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Eisen - Referat
Eisen
Geschichtliches
Die ersten von Menschen genutzten Metalle waren in der Natur elementar zu finden. Auch Eisen gehörte seltsamerweise zu diesen. Vor 8000 Jahren schon wurde dieses verarbeitet, als noch keine Eisengewinnungsmethoden entwickelt worden waren. Dieses Eisen war damals dann wahrscheinlich meteoritischen Ursprungs, was aus den Untersuchungen der Grabbeilagen von damals geschlossen werden kann. Erst 3000 Jahre später konnte das Eisen auch aus den Eisenerzen gewonnen werden, mit Hilfe der Rennfeueröfen.
Es ist weitgehend unbekannt, wie es zu dieser Erfindung gekommen war, doch es ist wenig erstaunlich, dass diese bei den Völkern mit der höchstentwickelten Metallurgie als erstes auftraten, hierbei sind vor allem die vor biblischen Hethiter zu nennen. Doch wahrscheinlich ist verarbeitungsfähiges Eisen nicht durch die Metallherstellung entdeckt worden, sondern per Zufall in den Brennkammern für Tongefäße aufgetreten, da Ton auch einen gewissen Anteil Eisenoxide enthält, was ja die rötliche Farbe ausmacht.
Diese Brennkammern wurden damals durch einen hohlen Erdhügel gebildet, in dem auf dem Boden ein Holzkohlenfeuer brannte, das durch Lufteintrittslöcher mit Sauerstoff versorgt wurde. Hier wurden Temperaturen erreicht, die nahe an den Schmelzpunkt des Eisens heranreichen. Verfeinerungen dieser Brennkammern führten dann zu jenen für die Eisengewinnung essentiellen Rennfeueröfen.
Eisen war schon im alten Rom in großen Mengen nötig, so waren Caesars 5000 bis 6000 Mann starke Legionen mit bis zu 30 Tonnen Eisen in Form von Waffen und Werkzeugen ausgestattet. Doch war Eisen nicht gleich Eisen, denn die Kelten waren den Römern hauptsächlich durch ihre härteren Waffen überlegen. Diese wurden erzeugt, indem die Kelten sie in der Erde vergruben, bis das "Schwache" herausgerostet war. Somit waren die Kelten in der Lage, einen hochwertigen Stahl für ihre Hieb- und Stichwaffen zu erzeugen.
Um Eisen zu erzeugen, benötigte man damals Ton zum Bau des Ofens, sowie (Rasen - )Eisenerz und Holzkohle. Diese Öfen hatten dann unten eine oder mehrere Windöffnungen (meistens 4). Die Luftzufuhr wurde damals entweder durch Zug, oder dadurch, dass diese Öffnungen in die Hauptwindrichtung ausgerichtet waren, gesichert. Später wurden hierfür Blasebälge eingesetzt.
Diese Rennfeueröfen fanden ihre Verbreitung in der ganzen Welt und werden auch heute noch zum Teil von den Eingeborenen Afrikas verwendet.
Im Mittelalter wurden diese Öfen zu Schachtöfen weiterentwickelt, beim Gebläseantrieb wurde im 14. Jahrhundert die Wasserkraft eingeführt.
Das Eisen wurde damals nur in Form von Klumpen gewonnen, die dann durch geduldiges Hämmern zu größeren Stücken zusammengeschmiedet wurden.
Ablauf der chemischen Reaktionen
Im Rennfeuerofen laufen die Reaktionen zur Eisengewinnung ähnlich ab wie im modernen Hochofen. Das Eisenerz wird mit Hilfe von Kohle(nstoff) reduziert. Als Produkt entsteht Eisen. Dass dabei aber viele verschiedene andere Reaktionen ablaufen und dass die Herstellung von Eisen auch Nebenprodukte liefert, welche eigentlich nicht erwünscht sind, soll hier auch gezeigt werden.
