Landes ein, das ist mehr als ein Sechstheil des ganzen Landes. Sie bilden einen Gürtel beinahe durch die Mitte des Landes, der bei der Hauptstadt Dublin am schmalsten ist, sich aber immer mehr und mehr erweitert, je näher er dem atlantischen Ocean kommt. Die Physiognomie dieser Moore ist eben so eigenthümlich und abweichend von allen anderen Europa's. Wenn die Moore anderswo gewöhnlich und natürlich Ebenen bilden, so steigen diese Moore in Irland sehr oft zu beträchtlichen Hügeln an.2) Die Grasmoore werden zu Weiden benuzt; Dörfer und andere Besizungen stehen auf Torf- und Grasmoorboden, der selbst oft in ungeheurer Dike auf einer Wasserfläche schwimmt, die von den häufigen einfallenden Regengüssen der Gebirge im Winter angeschwellt, von Zeit zu Zeit die Moorflächen hebt und ungeheure Streken mit allen darauf stehenden Gebäuden langsam von den Bergen gegen die Meeresküsten hinschiebt. Es sind gemäß amtlichen Beobachtungen und Vermessungen einige solcher wandelnden Dörfer bekannt und verzeichnet.

Die ungeheure Menge der sich überall vorfindenden Torfmoore hat schon sehr oft, vorzüglich bei den speculativen Engländern, Versuche veranlaßt, die schlimmen Eigenschaften des Torfes zu verbessern, nämlich seine zu leichte und zu schnelle flammende Verbrennlichkeit, die ein zu oftes und deßhalb lästiges Nachschüren unerläßlich macht; dann ferner die leichte Zerreiblichkeit des Materials und seiner Kohlen selbst. Die ausgedehntesten Versuche dieser Art hat ein gewisser M. Williams, verwaltender Director der Dubliner Dampfschifffahrts-Compagnie |17| gemacht, und sich sein Verfahren auch patentisiren lassen.

Er zerreibt den Torf nämlich unmittelbar nach dem Stechen zwischen siebartig durchbrochenen eisernen, hohlen Cylindern zu einer breiigen Masse, die durch den Druk, den sie erleidet, durch die siebartigen Oeffnungen dringt und dann herausgenommen wird. Dieser Torfbrei wird hierauf in sogenanntes Coyatuch gewikelt, und unter einer hydraulischen Presse so lange zusammengedrükt, bis der größte Theil der Feuchtigkeit herausgepreßt ist. Getroknet gibt er auf diese Weise eine combustible Masse, dichter als Eichenholz. Diese Masse wird hierauf verkohlt, und die davon erhaltene Kohle ist zweimal so dicht als Holzkohle von hartem Holze. Williams pulverisirt noch überdieß diese Kohle und rührt davon in geschmolzenes Pech so viel bis sich eine teigige Masse bildet, die noch heiß zu Ziegeln geformt wird. Die Dubliner Dampfschifffahrts-Compagnie mischt auf ihren Dampfschiffen 10 Cntr. Steinkohle mit 2 1/2 Cntr. dieser Torfziegel, und erzeugt damit so viel Dampf, als früher mit 17 1/2 Cntr. Steinkohle. Sie hat also, die Ersparung ganz ungerechnet, 30 Proc. mehr Plaz für Brennmaterial in ihrem Kohlenraume, was für weit gehende Schiffe von großer Bedeutung ist.

Le Sage hat durch weitläufige Experimente, die im 5ten Bande des Repertory of Arts bekannt gemacht sind, erwiesen, daß gewöhnlicher verkohlter Torf eine größere Intensität der Hize zu erzeugen im Stande ist, als gewöhnliche Holzkohle, und daß er zum Einsaz-Härten und Anlassen, zum Schmieden von Hufeisen und Schweißen von Flintenläufen jeder andern Kohle vorzuziehen sey.

