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Feuerwerkerei

[19] Feuerwerkerei (Pyrotechnik), die künstliche Anfertigung und Anwendung jener Mittel, durch die mittels Verbrennung geeigneter Materialien sowohl die Hervorbringung einer großen Hitze und die gleichzeitige Entwicklung starken Gasdrucks zur Benutzung als bewegende Kraft als auch Feuerleitungs-, Zünd- und Beleuchtungszwecke erreicht werden. Die Gestaltung dieser Mittel (der sogenannten Feuerwerkskörper), die mannigfaltigen Bedingungen, unter denen sie gezwungen werden, ihre Kraft auszuüben, lassen die Feuerwerkerei in Kriegs- oder Ernstfeuerwerkerei und Lustfeuerwerkerei einteilen. Der Zweck der Lustfeuerwerkerei ist, dem Auge angenehme Feuergebilde, dem Ohr das Ertönen von Kanonaden, Massengewehrfeuer u.s.w. unter Ausschluß jeder Gefahr für die Zuschauer vorzuführen; im Kriege werden – wenn hier von der Munition abgesehen wird – die im folgenden besprochenen Feuerwerkskörper teilweise zu Signalen u.s.w. verwendet.

Die Sätze. Jedes in der Feuerwerkerei verwendete Gemenge brennbarer Substanzen nennt man einen Feuerwerkssatz oder kurzweg einen Satz. Je nach den Wirkungen, die man von den Feuerwerkssätzen haben will, und je nach den Zwecken, denen sie dienen sollen, ist ihre Zusammensetzung eine wechselnde. Nur aus einer verhältnismäßig kleinen Anzahl von Körpern werden die Mischungen hergestellt. Einerseits dienen als Bestandteile der Sätze leicht verbrennbare Körper, wie Kohle, Schwefel, Schwefelantimon, Harze, Teer, anderseits müssen sauerstoffabgebende Körper zugemischt werden, wie Salpeter (Kalisalpeter) und chlorsaures Kali. Eine dritte Reihe von Körpern dient zur Hervorbringung der Lichteffekte (Baryum-, Strontium-, Kupfer- und andre Salze), also zur Färbung der Flammen, und feingeraspelte Metalle, gröbere Kohlenpartikelchen zur Erzeugung von Funken- und Sprühfeuern. Man unterscheidet folgende Fundamentalsätze:

1. Schießpulver. Man verwendet Kornpulver zu Stoßladungen, also zum Herausschleudern von Feuerwerkskörpern aus Bomben, Mörsern, Gewehren u.s.w., oder zur Hervorbringung eines Knalles (Kanonenschläge, Knallsatz in Raketen, Schwärmer u.s.w.). Die Körnung ist notwendig zur Erzielung einer lebhaften Verbrennung und schnellster Gasentwicklung. Mehlpulver ist gemahlenes Sprengpulver und wird in wechselnder Zusammensetzung benutzt; es kommt zur Anwendung, wenn ein langsames Abbrennen erforderlich ist.

2. Salpeterschwefel, ein Gemenge von 3 Teilen Salpeter und 1 Teil Schwefel. Er liefert bei der Verbrennung nur wenig Gas und dient als Grundlage für die meisten Leuchtsätze.

3. Grauer Satz, eine Mischung von 7 Teilen Mehlpulver auf 100 Teile Salpeterschwefel; er dient z.B. zur Herstellung von Feuerballen und in Mischung von Schwefelantimon zur Herstellung von Leuchtfackeln.

4. Kohlensatz, ein Mehlpulver, dem auf 500 Teile 6–8 Teile Kohle zugesetzt sind. Hierher gehören die als faule oder matte Sätze bezeichneten Mischungen, die aus Mehlpulver bestehen, dessen Wirkung durch weiteren Kohlezusatz verlangsamt ist. Außerdem spricht der Pyrotechniker noch von raschen und langsamen Schwärmersätzen und grünen Sätzen, das sind solche, die aus »grauen und faulen Sätzen« oder aus Mischungen von diesen bereitet sind. Weiter gehören hierher die aus Mehlpulver, Salpeter, Kohle (und zuweilen etwas chlorsaurem Kali) bestehenden Treibsätze und die ihnen ähnlichen Funkensätze, welche Mischungen aus Salpeter, Schwefel und Kohle (oder Salpeterschwefel und Kohle) vorstellen. Erstere werden in der Kriegsfeuerwerkerei zur Herstellung von Signalraketen und in der Kunstfeuerwerkerei ebenfalls zu Raketen verwendet.

