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Heute wenden wir uns einem Metall zu, das auf den ersten
Blick unscheinbar wirkt und das doch wie kaum ein anderes den
Lauf der menschlichen Geschichte verändert hat.
Es ist ein Metall, das einer ganzen Epoche der Menschheit
ihren Namen lieh, einer Epoche, in der sich Gesellschaften
wandelten, Handelswege über Tausende von Kilometern
entstanden und die ersten großen Zivilisationen aufstiegen.
Die Rede ist von Zinn, dem Element mit der Ordnungszahl 50,
jenem weichen, silbrig glänzenden Metall, das selbst
unscheinbar bleibt und doch gemeinsam mit dem Kupfer die
Bronze hervorbrachte, jenen Werkstoff, der einem ganzen
Zeitalter seinen Namen gab. Ohne das Zinn hätte es die
Bronzezeit nicht gegeben, und die Geschichte der menschlichen
Technik, des Handels und der Macht wäre eine andere geworden.
In dieser Folge wollen wir das Zinn aus der Perspektive der
Chemie, der Geschichte und der Kulturwissenschaft betrachten,
seine Eigenschaften ergründen, seinen Weg durch die
Jahrtausende verfolgen und schließlich fragen, welche
Bedeutung es bis heute für uns besitzt.
Beginnen wir mit der Geschichte, denn sie ist beim Zinn besonders
eindrucksvoll, die Menschheit kannte schon vor dem Zinn einige
Metalle. Gold und Kupfer etwa kommen
gelegentlich in gediegener, also reiner Form in der Natur vor und
konnten daher schon früh genutzt werden.
Doch reines Kupfer ist weich und für viele Werkzeuge und Waffen
wenig geeignet. Der entscheidende Durchbruch
kam, als die Menschen entdeckten, dass sich Kupfer mit
einem anderen Metall vermischen ließ, um einen weit härteren und
beständigeren Werkstoff zu erhalten.
Dieses andere Metall war in der wichtigsten und verbreitetsten
Variante das Zinn. Mischt man etwa 9 Teile Kupfer
mit einem Teil Zinn und schmilzt sie zusammen, so entsteht die
Bronze, eine Legierung, die deutlich härter ist als reines
Kupfer, die sich gut gießen lässt und die scharfe, haltbare
Schneiden ermöglicht. Diese Entdeckung, die sich vor
etwa 5000 Jahren in verschiedenen Regionen der Welt
vollzog, läutete die Bronzezeit ein, eine Epoche, die im
Vorderen Orient etwa um 3300 vor unserer Zeitrechnung begann und
die menschliche Kultur grundlegend prägte.
Mit der Bronze konnten die Menschen bessere Werkzeuge
herstellen, schärfere Sicheln zum Ernten, robustere Äxte zum
Roden, haltbarere Pflugscharen für den Ackerbau.
Mit der Bronze entstanden aber auch wirkungsvollere Waffen,
Schwerter, Speerspitzen und Helme, und so verschob das neue
Metall die Machtverhältnisse zwischen den Völkern.
Wer über Bronze verfügte. War im Vorteil und werden Zugang
zu Zinn kontrollierte. Besaß eine strategische
Ressource von höchstem Wert, hier liegt eine der
bemerkenswertesten Eigenheiten der Bronzezeit, denn das Zinn
ist in der Erdkruste weit seltener und Ungleichmäßiger
verteilt als das Kupfer, während Kupfererze an vielen Orten zu
finden waren, gab es nur wenige Regionen mit bedeutenden
Zinnvorkommen. Das bedeutete, dass das Zinn oft
über gewaltige Entfernungen herangeschafft werden musste.
Und so entstanden in der Bronzezeit weitreichende
Handelsnetze, die ganze Kontinente miteinander
verbannten. Eine der wichtigsten Zinnquellen
der Antike lag im fernen Westen Europas, in der Region des
heutigen Cornwall im Südwesten Englands und in der Bretagne.
Von dort gelangte das begehrte Metall über lange See und
Landwege bis in den Mittelmeerraum zu den Kulturen
der Phönizier, der Griechen und später der Römer.
Die Geheimnisumwitterten Zinninseln, die in antiken
Quellen erwähnt werden und deren genaue Lage lange Zeit ein gut
gehütetes Handelsgeheimnis war, dürften sich auf diese
westeuropäischen Vorkommen bezogen haben.
