Dynamit
Dynamit ist ein Sprengstoff, der aus Nitroglycerin, Sorptionsmitteln (z. B. pulverisierten Muscheln oder Ton) und Stabilisatoren besteht. Es wurde von dem schwedischen Chemiker und Ingenieur Alfred Nobel in Geesthacht, Norddeutschland, erfunden und 1867 patentiert. Als leistungsfähigere Alternative zum Schwarzpulver fand es schnell breite Anwendung. ⓘ
Heute wird Dynamit hauptsächlich im Bergbau, in Steinbrüchen, im Baugewerbe und bei Abbrucharbeiten eingesetzt. Dynamit ist nach wie vor das Mittel der Wahl für Grabenaushubarbeiten und wird gelegentlich als kostengünstiger Sprengstoffverstärker für ANFO-Ladungen verwendet. ⓘ
datiert 1938; Oberharzer Bergwerksmuseum ⓘ
Geschichte
Dynamit wurde in den 1860er Jahren von dem schwedischen Chemiker Alfred Nobel erfunden und war der erste sicher handhabbare Sprengstoff, der stärker als Schwarzpulver war. ⓘ
Alfred Nobels Vater, Immanuel Nobel, war ein Industrieller, Ingenieur und Erfinder. Er baute Brücken und Gebäude in Stockholm und gründete die erste Gummifabrik Schwedens. Seine Bautätigkeit inspirierte ihn dazu, neue Methoden zum Sprengen von Gestein zu erforschen, die effektiver waren als Schwarzpulver. Nach einigen schlechten Geschäften in Schweden zog Immanuel 1838 mit seiner Familie nach Sankt Petersburg, wo Alfred und seine Brüder von schwedischen und russischen Lehrern privat unterrichtet wurden. Im Alter von 17 Jahren wurde Alfred für zwei Jahre ins Ausland geschickt; in den Vereinigten Staaten lernte er den schwedischen Ingenieur John Ericsson kennen, und in Frankreich studierte er bei dem berühmten Chemiker Théophile-Jules Pelouze und dessen Schüler Ascanio Sobrero, der 1847 das erste Nitroglycerin synthetisiert hatte. In Frankreich kam Nobel erstmals mit Nitroglycerin in Berührung, von dessen Verwendung als kommerzieller Sprengstoff Pelouze aufgrund seiner hohen Schockempfindlichkeit abriet. ⓘ
Im Jahr 1857 meldete Nobel das erste von mehreren hundert Patenten an, die hauptsächlich Luftdruck-, Gas- und Flüssigkeitsmesser betrafen, war aber weiterhin von dem Potenzial des Nitroglycerins als Sprengstoff fasziniert. Zusammen mit seinem Vater und seinem Bruder Emil experimentierte Nobel mit verschiedenen Kombinationen von Nitroglycerin und Schwarzpulver. Nobel fand eine Lösung für die sichere Detonation von Nitroglyzerin, indem er den Detonator oder die Sprengkapsel erfand, die eine kontrollierte Explosion aus der Ferne mit Hilfe einer Zündschnur ermöglichte. Im Sommer 1863 führte Nobel seine erste erfolgreiche Detonation von reinem Nitroglyzerin mit einem Sprengsatz durch, der aus einem kupfernen Zündhütchen und Quecksilberfulminat bestand. 1864 meldete Alfred Nobel Patente sowohl für die Sprengkapsel als auch für seine Methode zur Synthese von Nitroglyzerin unter Verwendung von Schwefelsäure, Salpetersäure und Glyzerin an. Am 3. September 1864 kamen Emil und einige andere bei einer Explosion in der Fabrik auf Immanuel Nobels Anwesen in Heleneborg ums Leben, als sie mit Nitroglyzerin experimentierten. Daraufhin gründete Alfred die Firma Nitroglycerin Aktiebolaget AB in Vinterviken, um seine Arbeit in einem abgelegeneren Gebiet fortzusetzen, und zog im folgenden Jahr nach Deutschland, wo er eine weitere Firma, Dynamit Nobel, gründete. ⓘ