Raketen sind starke Papierhülsen, die mit einem stark verdichteten, über einen »Dorn«[19] geschlagenen Treibsätze gefüllt sind und an der Spitze einen Knallsatz oder sonst eine Versetzung enthalten (farbige Sterne u.s.w.). Die geladene Hülfe ist an einem leichten vierkantigen Holzstab angebracht, welcher der Rakete die Balance und die Richtung zu geben hat. Das Wichtigste bei der Rakete ist die Seele oder Ausbohrung. Die Raketen dienen nicht nur zu Feuerwerksschaustücken, sondern auch zu Signalzwecken, zum Wetterschießen und die großkalibrigen (5–8 cm lichte Weite und 70–90 cm Länge) zur Rettung Schiffbrüchiger, indem man mit der Rakete vom Strand aus Leinen zum Schiff (Wrack) hinüberschießt, an denen Taue nachgezogen werden. Die Hülsen sind häufig von dünnem Blech. Die Wurfraketen werden auf besonders konstruierten Lafetten aufgelegt, die man wie ein Geschütz mittels Kurbel nach dem Zielpunkt richten kann. Außerdem dienen sie auch als Torpedofortbewegungsmittel (sogenannte Wasserraketentorpedos).

Nebenstehende Figur gibt den Durchschnitt einer Rakete mit Hut. Z ist die Zehrung, d.h. der dicht eingestampfte Teil des Satzes; die Zehrung ist durch die durchlochte Schlagscheibe x abgeschlossen; hinter x befindet sich der Knallsatz; h ist der Hut, k die Kammer, in welche die Versetzungen kommen, s die Seele, d.h. die Ausbohrung der Rakete; A enthält die Anfeuerung.

Die Funkensätze werden zur Herstellung von sogenannten Brändern (Hülsen, am vorderen Ende, der Kehle, zu einer engen Ausströmungsöffnung gewürgt), benutzt, welche dann in entsprechender Montierung und Gruppierung die Sonnen, Kaskaden, Fächer, Palmbäume, Fixsterne, Triangelfeuerräder u.s.w. liefern. Diese Funkensätze werden außer mit der ein rötliches Licht gebenden Kohle mit Metallspänen u.s.w. versetzt; im letzteren Fall nennt man sie Brillantsätze. Andre Salzmischungen und ihre Bezeichnung sind in der Zusammenstellung weiter unten angegeben, die auch die Verwendungsart der Sätze in einer Reihe von Feuerwerksstücken erkennen läßt. Näheres über die Herstellung derartiger Artikel, auch der Raketen u.s.w., ist in den zahlreich vorhandenen »Rezeptbüchern« der Kunstfeuerwerkerei nachzulesen [1]–[3].

