Die Kunst der Feuerwerkerei, die Pyrotechnik, hat eine sehr lange Tradition. In China soll es bereits vor über 1000 Jahren Feuerwerkskörper gegeben haben. Auch das "Griechische Feuer" kann man zu dieser Gruppe zählen. In Europa werden seit etwa 504) Jahren Feuerwerke abgebrannt.

Pyrotechnische Sätze unterscheiden sich nicht nur in der Energiefreisetzung von richtigen Sprengstoffen: Sprengstoffe sind heute fast immer Reinstoffe (allerdings oft mit modifizierenden Zusätzen), die bei Initialzündung extrem rasch unter Freisetzung großer Energie zerfallen oder verbrennen. In der Feuerwerkerei verwendet man fast immer Gemenge in der klassischen Zusammensetzung: Sauerstoffabgebende Verbindungen ermöglichen die Verbrennung bestimmter Brennstoffe. Daher ist das klassische "Schwarzpulver" als Vorbild für fast alle pyrotechnischen Sätze anzusehen.

Es ist auch für den Lehrer sicher von Interesse, mehr über diese doch sehr eindrucksvollen, aber auch gefährlichen Stoffe zu erfahren. Wie weit man davon im Unterricht Gebrauch macht, sei jedem Einzelnen selbst überlassen. Ich persönlich halte es jedoch für besser, wohlinformiert bewährte Rezepte zu verwenden, als mit abenteuerlichen Mischungen sogar sein Leben zu riskieren. Denken wir nur an die berüchtigten Unkrautsalzmischungen, die noch immer jedes Jahr gerade bei Jugendlichen Opfer fordern ! Es konnte mir auch von kompetenter Stelle keine vernünftige Antwort darauf gegeben werden, wieso Chloratherbizide immer noch frei ( sogar in Supermärkten !) erhältlich sind, während die Verschärfung der Chemikaliengesetze es schon fast nicht mehr möglich macht, vernünftige Anstrichfarben zu bekommen.

Wir wollen in der Folge wichtige Inhaltsstoffe und Rezepturen einiger Feuerwerkskörper besprechen.

Grundsätzlich hat bei allen diesen Experimenten auf Sicherheit in jeder Hinsicht geachtet zu werden ! Größere Mengen bringen auch größere Gefahren mit sich. Der Einschluß in feste Gefäße hat bei allen stark Gase entwickelnden Mischungen eine Explosion zur Folge, weshalb in der Feuerwerkerei meist nur spezielle Papierhülsen Verwendung finden. Große Vorsicht ist beim Vermischen und beim Einfüllen am Platz, da manche Gemenge auch reibungsempfindlich sein können, Auch eventuelle statische Aufladung muß verhindert werden.

Sehr gut geeignet sind für fast alle pyrotechnischen Zwecke vom Funkensatz bis zur Rakete Papierhülsen, die man nach folgendem Verfahren produziert: Saugfähiges festes Papier wird mit einer konzentrierten Alaunlösung (für Puristen: Kaliumaluminiumsulfat) getränkt und dann getrocknet. Es wird dadurch unbrennbar und verkohlt nur langsam in der Flamme. Dann wickelt man dieses Papier über entsprechende gefettete Stäbe, wobei man reichlich Wasserglaslösung als Klebstoff verwendet. Die aUgezogenen Hülsen läßt man gründlich trocknen und lackiert sie dann, damit sie wasserdicht werden. Gut geeignet ist dafür Schellack, gelöst in Spiritus.

Nun wollen wir kurz wichtige sauerstoffabgebende Stoffe besprechen: OXIDATIONSMITTEL:

Kaliumchlorat: Viele Sätze mit Chloraten (Natriumchlorat ist wegen der Hygroskopizität ungeeignet) sind! Chlorate dürfen niemals mit Ammoniumsalzen gemeinsam verwendet werden, da dabei sogar Selbstzündung erfolgen kann !

Kaliumperchlorat: Trotz des höheren Sauerstoffgehaltes ist dieses Salz stabiler als das (Chlorat und wird immer häufiger vor allem in technischen und militärischen Artikeln eingesetzt.