Trotz der Erfindung der Sprengkapsel war Nitroglycerin aufgrund seiner Instabilität als kommerzieller Sprengstoff unbrauchbar. Um dieses Problem zu lösen, versuchte Nobel, es mit einer anderen Substanz zu kombinieren, die es für den Transport und die Handhabung sicher machen würde, ohne jedoch seine Wirksamkeit als Sprengstoff zu beeinträchtigen. Er probierte Kombinationen aus Zement, Kohle und Sägespänen aus, war aber nicht erfolgreich. Schließlich versuchte er es mit Kieselgur, einer versteinerten Alge, die er aus der Elbe in der Nähe seiner Fabrik in Hamburg holte und die das Nitroglyzerin erfolgreich zu einem tragbaren Sprengstoff stabilisierte. ⓘ
Nobel erhielt am 7. Mai 1867 in England und am 19. Oktober 1867 in Schweden Patente für seine Erfindungen. Nach seiner Einführung wurde das Dynamit als sichere Alternative zu Schwarzpulver und Nitroglyzerin schnell in großem Umfang eingesetzt. Nobel kontrollierte die Patente streng, und nicht lizenzierte Nachbaufirmen wurden schnell ausgeschaltet. Einige amerikanische Geschäftsleute umgingen jedoch das Patent, indem sie andere Absorptionsmittel als Kieselgur verwendeten, z. B. Harz. ⓘ
Nobel verkaufte das Dynamit ursprünglich als "Nobel's Blasting Powder", beschloss aber, den Namen in Dynamit zu ändern, abgeleitet von dem altgriechischen Wort dýnamis (δύναμις), das "Kraft" bedeutet. ⓘ
Vorher experimentierte Wassili Petruschewski mit Nitroglycerin und mischte es mit Magnesiumoxid, was als Petruschewskis russisches Dynamit bekannt wurde ⓘ
Eine Weiterentwicklung war das gelatinierte Dynamit (Sprenggelatine), bei dem das Nitroglycerin wasserunlöslich mittels Kollodium gebunden wurde. Kieselgur kam hier nicht mehr zur Anwendung, da dieses die Brisanz herabsetzte. Entgegen vielfacher Behauptung wurde das klassische (Gur-)Dynamit Alfred Nobels nie im Krieg verwendet, da es zu diesem Zweck noch viel zu empfindlich war. Dynamit wird schon seit vielen Jahrzehnten nicht mehr gewerblich verwendet. Es wurde abgelöst vom 1910 erfundenen Ammonium-Dynamit (Ammonit) und den gelatinösen Ammoniumnitrat-Sprengstoffen (ANC-Sprengstoffe), die deutlich billiger und bei gleicher Brisanz und höherer Arbeitsleistung sicherer zu handhaben sind, sowie diversen Mischungen von Dynamit mit anderen Sprengmitteln (Sicherheitsdynamite). ⓘ
Herstellung
Form
Dynamit wird gewöhnlich in Form von Pappzylindern mit einer Länge von etwa 200 mm und einem Durchmesser von etwa 32 mm und einem Gewicht von etwa 190 Gramm verkauft. Eine so hergestellte Dynamitstange enthält etwa 1 MJ (Megajoule) Energie. Es gibt auch andere Größen, die entweder nach Portionen (Quarter-Stick oder Half-Stick) oder nach Gewicht angegeben werden. ⓘ
Dynamit wird in der Regel nach der "Gewichtsstärke" (der Menge an Nitroglyzerin, die es enthält) eingestuft, in der Regel zwischen 20% und 60%. Ein Dynamit mit einem Anteil von 40 % besteht beispielsweise aus 40 % Nitroglycerin und 60 % "Dope" (dem absorbierenden Speichermedium, das mit dem Stabilisator und eventuellen Zusätzen vermischt ist). ⓘ
Überlegungen zur Lagerung