Reduktion des Eisenoxids:
Dies sind die Hauptreaktionen, die in diesem Ofen ablaufen, doch daneben läuft auch folgende wichtige Reaktion ab:
Das gebildete CO2 kann dann in dieser Schicht mit Kohlenstoff zum benötigten CO reagieren:
Hierfür sind aber hohe Temperaturen notwendig, da die Hinreaktion stark endotherm ist. Die Eisenherstellung ist aber nicht so einfach, wie dies bisher dargestellt worden ist. Es laufen nämlich noch zahlreiche weitere Nebenreaktionen ab. Hierbei ist die Reaktion, die in unteren Region stattfindet, besonders zu erwähnen:
Dieses Reaktionsprodukt, das Eisencarbid, heißt als Gefügebestandteil auch Zementit, was schon einiges über die Funktion aussagt. Außerdem kann Eisen bei zunehmender Temperatur auch ein wenig Kohlenstoff (Austenit) lösen, bei 1140°C ungefähr 2%. Diese beiden Bestandteile führen zu einer erheblichen Verhärtung. Aber oberhalb 2-prozentigem Kohlenstoffgehalt wird das Eisen unschmiedbar (ab 0,1% spricht man schon von Stahl). Dass das Eisen aus dem Rennfeuerofen trotzdem ein hochwertiges ist (mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,3 bis 0,6 %), liegt daran, dass diese Bestandteile weiter mit dem in der Schlacke noch vorhandenem Eisen(II)oxid weiterreagieren:
Ergebnis:
Gerade wegen der geringen Ausbeute ist das produzierte Eisen so hochwertig.
Versuch:
Beschreibung:
Unser Projekt soll exemplarisch zeigen, wie ein Rennfeuerofen funktioniert. Da zur Zeit noch genauere erforscht wird (? Dr.Gassmann, FH Aalen), wie die Eisengewinnung mit Hilfe eines Rennfeuerofens durchgeführt wurde und noch längst nicht alle Details vorhanden sind, hat unser Projekt nur einen Modelcharakter und darf nicht als "so war’s wohl" aufgenommen werden. Dr. Gassmann hat uns auch darauf hingewiesen, anstelle des von den Kelten benutzten Bohnerzes (mit geringem Eisenanteil) hochwertiges Erz (67 % Eisengehalt) zu verwenden, da dadurch die Eisenausbeute erhöht wird (siehe oben => Eisenoxid in Schlacke).
Zur Durchführung wird in die Rennfeueröfen zunächst eine Schicht glühender Kohle eingefüllt. Darauf werden dann immer abwechselnd eine Schicht Erz und eine Schicht Kohle aufgefüllt. Die Glut wird mit Hilfe eines Staubsaugers alle 20 Minuten angeblasen, bis die Glut durch die Belüftungsrohre hell sichtbar ist. Die Temperaturen auftretender Gichtgase betragen rund 250° Celsius. Nach ca. 4 Stunden ist die Reaktion beendet. Dann wird der Ofen zerschlagen, um an das Eisen heranzukommen.
Daten:
Eisenerz: 67% Fe (aus Australien)
Anzahl der Schichten:
Gesamtmassen: Kohle: 8 kg
(1 Ofen) Eisen: ca. 12 kg (Federwaage)
Ausbeute Eisen: wird heute bestimmt
Dauer der Reaktion: ca. 4 Stunden
Vorbemerkungen
Kein einziger Produktionsfaktor, seien es Rohstoffe, Werkzeuge, Geldmittel oder Arbeitskräfte, ist in unbegrenzten Mengen vorhanden; diese Knappheit der Güter, so die Wirtschaftwissenschaftler, muss zwangsläufig ein wirtschaftliches Denken und Handeln nach sich ziehen. Sowohl paläolithische Jäger- und Sammlergruppen, neolithische Dorfgemeinschaften, mittelalterliche Handwerkerfamilien als auch Arbeitnehmer und Unternehmer im 20.Jh. mussten und müssen ihre Ressourcen ökonomisch einsetzen, um zu überleben oder um mit möglichst geringem Aufwand einen möglichst großen Vorteil zu erreichen (ökonomisch-rationales Handeln). Dieses Paradigma hat die Menschheitsgeschichte, Denkstrukturen und Sozialordnungen als dynamische Systeme entscheidend beeinflusst und damit auch zu unterschiedlichen Wirtschafts-, Werte- und Verteilungssystemen in den Gesellschaften geführt.