Kaliumnitrat: Der "Salpeter" ist nach wie vor der wichtigste Sauerstoffträger in der Pyrotechnik.

Natriumnitrat: Obwohl es fast 8% mehr Sauerstoff liefert als das Kalisalz, wird es wegen seiner hygroskopischen Eigenschaften nur in speziellen Sätzen verwendet.

Bariumnitrat: Vor allem Knallsätze und grüne Leuchtsätze enthalten dieses Oxidans. Strontiumnitrat: Analoge Verwendung in roten Leuchtsätzen.

Gewarnt sei vor der Verwendung von Ammoniumnitrat, das nur in militärischen und gewerblichen Spreng- und Treibstoffen eingesetzt wird. Es ist für unsere Zwecke zu risikoreich. Auch das instabile Kaliumpermanganat wird in der gewerblichen Pyrotechnik nicht verwendet !

BRENNSTOFFE:

Holzkohle: Bei diesem klassischen Bestandteil aller Schwarzpulvermischungen kommt es extrem auf die Qualität an: Unbrauchbar ist Aktivkohle ! Die beste Kohle ist Faulbaumkohle, die aber kaum erhältlich ist. Buchen- und Erlenkohle sind brauchbar. Wir können die handelsübliche Grillkohle ebenso zerreiben.

Schwefel: Die Schwefelblüte ist zwar bequem' aber ungeeignet, da sie einen hohen Restsäuregehalt besitzt und außerdem relativ träge reagiert. Verwendet wird pulverisierter Stangenschwefel. Mit Chloraten sollte Schwefel nicht vermischt werden ~

Metallpulver: Vor allem Magnesiumpulver und Aluminiumschliff werden in Knall-, Blitz- und Leuchtsätzen verwendet. Durch gröbere Teilchen (Aluminiumflitter) erzeugt man Sprüheffekte wie bei den "Wasserfällen". Alle Metallpulver erhöhen die Brenntemperatur beträchtlich. Außerdem besteht auch die Gefahr der Reaktion mit anderen Bestandteilen noch vor der gewollten Zündung !

Zinkpulver wird in Rauch- und Nebelsätzen verwendet. Eisenfeilspäne finden sich zur Erzeugung charakteristischer relativ kalter Funken in Wunderkerzensätzen.

Natriumbenzoat (auch Salicylat3 oder Gallussäure finden sich in den "Pfeifsätzen'S

Milchzucker wird häufig in Schwelsätzen für Raucherzeugung und Tränengassätzen eingesetzt.

Kolophonium, Shellack, aber auch Kunstharze werden zur Verfestigung und als Schutz vor Feuchtigkeit verwendet. PVC findet man vor allem in Leuchtsätzen und bengalischen Lichtern, da sie durch flüchtige Halogenide die Lichtleistung erhöhen. (Grundsatz: "Chloride färben"). Spezielle Farbstoffe ( sie werden bei den Rezepturen näher erwähnt ) ergeben beim Sublimieren Farbrauch.

Wesentlicher Bestandteil vieler Sätze und Treibmittel von Feuerwerksraketen ist immer noch das klassische Schwarzpulver.

Kaliumnitrat (75 Gew%) Holzkohle (15)

Schwefel (10)

Erhöhung des Nitratanteiles macht die Mischung zwar heftiger, aber dafür schlechter zündbar. Man vermischt zuerst gründlich in der Reibschale gepulverten Stangenschwefel und Holzkohle. Dann erst vermengt man es mit dem Nitrat. Dabei sollte man etwas vorsichtiger sein, da es eine gewisse Reibungsempfindlichkeit geben kann. Zur besseren Verteilung und damit der Salpeter besser in die Hohlräume der Holzkohle eindringt, kann man das Gemisch mit Wasser und Spiritus zu einem dicken Brei rühren und dann lufttrocknen lassen. Dann verreibt man es zum "Mehlpulver". Bei der industriellen Verwendung wird allerdings das Mehlpulver verpreßt und gekörnt, was brisantere Eigenschaften zur Folge hat. Für einfache pyrotechnische Zwecke genügt aber das Mehlpulver.