Auch in Zentralasien, etwa im Gebiet des heutigen Afghanistans
und Usbekistans, gab es bedeutende Zinnvorkommen, die
über die alten Karawanenwege gehandelt wurden.
Die Bronzezeit war damit, so paradox es klingt, bereits ein
Zeitalter der wirtschaftlichen Verflechtung über große
Distanzen. Ein frühes Beispiel dafür, wie
der Bedarf an einem seltenen Rohstoffmenschen und Kulturen
über Grenzen hinweg miteinander in Beziehung setzte.
Forschende konnten in jüngerer Zeit mit Hilfe der Analyse von
Isotopen im Zinn sogar nachweisen, dass Bronze.
Aus dem östlichen Mittelmeerraum tatsächlich Zinn, aus weit
entfernten Lagerstätten enthielt, was diese erstaunliche
Reichweite des bronzezeitlichen Handels eindrucksvoll bestätigt.
Gerade weil das Zinn so selten war und über so weite Wege
herangeschafft werden musste, machte es die Hochkulturen der
Bronzezeit zugleich verletzlich. Ihre gesamte Werkzeug und
Waffentechnik beruhte auf einem Rohstoff, der nur an wenigen
entlegenen Orten gewonnen wurde und dessen Nachschub von einem
fein gesponnenen, störanfälligen Netz aus Handelsbeziehungen
abhing. Viele Forschende sehen darin
einen der Gründe, weshalb um etwa 1200 vor unserer
Zeitrechnung mehrere große Zivilisationen des östlichen
Mittelmeerraums fast gleichzeitig in eine schwere
Krise gerieten und teilweise zusammenbrachen.
Ein Vorgang, den die Geschichtswissenschaft als den
Zusammenbruch der späten Bronzezeit bezeichnet.
Wanderungsbewegungen, Naturkatastrophen, innere
Unruhen und der Zusammenbruch der Fernhandelswege wirkten
dabei vermutlich zusammen. Und der Abriss der
Zinnversorgung dürfte eine Rolle gespielt haben.
Es ist eine frühe und eindringliche Lehre darüber, wie
die Abhängigkeit von einem einzigen knappen Rohstoff ganze
Gesellschaften gefährden kann, eine Lehre, die.
Die in unserer heutigen Welt der seltenen und kritischen
Rohstoffe nichts von ihrer Aktualität verloren hat.
Wenden wir uns nun den Eigenschaften des Zins zu, denn
sie erklären vieles von dem, was das Metall für die Menschen so
wertvoll machte. Zinn steht im Periodensystem in
der 14 Gruppe gemeinsam mit dem Kohlenstoff, dem Silizium, dem
Germanium und dem Blei. Es ist ein silbrig weißes,
weiches Metall, das man bei Zimmertemperatur fast mit dem
Fingernagel ritzen kann und das sich mit dem Messer schneiden
lässt. Sein Schmelzpunkt liegt bei
vergleichsweise niedrigen 232 Grad Celsius, was bedeutet, dass
es sich schon mit den bescheidenen Mitteln der Antike
leicht schmelzen und gießen ließ.
Diese leichte Verarbeitbarkeit war einer der Gründe für seine
frühe Nutzung. Reines Zinn ist außerdem gut
dehnbar und lässt sich zu dünnen Folien auswalzen, jener Stanniol
genannten Zinnfolie, die früher zum Verpacken von Lebensmitteln
und Tabak diente, bevor sie weitgehend durch die billigere
Aluminiumfolie ersetzt wurde. Eine besonders merkwürdige
Eigenschaft des Zinns ist sein Verhalten bei Kälte, ein
Phänomen, das man als Zinnfest bezeichnet.
Zinn kommt nämlich in verschiedenen Erscheinungsformen
vor, die Chemiker als Modifikationen bezeichnen.
Bei normalen Temperaturen liegt das vertraute, silbrig glänzende
und gut verformbare weiße Zinn vor, sinkt die Temperatur jedoch
unter etwa 13 Grad Celsius und bleibt sie über längere Zeit
niedrig, so kann sich das weiße Zinn allmählich in eine andere
Form umwandeln, das graue Zinn. Dieses graue Zinn ist kein
zusammenhängendes Metall mehr, sondern ein sprödes, pulvriges
Material, das zerfällt und zerbröselt.
Der Übergang beginnt oft an einzelnen Stellen und breitet
sich von dort wie eine Krankheit über das ganze Stück aus,
weshalb man von der Zinmpest spricht, historische Berichte
erzählen von zerfallenden Zinnorgeln in kalten Kirchen.