Die Wirtschaftslehre klassifiziert weiterhin die Produktionsfaktoren in 1. Natur (Rohstoffe, Wasser- oder Windkraft etc.), in 2. Arbeit (geistige und körperliche Fähigkeiten des Menschen) und 3. in Kapital als alle diejenigen Mittel, die nicht um ihrer selbst willen ge- oder verbraucht werden, sondern die eingesetzt werden, um andere Güter herzustellen (Werkzeuge, Maschinen, Geldmittel etc.). Dabei ist es möglich, mit Hilfe der sog. ursprünglichen Produktionsfaktoren, der Natur und der Arbeit, Kapital, eventuell auch Überschüsse, zu schaffen, das abgeschöpft oder wiederum rein investiert werden kann; es entstehen Wertesysteme und Märkte.
Ein Blick auf ur- und frühgeschichtliche Wirtschaftsverhältnisse zeigt, dass alle drei Produktionsfaktoren bereits von Beginn der Menschheitsgeschichte an vorhanden und relevant waren; über viele Jahrtausende hinweg sind Rohstoffe, seien es organische (z.B. Holz und Felle) oder mineralische (Gesteine) schlicht durch Arbeit (Jagd- und Sammeln) in Kapital (Kleidung, Werkzeug, Nahrung) umgewandelt worden. Dabei war immer nur ein geringes Maß an Vorinvestition (z.B. Anfertigung oder Kauf von Jagdwaffen) erforderlich, das zwar nötig war, aber kein wirtschaftliches Risiko darstellte. Dieses System begann sich erst zu ändern, als der Mensch freiwillig oder notgedrungen begann, mineralische Rohstoffe bergmännisch zu fördern, da nun ein größerer Bedarf an Vorinvestitionen (Arbeit und/oder Kapital) entstand, das Risiko also stieg; immerhin datieren in Europa die ältesten oberflächennahen Bergbaue in die Zeit um 50.000 v. Chr., und der bisher älteste Stollenbau zur Gewinnung von Hämatit ist rund 22.000 Jahre alt, also lange vor Beginn des mitteleuropäischen Neolithikums im 6.Jt. v. Chr.
Sei es dieser Hämatitbergbau, die jungneolithische und bronzezeitliche Kupfer- und Zinngewinnung, der mittelalterliche Erzbergbau oder der "Goldrush" in der Serra Pelada/Brasilien in den 80er Jahren dieses Jahrhunderts: Bergbau, vor allem Tiefbau, erfordert viel Kapital als Vorinvestition, zieht ein hohes unternehmerisches Risiko nach sich, erfordert Spezialisten, Organisation und Infrastruktur; insgesamt ist Bergbau daher auch besonders innovativ, d.h. um bei gleich bleibend knappen Mitteln, das Risiko zu minimieren und um die Erträge (vielleicht auch die Sicherheit der Bergleute) zu maximieren, mussten und wurden die Techniken der Metallgewinnung über und unter Tage andauernd verändert und verbessert.
Die historische und archäologische Erforschung der frühen Metallgewinnung muss daher soziokulturelle und wirtschaftsgeschichtliche Aspekte ebenso einbeziehen wie die Technikgeschichte und - wie zu zeigen sein wird - die ökologischen Folgen dieser Ausbeutung der natürlich vorhandenen Ressourcen.