Die maximale Haltbarkeit von Dynamit auf Nitroglycerinbasis wird unter guten Lagerungsbedingungen mit einem Jahr ab dem Herstellungsdatum angegeben. ⓘ
Im Laufe der Zeit "nässen" oder "schwitzen" Dynamitstangen, unabhängig vom verwendeten Sorptionsmittel, Nitroglycerin aus, das sich dann am Boden der Schachtel oder im Lagerraum ansammeln kann. Aus diesem Grund wird in den Sprengstoffhandbüchern empfohlen, die gelagerten Dynamitkisten regelmäßig umzustoßen. An der Außenseite der Stangen bilden sich Kristalle, wodurch sie noch empfindlicher auf Stöße, Reibung und Temperatur reagieren. Während das Risiko einer Explosion ohne Sprengkapsel bei frischem Dynamit minimal ist, ist altes Dynamit gefährlich. Moderne Verpackungen tragen dazu bei, dies zu vermeiden, indem sie das Dynamit in versiegelte Plastikbeutel packen und mit Wachs beschichtete Pappe verwenden. ⓘ
Dynamit ist mäßig empfindlich gegenüber Stößen. Die Prüfung der Stoßfestigkeit wird in der Regel mit einem Fallhammer durchgeführt: Etwa 100 mg Sprengstoff werden auf einen Amboss gelegt, auf den ein Gewicht von 0,5 bis 10 kg aus verschiedenen Höhen fallen gelassen wird, bis es zur Detonation kommt. Bei einem 2 kg schweren Hammer detoniert Quecksilberfulminat bei einer Fallhöhe von 1 bis 2 cm, Nitroglyzerin bei 4 bis 5 cm, Dynamit bei 15 bis 30 cm und ammoniakalische Sprengstoffe bei 40 bis 50 cm. ⓘ
Wichtige Hersteller
Südafrika
Mehrere Jahrzehnte lang, seit den 1940er Jahren, war die Südafrikanische Union der größte Dynamitproduzent der Welt. Dort errichtete die Firma De Beers 1902 eine Fabrik in Somerset West. Die Sprengstofffabrik wurde später von der AECI (African Explosives and Chemical Industries) betrieben. Die Nachfrage nach dem Produkt kam vor allem von den riesigen Goldminen des Landes, die sich vor allem am Witwatersrand befanden. Die Fabrik in Somerset West wurde 1903 in Betrieb genommen und produzierte 1907 bereits 340.000 Kisten zu je 23 Kilogramm pro Jahr. Eine konkurrierende Fabrik in Modderfontein produzierte weitere 200.000 Kisten pro Jahr. ⓘ
In den 1960er Jahren kam es im Werk Somerset West zu zwei großen Explosionen. Einige Arbeiter kamen dabei ums Leben, aber der Verlust an Menschenleben hielt sich in Grenzen, da die Fabrik und die Erdarbeiten modular aufgebaut waren und Bäume gepflanzt wurden, die die Explosionen nach oben abschirmten. In der Fabrik in Modderfontein kam es zu mehreren weiteren Explosionen. Nach 1985 wurde AECI durch den Druck der Gewerkschaften gezwungen, die Dynamitproduktion einzustellen. Die Fabrik stellte daraufhin Sprengstoffe auf Ammoniumnitrat-Emulsionsbasis her, die in der Herstellung und Handhabung sicherer sind. ⓘ
Vereinigte Staaten
Dynamit wurde erstmals in den USA von der Giant Powder Company in San Francisco, Kalifornien, hergestellt, deren Gründer 1867 die Exklusivrechte von Nobel erworben hatte. Giant wurde schließlich von DuPont übernommen, das Dynamit unter dem Namen Giant produzierte, bis Giant 1905 von DuPont aufgelöst wurde. Danach produzierte DuPont Dynamit unter eigenem Namen bis 1911/12, als sein Sprengstoffmonopol durch den U.S. Circuit Court im "Powder Case" gebrochen wurde. Nach dem Zusammenbruch wurden zwei neue Unternehmen gegründet, die Hercules Powder Company und die Atlas Powder Company, die die Herstellung von Dynamit (in verschiedenen Formulierungen) später wieder aufnahmen. ⓘ