Leucht- oder Farbensätze enthalten ebenfalls einen der obengenannten Sätze oder Mischungen derselben, ferner fast ausnahmslos chlorsaures Kali und die entsprechenden farbige Feuer erzeugenden Chemikalien (Strontian-, Barytsalpeter u.s.w.). Die Sätze müssen aus scharf getrockneten Chemikalien zusammengemischt werden. Die Erzeugung der Buntfeuer (sogenanntes bengalisches Feuer), die sich unterscheiden lassen in Flammen (zur Beleuchtung großer Räume mit farbigem Licht), die gewöhnlich in Tiegeln und ähnlichen Gefäßen, also offen, abgebrannt werden, in Lichter, bei denen der Satz in dünne Hülsen gefüllt ist (zur Gruppierung von Farben), und in Sterne, deren Zweck schon der Name angibt (Verbrennung, während sie in der Luft schweben), beruht auf der Eigentümlichkeit der in Betracht kommenden Chemikalien, beim Verbrennen farbiges Licht auszustrahlen. Hiernach erscheint es auf den ersten Blick leicht, einen Leuchtsatz sich selbst zusammenzumischen; die Sache ist jedoch so einfach nicht, weil noch einige Faktoren mitsprechen, wie die Geschwindigkeit des Abbrennens (bei Sternen muß sie am größten, bei den Lichtern geringer und bei den offenen Flammen am geringsten sein), die Temperatur, bei welcher der farbgebende Körper am schönsten wirkt, die Schlackenbildung und die Schmelzbarkeit der Schlacken. Mischt man verschiedenartig brennende Sätze zusammen, so erhält man teils andre Farbentöne, teils, anstatt der zu erwartenden Mischfarbe, eine nahezu weiße Flamme. Durch Mischen von Rot und Gelb erhält man ein schwaches Orange. Blau und Gelb geben ein nicht intensives schwaches Grün. Rot und Blau zusammen geben Violett, als die einzige durch Mischen der andern Farbenfeuer herstellbare gute Mischfarbe. Rot und Grün geben Weiß. So besteht z.B. ein Weißfeuer, ein französisches Präparat, aus Strontiumnitrat (rot brennend), Baryumnitrat (grün brennend) und Schellack. Lassen sich die Satzbestandteile unmittelbar einfach zusammenmischen, so nennt man die Sätze kalte Sätze (das Kaltgeschmolzenzeug unsrer alten Bombardiere und Feuerwerker). Warme Sätze (Warmgeschmolzenzeug) sind dagegen diejenigen Mischungen, die durch Zusammenschmelzen hergestellt sind.

Kaliumchloratschwefel nennt man einen aus 125 Teilen Kaliumchlorat und 35 Gewichtsteilen Schwefel bestehenden Satz, der als Beimischung für Leuchtsätze genommen wird. Hier kann das Kaliumchlorat durch das weniger gefährliche Kaliumperchlorat ersetzt werden. Aus diesen Sätzen seien noch erwähnt die Brandsätze, mittels deren man den Zweck verfolgt, brennbare Objekte auf größere Entfernungen hin in Brand zu stecken. Dieselben müssen so gemischt sein, daß sie mit der Eigenschaft, langsam abzubrennen, eine möglichst große Wärmeentwicklung verbinden. Der preußische Satz für Brandgeschosse bestand z.B. aus 76 Teilen grauem Satz und 24 Teilen Kolophonium. In Bayern war ein Satz von Mehlpulver und sogenanntes »Warmgeschmolzenzeug« üblich.

Die Stankkugelsätze haben den Zweck, beim Abbrennen eine große Menge unatembares Gas zu liefern, was mit Hilfe von stark schwefelhaltigen Sätzen (z.B. Versetzen des Salpeterschwefels mit so viel Kohle, daß er fortbrennt) durch Entwicklung der stechend riechenden und die Atemwerkzeuge reizenden schwefligen Säuren erreicht wird. Mit ähnlichen Sätzen sind die Feuerlöschdosen gefüllt, da eine reichliche Entwicklung schwefliger Säure die Verbrennung unterdrückt oder, mit andern Worten, das Feuer erstickt. Auch die »Desinfektionsschwärmer«, die früher zur Desinfektion von Wohnräumen u.s.w. empfohlen worden sind, waren mit solchen Sätzen hergestellt. Ihre Wirkung beruhte auf den desinfizierenden Eigenschaften der sich bei ihrem Abbrennen entwickelnden schwefligen Säure.