Archäologie und Geschichte der mittelalterlichen Erzgewinnung
In Mitteleuropa wird die Bergbautradition, wie sie von römischen Schriftquellen auch für die Provinzen überliefert ist, während des Frühmittelalters nicht oder doch nur in sehr kleinem, regional begrenztem Umfang fortgeführt; auch archäologisch ist für diese Zeit Erzbergbau auf Bunt- und Edelmetalle bisher nicht und auf Eisen bisher nur selten nachweisbar.
Noch im 10.Jh. schrieb ein Abt vom bayerischen Tegernsee an einen Unbekannten:" Wir bitten Dich, uns etwas Kupfer, Zinn und Blei zu schicken, denn von alledem ist in unserem Land nichts und für keinen Preis zu erhalten". Hier und in den Alpen selbst wurde zu dieser Zeit aber Eisenerz abgebaut und verhüttet.
Ein großes Eisenbergbaugebiet liegt auf dem spätkeltischen Oppidum bei Kehlheim an der Donau. Aufgrund stratigraphischer Beobachtungen werden hier große Tagebaugruben (bis 20 m Durchm.) älter (spätkeltisch) eingestuft als über 12 m tiefe Schachtanlagen, die angeblich in karolingisch-ottonischer Zeit abgeteuft worden sein sollen; die absolutchronologischen Ansätze beruhen allerdings auf Vermutungen bzw. auf Radiokarbondaten, die mithilfe von Holzkohleproben durchgeführt wurden, die aus den Verfüllungen der Abbaue stammen.
Abb.1. (nicht vorhanden!) Eisenerzgewinnung durch Schachtbau im Frühmittelalter (Griesbach/Niederbayern). Frei 1967. Bei Griesbach, im niederbayrischen Quarzschottergebiet des Tertiärs gelegen, wurde ebenfalls Brauneisenerz (Geoden mit bis 50% Fe-Gehalt) durch Tiefbau gewonnen; die Schächte waren bis 8,5 m tief in die Schotter abgeteuft, und mussten mit Holz (Tanne) ausgebaut werden. Eine Radiokarbondatierung des Holzes ergab 1120+/-120 BP (782-1023 AD cal.). In diesem Revier sind, dicht an dicht gelegen, über 600 Pingen als Überreste ehemaliger Schachtanlagen konzentriert; pro Schacht wird mit einer Ausbeute von 20-30 kg Erz gerechnet. Die Vielzahl der Schächte repräsentiert hier aber nicht ehemalige Besitzverhältnisse; sie waren vielmehr aufgrund der instabilen geologischen Verhältnisse nötig.
Tiefbau zur Gewinnung von Eisenerzen, über den für die Kelten bereits Caesar berichtet, ist im polnischen Rudki bereits für das 3. und 4. Jh. n. Chr. belegt. Hier ist Eisenerz im industriellen Stil gefördert und dann auch verhüttet worden; für einen Zeitraum von 500 Jahren wird die Eisenproduktion im Heilig-Kreuz-Gebirge immerhin auf 3800-5400 t (7,6-10,8 t/Jahr) geschätzt; dagegen fehlen jegliche Kenntnisse zu den Besitzverhältnissen, zur Organisation und zur Vermarktung dieses Eisens.
Immerhin ist für das Gebiet des frühmittelalterlichen Zentraleuropa bekannt, daß die Herstellung von Eisen meist grundherrschaftlich bzw. fiskalisch organisiert war; d.h. Eisen wurde in bäuerlichen Kleinbetrieben nebenerwerbsmäßig hergestellt, die den Grundherren, meist den Klöstern, zinspflichtig waren. An das Kloster St.Gallen war nach einer Traditionsurkunde von 845 ein jährlicher Zins (census) von 14 Pfund Eisen oder von 4 Schillingen oder von guten Fischen gleichen Wertes zu entrichten. Etwa um die gleiche Zeit ist in Churrätien (heutige Schweiz) ein "Eisenamt" ("ministerium quod dicitur Ferraires") bezeugt, über das jeder, der mit der dortigen Eisenherstellung beschäftigt war, den sechsten Teil (etwa 17%) an die Herrschaft zu entrichten hatte. Hingewiesen wird aber in diesem Zusammenhang auch auf vereinzelte Zinsbefreiungen für Unternehmungen zur Eisenherstellung bereits im Frühmittelalter.