Derzeit stellt nur Dyno Nobel Dynamit in den USA her. Die einzige Produktionsstätte befindet sich in Carthage, Missouri, aber das Material wird von anderen Herstellern bei Dyno Nobel eingekauft, die das Dynamit und die Schachteln mit ihren Etiketten versehen. ⓘ
Nicht-Dynamit-Sprengstoffe
Andere Sprengstoffe werden oft mit Dynamit verwechselt oder genannt: ⓘ
TNT
Am häufigsten wird angenommen, dass TNT mit Dynamit identisch ist (oder damit verwechselt wird), was vor allem darauf zurückzuführen ist, dass beide Sprengstoffe im 20. Jahrhundert allgegenwärtig waren und dass Dynamitladungen im zivilen Bereich in 203 mm × 25 mm großen, in rotes Wachspapier eingewickelten "Stangen" vorbereitet wurden, die so geformt waren, dass sie in die zylindrischen Bohrlöcher in der Felswand passten. Diese falsche Verbindung zwischen TNT und Dynamit wurde durch die Bugs-Bunny-Cartoons verstärkt, in denen die Zeichner begannen, jede Art von Cartoon-Bombe (von Dynamitstangen bis hin zu Fässern mit Schwarzpulver) als "TNT" zu bezeichnen, da das Akronym kürzer und einprägsamer war und man nicht lesen und schreiben musste, um zu erkennen, dass "TNT" "Bombe" bedeutete (ähnlich wie bei der Verwendung von XXX-Kennzeichnungen auf Whiskeyflaschen und -fässern in Cartoons). Dies führte schließlich zu der allgemeinen Auffassung, dass TNT und Dynamit ein und dasselbe seien. ⓘ
Tatsächlich haben TNT und Dynamit, abgesehen davon, dass es sich bei beiden um Hochexplosivstoffe handelt, nur sehr wenig gemeinsam: TNT, oder Trinitrotoluol, ist ein gießbarer Sprengstoff der zweiten Generation, der vom Militär verwendet wird. Die deutschen Streitkräfte führten es 1902 als Füllung für Artilleriegranaten ein, etwa 40 Jahre nach der Erfindung von Dynamit, einem phlegmatisierten Sprengstoff der ersten Generation, der in erster Linie für zivile Erdarbeiten bestimmt war. TNT hat sich im zivilen Erdbau nie durchgesetzt, da es wesentlich teurer und gewichtsmäßig weniger leistungsfähig ist als Dynamit und sich auch langsamer mischen und in zylindrische Bohrlöcher einfüllen lässt; Dynamit wiederum hat sich im Krieg nie durchgesetzt, da es unter schwierigen Bedingungen schnell degeneriert und entweder durch Feuer oder eine verirrte Kugel zur Explosion gebracht werden kann. Der Hauptvorteil von TNT ist seine bemerkenswerte Unempfindlichkeit und Stabilität: Es ist wasserdicht und kann ohne den extremen Schock und die Hitze einer Sprengkapsel (oder einer sympathischen Detonation) nicht detonieren; dies ermöglicht es auch, TNT bei 81 °C zu schmelzen, es in hochexplosive Granaten zu gießen und es wieder erstarren zu lassen, ohne dass sich die Eigenschaften von TNT ändern. Dementsprechend waren mehr als 90 % des in Amerika hergestellten TNT stets für den militärischen Markt bestimmt, wobei der größte Teil in Granaten, Handgranaten und Fliegerbomben gefüllt wurde und der Rest in braunen "Ziegelsteinen" (nicht in roten Zylindern) zur Verwendung als Sprengladungen durch Kampfingenieure verpackt wurde. ⓘ
"Extra" Dynamit