Ueber die Hauptrepräsentanten der Kunstfeuerwerkstücke mit ihren Sätzen kann nur ein Ueberblick zur Orientierung gegeben werden. Die quantitative Zusammensetzung der Sätze und die Herstellung der Feuerwerkskörper ist in den untenangegebenen Anleitungen[20] zur Kunstfeuerwerkerei nachzusehen. Brillantfontänen ohne Knall enthalten Mehlpulver, gröbere Kohle, grobe Stahlspäne (besonders sogenannte Filière). Der Kanonenschlag enthält Kornpulver (Scheiben-) und Mehlpulver. Zu Kaskaden mit Brändern benötigt man Mehlpulver, Kohle, seine Stahlspäne. Umläufer mit zwei Brändern: ein Bränder enthält z.B. Goldsandsatz (das ist ein Satz aus Mehlpulver, Kohle und Goldsand [»Katzengold«]), der andre Mehlpulver, Kohle und Stahlspäne. Kaskaden mit drei Brändern (drehend): Mehlpulver, Kohle und grobe Stahlspäne. Triangelfeuerräder mit drei Brändern werden z.B. je mit Kohlensatz, mit grünem Satz und mit Goldsandsatz geladen; Tourbillons (Tischraketen) brauchen Kohlensatz. Telegraphenraketen, einfache und doppelte, die auf Schnüren laufen, enthalten Kohlensatz. Chinesische Fächer mit drei Brändern lädt man mit Kohlensatz und bengalischen Körnern (Strontian, Baryt), letztere chlorathaltig. Kometenkästen (Pots-à-feu) erfordern eine Stoßladung (Pulver), dann Bränder mit Schwärmersatz und mit Kohlensatz. Zum Laden großer Schwärmer und kleiner Schwärmer dient halbgrüner Satz (Mehlpulver, Schwefel, Kohle und Salpeter); zu Salonschneckenrädchen grüner Satz. Die Kalospinthe erhält grünen Satz mit groben Stahlspänen und Pfeifsand (pikrinsaure Magnesia) – der Feuerstrahl entfährt beim Entzünden dem in der Hand gehaltenen Feuerwerkskörper unter lautem Pfeifen. Brillantbuketts erfordern grünen Satz, mit groben Stahl- und Aluminiumspänen. Pots-à-feu mit Schwärmern: Stoßladung von Pulver und kleine Schwärmer. Pots-à-feu mit Fröschen: Stoßladung von Pulver und Frösche. Die Konfettibomben erhalten eine Stoßladung (Pulver) und ausgehauene verschiedenfarbige Papierblättchen in der Größe und Form eines silbernen Zwanzigpfennigstückes. Brillantpalmen erhalten Kohlensatz mit groben Stahlspänen. Römische Lichter mit bunten Leuchtkugeln führen eine Stoßladung von Pulver, schwachen oder matten Satz und Leuchtkugeln, letztere aus chlorathaltigem Farbensatz hergestellt. Raketen erhalten faulen Satz (Kohlensatz); von Wichtigkeit ist hier die Seele (Ausbohrung). Magnesiumfackeln grün: Baryumnitrat und Schellack, rot: Strontiumnitrat und Schellack, mit wenig Kaliumchlorat. Brillantsterne enthalten vorne Schellackkugelfeuer (auch grün bengalisches Feuer), dann Kohlensatz. Handschlangen sind Hülsen mit wenigen Pulverkörnchen (Stoßladung), die einen kleinen Schwärmer herausstoßen. Knallraketen: fauler Satz mit Knall (Scheibenpulver). Prachtstäbeumläufer werden aus Brändern hergestellt, die zur Abwechslung je mit Kohlensatz und Bleiglätte und mit Goldsandsatz geladen sind. Vulkane führen grauen Satz mit Stahlspänen. Frösche, große und kleine, enthalten Mehlpulver. Goldchop-Pelotonfeuer: a) aus ganz kleinen Schwärmern, b) aus größeren Schwärmern hergestellt; bengalische Fackeln bestehen aus bengalischem Schellackfeuer (chlorathaltig). Radfahrerbomben (große Knallerbsen): grobe Sandkörner mit etwas Knallquecksilber.

Chemische Untersuchung der Sätze: Bei der Mannigfaltigkeit der Mischungen lassen sich hierfür Normen nicht aufstellen. Man hat die Analyse wie die Pulveruntersuchung [4] vorzunehmen und die anorganischen Körper nach dem allgemeinen Gang der Analyse zu ermitteln.