Da William's Methode ziemlich umständlich und kostspielig ist, so suchte man den Torf nach des Grafen d'Eresby's Vorgang, ohne ihn vorher zu zerreiben, durch Pressen zusammen zu drüken. Das Verfahren ist und mußte natürlich überall dasselbe seyn. Der Torf wird nämlich in einen rectangulären Kasten gebracht, mit grobem Tuch überlegt, und dann ein dichtpassender metallener, durchlöcherter Dekel darauf gebracht, der vermittelst mechanischer Hülfsmittel niedergepreßt wird. D'Eresby benüzte hydraulische Pressen vermittelst einer Dampfmaschine getrieben. In Deutschland bediente man sich der Spindelpressen oder bloß eines zusammengesezten Hebelwerkes.

Alle diese Vorrichtungen haben einen Vorwurf, den der Langsamkeit der Arbeit. Die Spindel muß wieder in die Höhe geschraubt, die Hebel gehoben, der Kasten geöffnet, geleert, wieder neuerdings gefüllt und verschlossen werden. Diesem Uebelstande hat der hiesige Hofbrunnenmeister, Hr. Höß, durch eine äußerst sinnreiche Vorrichtung zum Theil abgeholfen, vermöge welcher die den Druk communicirende |18| Kolbenstange im Vor- und Rükwärtsgehen wirkt, während zur selben Zeit eine andere die gepreßten Torfstüke aus der Form hebt.

Ein zweites und Haupthinderniß, das beim Pressen des Torfes eintritt, liegt in der Natur des Torfes selbst. Das Wasser ist nämlich der Torfmasse nicht hygroskopisch beigemengt; es macht größtentheils einen Bestandtheil der in den zelligen Bälgen eingeschlossenen Torfmasse selbst aus, und findet, wenn die Zellen nicht zerrissen werden, nur schwer einen Ausgang. Wird der Torf in einem Kasten gleichförmig zusammengepreßt, so kann während der Verdichtung das Wasser nur durch die Löcher des Dekels entweichen. Es müssen sich also Canäle von allen Theilen des Torfes durch die verdichtete Torfsubstanz nach Oben bahnen, Canäle, die durch die nachfolgende Torfmasse sogleich wieder verstopft werden, wodurch sich um den Torfziegel eine dichte Hülle von zerrissener Torfmasse bildet, die dem völligen Austroknen des Torfes in freier Luft bedeutende Hindernisse in den Weg legt, und da, wo nicht ungeheure Kräfte zu Gebote stehen, das Austroknen der gepreßten Ziegel ungemein verlangsamt.

Ich hatte mir deßhalb schon vor mehr als drei Jahren eine Maschine ausgedacht, die ohne Unterbrechung und also ohne Zeitverlust wirkt, und den Druk nur successive auf die verschiedenen Theile desselben Torfziegels anbringend und die Bälge des Torfes zerreißend, das entweichende Wasser vor sich her nach der noch nicht zusammengedrükten Seite des Torfes drängt.

Das Princip meiner Presse bilden zwei sich horizontal über einander drehende eiserne Cylinder A, Fig. 8 und 9, nach der Länge des zu pressenden Torfstükes, zwischen welche das Torfstük mit der breiten Seite gebracht wird, wie z.B. ein Eisenpaket, das in Eisenwerken nach englischer Manier zu Platten gewalzt wird. Da der Raum zwischen den zwei Walzen viel enger ist als das zu verwalzende Eisen- oder Kupferstük, so muß das durch die Walzen gehende Eisen- oder Torfstük seine Dimensionen der Länge und Breite nach vergrößern, oder wenn es daran verhindert wird, sich in einen engern Raum zu schmiegen fähig seyn, d.h. sich verdichten lassen.