In den Vereinigten Staaten erfand der Chemiker Russell S. Penniman 1885 das "Ammoniumdynamit", eine Form von Sprengstoff, bei der Ammoniumnitrat als Ersatz für das teurere Nitroglycerin verwendet wurde. Ammoniumnitrat hat nur 85 % der chemischen Energie von Nitroglyzerin. ⓘ
Er wird entweder nach der "Gewichtsstärke" (der Menge an Ammoniumnitrat im Medium) oder nach der "Patronenstärke" (der potenziellen Sprengkraft, die durch eine Menge Sprengstoff einer bestimmten Dichte und Korngröße erzeugt wird, im Vergleich zur Sprengkraft, die durch eine entsprechende Dichte und Korngröße eines Standardsprengstoffs erzeugt wird) bewertet. Hochexplosives 65%iges Extra-Dynamit hat zum Beispiel eine Gewichtsstärke von 65% Ammoniumnitrat und 35% "Dope" (das mit Stabilisatoren und Additiven vermischte Absorptionsmittel). Seine "Patronenstärke" ist sein Gewicht in Pfund mal seine Stärke im Verhältnis zu einer gleichen Menge ANFO (die zivile Grundnorm) oder TNT (die militärische Grundnorm). Ein Beispiel: 65 % Ammoniumdynamit mit einer Patronenstärke von 20 % würde bedeuten, dass der Stab einer gleichwertigen Gewichtsstärke von 20 % ANFO entspricht. ⓘ
"Militärdynamit"
"Militärdynamit" ist ein Dynamitersatz, der ohne Nitroglycerin formuliert ist. Es enthält 75 % RDX, 15 % TNT, 5 % SAE 10-Motorenöl und 5 % Maisstärke, ist aber viel sicherer zu lagern und über längere Zeiträume zu handhaben als das Dynamit von Nobel. Bei Militärdynamit wird Nitroglyzerin durch wesentlich stabilere Chemikalien ersetzt. ⓘ
Vorschriften
Verschiedene Länder auf der ganzen Welt haben Sprengstoffgesetze erlassen und verlangen Lizenzen für die Herstellung, den Vertrieb, die Lagerung, die Verwendung und den Besitz von Sprengstoffen oder Zutaten. ⓘ
Dynamit in der Popkultur
- Nach seiner Verwendung in einer Amateursportübertragung ist "Boom goes the dynamite!" zu einem beliebten Internet-Memo und Schlagwort geworden.
- Dynamite wurde als Name für eine Reihe von Liedern verwendet, darunter eine Single von Taio Cruz aus dem Jahr 2010 und eine von BTS aus dem Jahr 2020.
- Dynamite wird oft als Cartoon-Gewalt in den Looney Tunes und Merrie Melodies Cartoons verwendet. ⓘ
Zusammensetzung
A. Mit Nitroglycerin getränktes Kieselgur
B. Schutzhülle
C. Sprengkapsel
D. Zündschnur/Zündkabel ⓘ
Dynamit besteht aus 75 % Nitroglycerin als explosiver Komponente, 24,5 % Kieselgur als Trägermaterial und 0,5 % Natriumcarbonat (Soda) als chemischem Stabilisator. ⓘ
Gefahren
Nachdem Dynamit in großen Mengen verfügbar wurde, ereigneten sich erneut schwere Unfälle, die auf unsachgemäße Behandlung des Sprengstoffs zurückzuführen waren. Ein großes Problem stellte die Unbeständigkeit in feuchten Umgebungen dar. Aus feuchtem oder gar in Wasser getauchtem Dynamit trat langsam das Nitroglycerin aus und konnte sich dann aufgrund seiner Dichte unbemerkt in Senken, Pfützen, Fässern etc. in erheblicher Menge sammeln und unvorhergesehen explodieren. Auch gefrorenes Dynamit wird schlagempfindlich, so geschehen beim Bau der Jungfraubahn, die im Winter in großer Höhe vorgetrieben wurde. ⓘ
Der Missbrauch von Dynamit im ausgehenden 19. Jahrhundert als Terrorinstrument führte dazu, dass Sprengstoffattentäter als Dynamitarden bezeichnet wurden. ⓘ