Im späten 8.Jh. ist eine Eisenmine des Klosters in Fulda/Hessen erwähnt, die etwa 90 m im Quadrat maß ("30 virgae in longum et totidem in latitudine"), und im westfranzösischem Gimnée wird ein Bleierzbergbaurevier erwähnt, dass über 7 ha groß gewesen sein muss. Zumindest Ansätze für ein bergmännisches Vermessungswesen bereits im 8.Jh. werden hier sichtbar. Das weiterhin der Abbau der Eisenerze und deren Weiterverarbeitung im 9. und 10.Jh. noch eine räumliche und organisatorische Einheit bildeten, ist für den Salzburger und für den hessischen Raum belegt.
Im Gegensatz zu Eisen, das vorrangig für Waffen und Werkzeug verbraucht wurde, war Silber spätestens seit den Karolingern vorrangig Münz- und Schatzmetall. Ab dem 9.Jh. wuchs der Bedarf an Münzsilber ständig; als dann im späten 10.Jh. der Zustrom arabischer Silbermünzen nach Mittel- und Nordeuropa versiegte, sich die Wirtschaft gleichzeitig weiter positiv entwickelte, wurde Bergbau auf Silber, d.h. auf silberhaltige Bleierze, aus gesamtwirtschaftlicher Sicht unumgänglich. So wundert es nicht, dass im Harz bereits im Jahr 968, für die Vogesen 984, für den Schwarzwald 1028 und für das sächsische Erzgebirge im Jahr 1168 Silberbergwerke erwähnt werden. Aus kleinräumigen und technisch relativ unaufwendigen Unternehmungen zur bergmännischen Silbergewinnung auf bis dahin unverritzten Lagerstätten im 10. und 11.Jh. erwuchsen recht schnell im 12./13.Jh. kapitalintensive und durchorganisierte Bergwerke industriellen Zuschnitts. Es entstanden Bergbaustädte, neue Formen wirtschaftlicher Zusammenarbeit, neue Berufe und vorher nicht bekannte wirtschaftliche Zwänge, technisch innovativ zu wirken; parallel waren diese Neuerungen in der hochmittelalterlichen Rechtssprechung zu berücksichtigen. Bereits 1185 werden im Bergrecht von Trient Gewerkschaften als Zusammenschlüsse von Bergbau- Unternehmen erwähnt; geregelt sind hier neben der Gewinnverteilung auch die Pflichten, z.B. zur "Zubuße", d.h. zu weiteren Zahlungen, wenn kein Gewinn gemacht wurde. Im Gegensatz dazu war der meist familiär organisierte "Eigenlehner- Bergbau", wie er bereits im Frühmittelalter betrieben wurde, zwar abgabenpflichtig, aber nur sich selbst verantwortlich; der Unternehmer war gleichzeitig Arbeiter. Die Gewerkschaften hatten dagegen eine stärkere soziale Differenzierung zur Folge; es gab nun Geldgeber (Aktionäre), Unternehmer, Bergbau-Pächter, Bergrichter, erfolgsabhängige Bergbauspezialisten und lohnabhängige Arbeiter (Hilfsarbeiter-Proletariat). Das Recht auf Abgaben (Steuern) u. a. aus dem Silberbergbau hatte sich 1158 erstmalig Kaiser Friedrich I. bestätigen lassen; bereits 1189 fordert er für die Verleihung von Silbergruben an den Bischof von Brixen die Hälfte des Ertrages. Noch im 12. Jh. und im 13. Jh. wurde dieses kaiserliche Bergregal aber auf die Landesfürsten übertragen. Diese wiederum förderten den Bergbau, da ihnen nun erhebliche Abgaben zuflossen, durch Bergfreiheiten in Form von Privilegien. Bergbautreibende wurden mehr noch als Stadtbewohner frei, d.h. sie konnten ihren Aufenthalts- und Arbeitsort selbst wählen, konnten an jedem geeignet erscheinenden Ort Bergbau treiben (Bergbaurecht bricht Eigentumsrecht), wurden von Pflichten freigestellt, hatten zeitweilig freies Jagd- und Fischrecht sowie das Recht, Waffen zu tragen. Unter diesen rechtlichen Bedingungen war der ökonomische Erfolg der Investoren und Unternehmer im Bergbau des 12. / 13. Jh. fast gesichert.