Die Zündungen für die Feuerwerkskörper sind ein wichtiger Hilfsteil der Feuerwerkerei; von ihrem richtigen Funktionieren hängt das Gelingen des ganzen Feuerwerks ab. Man unterscheidet:

1. Den Anfeuerungsteig, ein Gemenge von Mehlpulver und Alkohol (Spiritus). Die Anfeuerung dient zur Bestreichung der Stoppinen bei den Brandlöchern in den durch das Würgen der Hülsen entstandenen Kesseln (Befestigung des Zunders bei Fröschen und Schwärmern) und derjenigen Stellen, die Feuer fangen sollen.

2. Die Zündschnüre (Lunten, Ludelfäden, Stoppinen). Diese bestehen aus drei- bis vierfachem, mit dicker Anfeuerung vollständig imprägniertem und mit Mehlpulver bestreutem Baumwollgarn. Nach einer Artillerievorschrift benötigt man zu einer Zündschnur von 100 m Länge und 0,52 cm Durchmesser an Materialien: 2,94 kg Mehlpulver, 4,35 l Spiritus, 21,2 g Gummiarabikum und 0,24 kg Baumwollgarn. Brennzeit: 1 m = 24 Sekunden. Beim sogenannten Leitfeuer ist die Stoppine durch Papierhülsen verdeckt. Diese Verdeckung dient zur Sicherung der zu entzündenden Feuerwerkskörper. Ludelfäden oder Papierstoppinen sind ebenfalls in Papierhülsen befindliche Zündschnüre. In der Regel ca. 28 cm lang und von 0,33–0,21 cm Durchmesser, dienen sie dem gleichen Zweck wie die Leitfeuer. Die Luntenbeize: Der Zweck der Luntenbeize ist ein doppelter; einesteils soll sie den Luntenfaden oder die Zündschnur brennbarer machen, d.h. die Verbrennung beschleunigen, andernteils verlangt man ein sicheres, ruhiges und gleichmäßiges Fortbrennen der damit gebeizten Zündfäden (z.B. bei den Zeitzündern). Die Beize besteht aus einer Salpeterlösung, und zwar 1 Teil Salpeter auf 10 Teile Wasser. Man legt die trockenen Baumwollfäden in Strähnen in die Lösung ein, läßt sie 12 Stunden darinnen, ringt aus und trocknet. Langsam brennende Lunten, z.B. für Taschenfeuerzeuge, bestehen aus locker gesponnenen oder geflochtenen Stricken aus Baumwollgarn, die mit Bleinitrat oder mit Bleiacetat und Kaliumchromat imprägniert sind. Letztere Schnüre sind infolge des gebildeten Bleichromats schön gelb. Zündpapier kann bei trockenem Wetter unmittelbar anstatt der Lunte zu Feuerleitungen dienen, auch wird es zu mannigfachen Zündzwecken benutzt. Man stellt es dar, indem man auf Löschpapier beiderseitig dünne Anfeuerung gleichmäßig aufträgt und sie mit Mehlpulver bestreut.

3. Schießwollzündschnüre. Darstellung wie Schießbaumwolle (s. Sprengstoffe und [4]). Unter allen Zündvorrichtungen pflanzen sie das Feuer am raschesten fort. Ein solcher Zündfaden dient hauptsächlich zum Entzünden großer kombinierter Feuerwerksschaustücke. Er brennt ungeheuer rasch und teilt das Feuer z.B. einem Zündpapier, um das er gewickelt ist, absolut sicher mit. Diese Zündung hat noch den Vorteil der Billigkeit (gegenüber elektrischer Zündung) und der Verwendbarkeit bei Regenwetter.