Um diese Seitenausdehnung zu verhindern, konnte ich nichts anderes thun, als eine endlose Kette von aneinander hängenden Kästen oder Torfformen B, Fig. 8 und 9, zu bilden, die durch zwei einander gegenüber liegende Trommeln D gespannt erhalten wird. Diese Torfform- oder Kastenkette mußte so gebildet seyn, daß die Hinterwand der einen Form Fig. 10 die Vorderwand der nachfolgenden Form bildete, so daß dann jede einzelne Form aus einem rechtwinkligen Winkelhaken besteht, der mittelst eines Scharniers mit der offenen |19| Seite an einen andern Winkelhaken der Art befestigt ist. Da aber diese Formenkette sich unmöglich zwischen den engstehenden Preßwalzen durchbewegen und so in endloser Folge ein Torfstük nach dem andern unter sie bringen konnte, so mußten die Cylinder da, wo sie eine breite Seitenwand der Formkette berührten, so tief eingeschnitten werden, Fig. 9, F, daß sich im Cylinder Abschnitte von der Größe des zu pressenden Torfstükes in die mit Torf gefüllten Formen hineintauchen und so den Torf zusammendrüken konnten. Derjenige Theil also der Cylinderoberfläche, der zwischen den Einschnitten stehen blieb, hatte die Größe der breiten Oberfläche des Torfziegels, und bildet also beim untern Cylinder den Boden, beim obern den Dekel des Kastens, in welchem der Torfziegel verdichtet wird. Da die Oberfläche der Cylinder eine gekrümmte Fläche ist, so muß natürlich der Torfziegel Fig. 9, G, mit seiner breiten Seite unter die Walzen gebracht werden, damit die Oberfläche des Torfes so viel als möglich einer geraden Linie nahe komme, und in einem Momente doch ganz vom Cylinderabschnitte gefaßt werden könne.

Meine in England construirten Cylinder besizen gewöhnlich neun Einschnitte, sind also in neun Abtheilungen getheilt, und pressen deßhalb mit jeder Umdrehung neun Torfstüke. Die Walzen selbst drehen sich, wenn es nöthig ist, in einer Minute 30 bis 35mal um, und liefern darum in einer Minute 315 und in einem Tage 45480 gepreßte Torfstüke, ungefähr gleich 18184 Cntr. Dagegen liefert die von einer Dampfmaschine von 6 Pferdekräften getriebene Torfpresse des Lord D'Eresby nicht mehr als 45 Ziegel in einer Minute, oder 64800 in einem Tage.

Eine zweite Arbeit meiner Maschine ist das Herausnehmen des gepreßten Torfes aus den Formen. Obwohl meine Formenkette, während sie sich um die Trommel abwikelt, sich auf einer Seite öffnet, so ist doch das Torfstük an die drei andern Seiten so fest angepreßt, daß es ohne Hülfe nicht aus der Form fallen würde. Die Vorrichtung zu diesem Herausheben ist eben so einfach als effectreich. Sie besteht in nichts als breiten Kämmen oder Zähnen Fig. 8 und 9, C, welche auf die Trommel derjenigen Seite befestigt sind, nach welcher sich die Formenkette bewegt. Während der Umdrehung der Trommel steigen diese Kämme von selbst in den Kasten empor, heben das Torfstük herauf, und lassen es dann, so wie die Kette vorwärts schreitet, in einen untergesezten Trog fallen.

Um die Maschine zu füllen, ist auf der entgegengesezten Seite ein hoher Trichter angebracht, der mit Torfstüken immer vollgefüllt erhalten werden muß. Die Torfstüke fallen durch ihren eigenen Druk in die Formen, so wie sie sich unter der untern Oeffnung des Trichters |20| vorbeibewegen, und um die Maschine arbeiten zu machen, ist gar nichts nöthig, als das Schwungrad immer in einer Richtung zu drehen, in den Trichter so schnell als möglich Torfstüke zu füllen und die Karren mit den gepreßten Torfstüken durch andere leere zu ersezen.