Hinzukommen mussten Spezialisten, die technische Probleme innovativ lösen konnten. Im Silberbergbau, wo aufgrund des großen Bedarfs, die größten Tiefen unter Tage erreicht wurden, waren große technische Herausforderungen zu meistern. Um beispielsweise die Länge der Förderstrecken heraus aus den engen Stollenbauten zu verkürzen, teufte man Förderschächte durch erztaubes Gestein hindurch ab. Solche kapitalintensiven Investitionen konnten nur dann erfolgreich und später Gelt bringend sein, wenn über und unter Tage genauestens vermessen worden war. Im Berggesetz von Massa Marittima (Toskana) wird dann auch um 1250 ein Kompass erwähnt. Erste Maschinen und weitere technische Innovationen führten bereits im frühen 13.Jh. zu rechtlichen Auseinandersetzungen; in Norditalien war um diese Zeit die Nutzung der Wasserkraft bei der Metallbearbeitung schon üblich, und ein findiger Unternehmer hatte an der Welle einer einzigen Wasserrades zwei Gebläse für zwei Öfen angeschlossen. Dies führte zur Klage wegen unlauteren Wettbewerbs.
Abb.2. (nicht vorhanden!) Silberbergbaurevier des 12.-14.Jh. im Südschwarzwald. 1: Schacht- und Stollenbau, 2: Tagebau; 3: zentrales Gebäude; 4: Staudamm; 5: moderne Forstwirtschaft; 6: Arbeitsterrassen; 7: Wohnbauten. Zimmermann 1993. Außerhalb der Gruben war Wasser als Energielieferant spätestens ab dem Hochmittelalter notwendig, in den Gruben war Wasser zu dieser Zeit, also ab dem 13.Jh., bereits das Problem schlechthin. Man war nun z.B. in Goslar/Harz bis zu 160 m unter Tage und damit im Grundwasserbereich. Der "Ratstiefste Stollen", 1271 erwähnt, vermutlich aber bereits im 12.Jh. begonnen, war über 1000 m lang durch erztaubes Gestein aufgefahren worden, ausschließlich aus wasserwirtschaftlichen Gründen. Um 1300 war dieser Stollen bereits unter fahren, so dass Wasserknechte eingestellt werden mussten. 1360 soffen trotzdem alle Gruben am Rammelsberg ab. Um 1300 werden auch erstmalig Pferde als Hilfsmittel für die Wasserlösung erwähnt, "equos, funes et omnia alia ad extrahendam aquam necessaria retinebunt". Trotz dieser Bemühungen und trotz erster Pferdegöpel zur Wasserhebung ist es im Verlauf des 14.Jh. nicht gelungen, das die Wirtschaftlichkeit des Untertage-Bergbaus bedrohende Wasserproblem technisch zu lösen. Die Krise und Einstellung des mitteleuropäischen Bergbaus im 14.Jh. hängt sicherlich auch mit diesem technischen Notstand zusammen. Diskutiert werden als weitere Ursachen für den weitgehenden Stillstand des Bergbaus bis etwa 1450 auch die Erschöpfung der leicht zugänglichen Lagerstätten (mangelnde Wirtschaftlichkeit), die Pestumgänge (Personalmangel), eine Klimaverschlechterung und Holzverknappung durch Überbeanspruchung der Wälder.