Von Zinnknöpfen, die an strengen Wintertagen zu Staub zerfielen.
Und es gibt die vielleicht legendenhafte, aber lehrreiche
Geschichte, dass die zinnhaltigen
Ausrüstungsgegenstände bei kalten Feldzügen Schaden
genommen hätten. Ob diese Geschichten in jedem
Detail zutreffen, ist umstritten.
Doch das Phänomen selbst ist chemisch real und ein
eindrückliches Beispiel dafür, dass selbst ein scheinbar
beständiges Metall unter bestimmten Bedingungen seine
Gestalt grundlegend verändern kann.
Bemerkenswert ist auch ein Blick auf die Isotope des Zinns, denn
hier hält das Element einen besonderen Rekord, kein anderes
Element besitzt so viele stabile Isotope wie das Zinn, nämlich 10
an der Zahl. Diese ungewöhnliche Vielfalt
hängt mit einer Eigentümlichkeit der Kernphysik zusammen.
Der Zinnkern enthält genau 50 Protonen und die Zahl 50 gehört
zu den sogenannten magischen Zahlen, jenen besonderen
Anzahlen von Kernbausteinen, bei denen der Atomkern eine erhöhte
Stabilität besitzt, ähnlich wie eine vollständig gefüllte Schale
dem Atom in seiner elektronenhülle Beständigkeit
verleiht. Diese kernphysikalische
Besonderheit macht das Zinn zu einem dankbaren Studienobjekt
der Wissenschaft und ist ein schönes Beispiel dafür, wie tief
verwurzelte Gesetzmäßigkeiten der Materie sich in den
scheinbar zufälligen Eigenschaften der Elemente
widerspiegeln. Wie alle Elemente, die schwerer
sind als das Eisen, verdankt das Zinn seine Entstehung den
gewaltigen Vorgängen im Universum.
Dem langsamen Einfangen von Neutronen in den tiefen
alternder Sterne, durch das die schweren Atomkerne über lange
Zeiträume aufgebaut wurden, ehe sie schließlich in den Weltraum
hinausgeschleudert wurden und Teil jener Materie wurden, aus
der unsere Erde entstand. Ein weiteres charakteristisches
Merkmal des Zinns ist der bereits erwähnte Zinnschrei
verbiegt man einen Stab aus reinem Zinn.
So gibt er ein leises, knisterndes Geräusch von sich.
Dieses Knistern entsteht, weil sich beim verbiegen die feinen
Kristalle im Inneren des Metalls gegeneinander verschieben und
dabei brechen. Es ist ein hörbares Zeugnis der
inneren Struktur des Metalls. Chemisch tritt Zinn vor allem in
2 Oxidationsstufen auf der Stufe plus 2 und der Stufe plus 4.
An der Luft überzieht es sich mit einer dünnen, schützenden
Oxidschicht, die das darunterliegende Metall vor
weiterer Korrosion bewahrt, was das Zinn vergleichsweise
beständig und damit für viele Anwendungen geeignet macht.
In der Natur kommt Zinn fast ausschließlich in Form eines
einzigen wichtigen Erzes vor, des Zinnsteins, der chemisch
betrachtet Zinndioxid ist und auch unter dem Namen Cassiterid
bekannt ist. Dieses Erz findet sich häufig in
Form schwerer, dunkler Körner, die durch die Verwitterung des
Gesteins freigesetzt und von Flüssen davongetragen werden.
Weil die Zinnsteinkörner schwerer sind als die meisten
anderen Mineralien, sammeln sie sich am Grund der Flussläufe an,
wo sie sich mit einfachen Mitteln auswaschen lassen,
ähnlich wie man Gold wäscht. Diese sogenannten
Seifenlagerstätten waren in der Frühzeit besonders wichtig, weil
sie ohne aufwändigen Bergbau zugänglich waren.
Aus dem Zinnstein lässt sich das Metall durch Erhitzen mit Kohle
vergleichsweise einfach gewinnen, ein weiterer Grund für
die frühe Nutzung des Zins die wichtigsten Förderländer sind
heute China, Indonesien, Myanmar, Peru und Bolivien.
Ein bedeutendes und zugleich problematisches Fördergebiet
liegt im Osten der Demokratischen Republik Kongo,
wo der Zinnabbau ähnlich wie der anderer begehrter Metalle
mitunter mit gewaltsamen Konflikten und schwierigen
Arbeitsbedingungen verbunden ist.