4. Zündlichter. Die Zündlichter ermöglichen die sichere und rasche Entzündung von Ladungen und Feuerwerkskörpern. Das Zündlicht muß außerordentlich gut brennen und darf selbst beim heftigsten Sturzregen nicht verlöschen. Sie sind warm, d.h. durch Zusammenschmelzen[21] von Salpeterschwefel, Mehlpulver und Kolophonium und nachheriges Pulvern zu bereiten; ihre Hülsen sind, damit sie mit verbrennen, mit Salpeter getränkt.

5. Satzröhrchen. Die Satzröhrchen sind im wesentlichen Zündlichter in kleinerem Maßstabe, sind an den Feuerwerksstücken befestigt und sollen eine sichere Zündung bewerkstelligen.

6. Zeitzünder. Dieselben werden in der Feuerwerkerei gebraucht, wenn man Sprengladungen oder Feuerwerkskörper nach Ablauf einer bestimmten Zeit entzünden will. Manche Feuerwerksstücke können nur glücken und die verlangte Wirkung hervorbringen, wenn ihre Teile, z.B. Bränder, Schwärmer u.s.w., eine genau festgestellte Brennzeit haben. Sie stellen an einer Seite geschlossene Röhren dar, die mit einem aus grauem Satz und Mehlpulver bestehenden Satz derart gefüllt sind, daß eine ganz bestimmte Brenndauer erzielt wird. Dies wird erreicht durch Einhaltung eines geeigneten Mischungsverhältnisses und einer geeigneten Satzdichte. Ueber elektrische Zündungen, Momentzündschnüre, Initialzündungen s. Initialzündungen und Bohr- und Sprengarbeit, Bd. 2, S. 219.

Verkehr mit Feuerwerkskörpern. In der Polizeiverordnung (19. Oktober 1893), betreffend den Verkehr mit Sprengstoffen (die württembergische Ministerialverfügung ist vom 16. August 1905), sind die Feuerwerkskörper den Sprengstoffen zugezählt. Von Interesse ist der § 26 dieser Verordnung, dar sogenannte Spielwarenparagraph. Nach der neuen Verordnung sind gewisse Feuerwerkskörper, wie Kanonenschläge, Frösche, Schwärmer, direkt zu denjenigen Sprengstoffen gezählt, die an »Personen, von welchen ein Mißbrauch zu befürchten ist, insbesondere an Personen unter 16 Jahren« nicht abgegeben werden dürfen. Diese Verordnung zählt obengenannte Feuerwerkskörper nicht zu den Spielwaren, die nur ganz geringe Mengen Sprengstoffe enthalten und die ohne weiteres verkauft werden dürfen. Ferner sei der § 29 erwähnt, der von den in den Kaufläden gestatteten Vorratsmengen handelt. Im Kaufladen dürfen nicht mehr als 2¹/₂ kg, im Hause nicht mehr als 10 kg Vorrat gehalten werden. Bei der polizeilichen Durchführung dieser Vorschrift dürfte bei den Feuerwerkskörpern der Umstand zu berücksichtigen sein, daß hier nicht das Bruttogewicht, sondern nur das Gewicht der Salzmengen in den im Hauptgewicht meist aus Pappe, Papier, Holz bestehenden Körpern in Anrechnung gebracht wird. Näheres s. in [4]; vgl. a. [6].

Literatur: [1] Meyer, F.S., Die Feuerwerkerei als Liebhaberkunst, Leipzig 1898. – [2] Websky, Lustfeuerwerkerei, 8. Aufl., Wien 1891. – [3] Priker, Kunstfeuerwerkerei, Klagenfurt 1892. – [4] Bujard, Leitfaden der Pyrotechnik, Stuttgart 1899. – [5] Muspratts Handbuch der technischen Chemie, S. 865. – [6] Unfallverhütungsvorschriften für Betriebe zur Herstellung von Feuerwerkskörpern (Reichsanzeiger vom 25. November 1893 und vom 16. August 1897). – Geschichtliches in [4] und a. Romocki, Geschichte der Explosivstoffe, Berlin 1895; Häußermann, Sprengstoffe und Zündwaren, Stuttgart 1894; weitere Literatur s. unter Initialzündungen, Geschoßtreibmittel und Sprengstoffe.

Bujard.