Interessant ist nun, dass die wichtigen Innovationen, die eine Wiederaufnahme der Erförderung und -verhüttung rentabel erscheinen ließen, in dieser Zeit der wirtschaftlichen Rezession eingeführt wurden. Um 1450 funktionierten die ersten Wasserkünste erstmals zuverlässig (Wasser hebt Wasser), ab 1400 gab es Förderhaspeln mit durchgehender Kurbel aus Eisen, in der 1.Hälfte des 15.Jh. wurde die Saigertechnik entwickelt, die eine thermische Trennung verschiedener Metalle (Blei, Silber, Kupfer) aus den polymetallischen, sulphidischen Erze ermöglichte. Spätestens ab dem Ende des 15.Jh. war es möglich, Energie, die durch Wasserkraft gewonnen war, auf mechanischem Wege zu transportieren (sog. Heinzenkunst). Ein rasant schneller Technologie-Transfer in dieser Zeit durch Spezialisten, die nacheinander in mehreren Bergbaurevieren tätig waren und "weitergereicht wurden", bewirkte ein Übriges. Einem erneuten Aufschwung der bergmännischen Erzgewinnung stand in Mitteleuropa ab 1450 nichts mehr im Wege.
Ökologische Folgen
Bei der archäologischen Untersuchung der mittelalterlichen Blei-Silber-Bergbaureviere im Südschwarzwald werden nicht nur Zeitphasen, Infrastruktur, Organisation und Technologie, wie sie oben dargestellt wurden, zumindest in Ansätzen deutlich. Einbezogen ist zusätzlich das ganze Spektrum der ökologischen Folgen dieses Raubbaus. Wichtiger noch als die Analyse der Holzkohlen (z.B. aus den Meiler- und Bergschmiedebefunden) zur Umweltrekonstruktion scheinen dabei nun Untersuchungen zur Schwermetallgehalten in den Sedimenten und Böden, die durch Grundwasserströmungen mit den mittelalterlichen Bergwerken und der weiterverarbeitenden Industrie (Poch- und Verhüttungswerke etc.) in Verbindung stehen oder durch Erosions- und Akkumulationsvorgänge in der Umgebung solcher Einrichtungen entstanden sind. In den montanhistorisch interessanten Tälern des Schwarzwaldes und in den Schwemmkegeln der in die Rheinebene entwässernden Flusssysteme finden sich bedenklich hohe Werte für Blei, Kupfer, Cadmium und Zink. Sie sind auf die mittelalterliche Bunt- und Edelmetallgewinnung auf den hydrothermalen, polymetallischen und sulphidischen Lagerstätten des Schwarzwaldes zurückzuführen und bedrohen heute Mensch, Tier und Umwelt. Auch in bewohnten oder landwirtschaftlich intensiv genutzten Gebieten werden Spitzenwerte erreicht, die z.T. das Sediment bereits wieder als verhüttbares "Erz" erscheinen lassen (Pb bis 26.000 mg/kg Boden; Cu bis 3.500 mg/kg Boden; Cd bis 1,8 mg/kg Boden; Zn bis 350 mg/kg Boden). Noch ist nicht bekannt, wie viel von diesen Schwermetallen in die Nahrungskette gelangt; trotzdem besteht Handlungsbedarf. Gehandelt wird aber (noch) nicht, da technische Lösungsmöglichkeiten für dieses Problem nicht in Sicht sind. Entstanden ist somit ein technischer Notstand, der nur durch einen Innovationsschub aufgelöst werden könnte. Dieser ist allerdings kaum zu erwarten, da finanziell unrentable Investitionen nötig wären, die vorerst noch dem Paradigma des ökonomisch-rational handelnden Menschen widersprechen würden.
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