Ein Umstand, der die ethische Dimension der Rohstoffgewinnung
bis in die Gegenwart hinein vor Augen führt.
Über die Bronze hinaus hat das Zinn im Laufe der Geschichte
viele weitere Verwendungen gefunden.
Die Bronze, die das Zinn ermöglichte, war nicht nur ein
Werkstoff, der Werkzeuge und Waffen, sondern auch ein
Werkstoff der Kunst und der Erinnerung.
Schon in der Antike gossen die Menschen aus Bronze prachtvolle
Standbilder, Glocken, Spiegel und Gerätschaften und die
Technik des Bronzegusses entwickelte sich zu einer hohen
Kunst im sogenannten verlorenen Wachsverfahren formte man
zunächst ein Modell aus Wachs. Umhüllte es mit einer Gussform
und schmolz das Wachs heraus, so dass der entstehende Hohlraum
mit flüssiger Bronze ausgegossen werden konnte.
Auf diese Weise entstanden über die Jahrtausende hinweg Werke
von außerordentlicher Feinheit, von den antiken Götterstatuen
bis zu den großen Glocken der Kirchen, deren Klang über die
Dörfer und Städte hallte und das Leben der Menschen
rhythmisierte. Eine Glocke ist im Übrigen ein
eindrückliches Beispiel für die Bedeutung des richtigen
Zinnanteils. Denn erst ein vergleichsweise
hoher Gehalt an Zinn verleiht der Glockenbronze jenen
besonderen, lange nachschwingenden Klang.
So hat das Zinn nicht nur die Werkzeuge der Menschen
verbessert, sondern auch ihre Kunst und ihre Klanglandschaften
bereichert, ein stiller Beitrag zur Schönheit der Kulturen.
Über die Bronze hinaus hat das Zinn im Laufe der Geschichte
viele weitere Verwendungen gefunden.
Eine der wichtigsten war das Zinngeschirr über Jahrhunderte
hinweg, besonders im Mittelalter und in der frühen Neuzeit, war
Zinn das Material der Wahl für Teller, Krüge, Kannen und Becher
in den Haushalten des Bürgertums und des wohlhabenderen
Handwerks. Diese Gegenstände bestanden
meist nicht aus reinem Zinn. Sondern aus einer Legierung mit
etwas Blei oder anderen Metallen.
Das Zinngeschirr war erschwinglicher als Silber, aber
edler als Ton oder Holz, und es prägte die Tafelkultur ganzer
Epochen, die Zinngießer bildeten ein angesehenes Handwerk und
kunstvoll gearbeitete Zinngegenstände sind bis heute
begehrte Sammlerstücke. Allerdings birgt die alte
Zinnlegierung mit Bleizusatz eine gesundheitliche Gefahr,
denn das giftige Blei konnte in saure Speisen und Getränke
übergehen. Ein Problem, das man in früheren
Zeiten noch nicht durchschaute. Eine besonders bedeutsame
Anwendung des Zins ist der Korrosionsschutz von Eisen und
sie führt uns zu einem alltäglichen Gegenstand, den
wohl jeder kennt, der Konservendose.
Was wir umgangssprachlich Blechdose nennen, ist in
Wahrheit eine Dose aus Weißblech, also aus dünnem
Stahlblech, das mit einer hauchdünnen Schicht Zinn
überzogen ist. Das Zinn schützt das
darunterliegende Eisen vor dem Rosten und ist zugleich ungiftig
genug, um mit Lebensmitteln in Berührung zu kommen.
Die Erfindung der Konservendose im frühen 19 Jahrhundert war
eine kleine Revolution, denn sie erlaubte es erstmals,
Lebensmittel über lange Zeiträume haltbar zu machen und
zu transportieren. Sie veränderte die Ernährung von
Heeren, Seefahrern und schließlich ganzer Bevölkerungen
und trug dazu bei, Hungersnöte zu lindern und die Versorgung in
Städten zu sichern. So steckt in der unscheinbaren
Konservendose ein Stück Zinngeschichte, das bis in
unsere Vorratskammern reicht. In der modernen Technik spielt
das Zinn vor allem in einer Anwendung eine zentrale Rolle,
dem Löten lötzinn, also eine Legierung, die hauptsächlich aus
Zinn besteht, dient dazu, elektrische und elektronische
Bauteile miteinander zu verbinden.