Man hat sehr oft die Besorgniß geäußert, daß durch das Pressen des Torfes die öhligen Theile des Torfes mit dem Wasser heraus gedrükt würden und der Torf einen großen Theil seiner Heizkraft verliere. Allein diese Besorgnisse sind ganz ungegründet, schon darum, weil sich durchaus nichts in der Torfmasse vorfindet, was nur die geringste Aehnlichkeit mit öhligen Theilen hätte. Die Hauptsubstanz aller Torfarten ist jene eigenthümliche brennbare, schwarze oder schwarzbraune Substanz, die während des Troknens stark zusammenschrumpft und zerreiblich wird. Sie besteht, wie ich schon in meiner Abhandlung über die fossilen Brennmaterialien des Mineralreiches angegeben, ungefähr aus 5,96 Wasserstoff, 60,40 Kohlenstoff, Sauerstoff 31,43 und Stikstoff 2,21 Procenten. Bei der trokenen Destillation entwikelt sie gegen 16 Proc. Kohlensäure, Kohlenoxydgas, 8 Proc. brenzliches Oehl, gibt 37 Proc. Kohle und ungefähr 25 Proc. wässerige Flüssigkeit, die essigsaures Ammoniak enthält. Die Torfsubstanz ist im Wasser ganz unauflöslich, dagegen wird sie von kaustischen und kohlensauren Alkalien vollständig aufgelöst und gelatinirt bei einiger Concentration, wie eine Auflösung von Kieselerde. Aus dem Torfe selbst ziehen Alkohol und Aether Harz und eine Art Wachs aus, die jedoch nur unbedeutend sind. Hr. Reinsch hat einen Torf mit den oben angegebenen verschiedenen Auflösungsmitteln behandelt und in 100 Theilen gefunden:

Torfmasse in Kali löslich 70,7
Torfmasse in Kali unlöslich 11,3
Harz in kaltem Weingeist löslich 3,1
Harz in heißem Weingeist löslich (Wachs) 2,6
Harz in Aether löslich 0,9
Quellsäure 0,4
Wasser, Salz, Erden etc. 11,0
–––––
100,0

Was von ausgepreßtem Wasser aufgelöst oder aufgeschlemmt erhalten wird, ist nichts anders als Quellsäure und quellsaure Salze aus den eingemengten zerstörten Wurzel- und organischen Geweben erzeugt, die jedoch nur ein halbes Procent betragen, und zur Verbrennlichkeit oder Heizkraft des Torfes nicht das Geringste beitragen. Wird übrigens der Torf in die Presse gebracht, wenn er schon so weit troken ist, daß er auf seiner Oberfläche nicht mehr naß beim Anfühlen |21| erscheint, so wird keine oder nur eine völlig farblose Flüssigkeit ausgepreßt und der Torf gewinnt ungemein an Dichtigkeit. Bei manchen Torfarten, die so zäh sind, daß sie sich beim Pressen an die Wände der Torfformenkette anhängen würden, ist die Vorsicht, den Torf zuerst etwas austroknen zu lassen, unerläßlich. Es wird dabei anscheinend zwar etwas mehr bewegende Kraft consumirt, allein die Torfstüke werden bei demselben Umfange in eben dem Verhältnisse dichter, so daß dabei kein merklicher Kraftverlust stattfindet und die Kohle zu gewissen Arbeiten, die intensive Hize erfordern, um so brauchbarer wird.

Fig. 8 ist eine perspectivische Ansicht der Torfpresse.

Fig. 9 ein verticaler Durchschnitt derselben.

Fig. 10 eine Ansicht der Formenkette von Oben.

Fig. 11 eine Eisenplatte, auf welcher die Stände befestigt sind, in welchen sich die Cylinder drehen.

|16|

So ist z.B. der höchste Punkt des Boyne Moores 336 Fuß über der Meeresfläche erhaben, sein tiefster nur 218. Seine größte Tiefe beträgt 40 Fuß, seine geringste gegen 22. Die Unterlage ist gewöhnlich Thon, auf welchem oft Kalkgerölle liegt, und die Flüßchen, die aus diesen Moorhügeln entspringen, haben sich nicht selten durch die Torfmasse hindurch auf diese Unterlage von Kalkgeröllen und Thon gewühlt, Thäler bildend, welche natürliche Abtheilungen in den ungeheuern Mooren bilden, und die einfachsten Mittel an die Hand geben, diese Moore troken zu legen.

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