Jede Leiterplatte in jedem elektronischen Gerät, vom Radio
über den Computer bis zum Smartphone, enthält zahllose
Lötstellen, an denen winzige Bauteile durch erstarrtes
Lötzinn elektrisch und mechanisch verbunden sind.
Lange Zeit enthielt das Lötzinn einen erheblichen Anteil an
giftigem Blei. Doch aus Gründen des Gesundheits
und Umweltschutzes wurde in der Europäischen Union und vielen
anderen Regionen bleifreies Lötzinn vorgeschrieben, das
überwiegend aus Zinn besteht und durch andere Metalle wie Silber
und Kupfer ergänzt wird. Damit ist das Zinn, das schon
der Bronzezeit ihren Namen gab, auch im digitalen Zeitalter ein
unverzichtbarer, wenn auch verborgener Werkstoff geblieben,
der die Bauteile unserer modernen Welt buchstäblich
zusammenhält. Daneben findet sich Zinn in
zahlreichen weiteren Legierungen in bestimmten
Glasherstellungsverfahren, in denen flüssiges Glas auf einem
Bad aus geschmolzenem Zinn zu makellos ebenen Flächen erstarrt
und in verschiedenen chemischen Verbindungen, die als
Stabilisatoren und Katalysatoren dienen.
Wenn wir das Zinn betrachten, dann begegnet uns ein Element,
das uns viel über den Lauf der Geschichte lehrt.
Es erinnert uns daran, dass technischer Fortschritt und
gesellschaftlicher Wandel oft an scheinbar unscheinbaren Stoffen
hängen und dass der Mensch seit Jahrtausenden auf die Schätze
der Erde angewiesen ist. Die weitreichenden Handelswege
der Bronzezeit zeigen, dass Menschen schon vor Jahrtausenden
über Grenzen und Kulturen hinweg miteinander verbunden waren.
Dass Austausch und Zusammenarbeit den Wohlstand und
den Fortschritt der Völker beförderten.
Zugleich mahnt uns die Geschichte des Zinns, dass die
Gewinnung der Rohstoffe, die unsere Zivilisation tragen,
niemals folgenlos ist. Sie greift in die Landschaften
ein, sie verbraucht endliche Vorräte, und sie ist, wie das
Beispiel der heutigen Konfliktregionen zeigt, mitunter
mit dem Leid von Menschen verbunden.
Ein achtsamer Umgang mit diesen Schätzen, das Bemühen um faire
Förderbedingungen und um das Wiederverwerten der wertvollen
Metalle ist daher kein Luxus, sondern ein Gebot der
Verantwortung gegenüber der Erde und gegenüber den Menschen, die
auf ihr Leben. Das Zinn lässt sich übrigens
ausgezeichnet recyceln. Und ein erheblicher Teil des
heute genutzten Zins stammt bereits aus dem Kreislauf der
Wiederverwertung, was Hoffnung macht, dass wir lernen, mit den
Gaben der Erde sorgsamer umzugehen, wenn wir am Ende
dieser Folge innehalten und über das Zinn nachdenken, dann
begegnet uns ein Metall von stiller, fast bescheidener
würde. Es drängt sich nicht auf, es
glänzt nicht so verführerisch wie das Gold und nicht so edel
wie das Silber. Und doch hat es die Menschheit
über 5000 Jahre begleitet von den ersten Bronzeschwertern bis
zu den Lötstellen unserer Computer, es verbindet.
Im wörtlichen wie im übertragenen Sinne, denn es war
stets ein Metall der Verbindungen, das Kupfer zur
Bronze legierte, das die Völker der Bronzezeit über Handelswege
zusammenführte und das bis heute die Bauteile unserer Geräte
zusammenhält. Vielleicht können wir aus diesem
leisen alten Metall etwas mitnehmen.
Nämlich die Einsicht, dass es oft die unscheinbaren Dinge
sind, die das Gefüge unserer Welt zusammenhalten.
Und dass es sich lohnt, ihnen mit Achtung und Sorgfalt zu
begegnen. Lass die Bilder dieses uralten
Metalls, der glänzenden Bronzeschwerter und der weiten
Handelswege noch einen Augenblick in dir nachklingen.
Atme ruhig und gleichmäßig und wenn du magst, lass dich
getragen von dem Wissen um die tiefe Verbundenheit der Zeiten
in einen erholsamen Schlaf gleiten.
Schlaf gut und bis zur nächsten Folge dieser kleinen Reise durch
das Periodensystem.