Schon vor Jahrtausenden suchten chinesische Alchemisten nach dem «Elixier des ewigen Lebens» und glaubten, in einem Gemisch aus Schwefel, Salpeter und Holzkohle die «Droge der Unsterblichkeit» gefunden zu haben. Heraus kam das Gegenteil: das Schiess- oder Schwarzpulver, durch das Millionen von Menschen den Tod finden sollten. Die Chinesen konstruierten auch die ersten Feuerwaffen, nämlich Gewehre, die Pfeile verschossen, Raketen und kleine Kanonen. Pyrotechnische Knallereien zielten auf die Vertreibung böser Dämonen – das Silvesterfeuerwerk war geboren. Ein Neujahrsbesuch in heutigen Krankenhäusern lehrt, dass auch Feuerwerkskörper Bömbchen sind.
Da Knallen und Schiessen in einer vorzugsweise von Männern dominierten Welt einzigartige Lustbarkeiten darzustellen scheinen, verbreiteten sich Schiesspulver und Schusswaffen über die Seidenstrassen bald in der ganzen damals bekannten Welt. Der Legende nach kamen die Inder darauf, Schiesspulver durch Zusatz phlegmatisierender Mittel wie Sägemehl und Ziegelstaub langsamer abbrennen zu lassen und so als glänzende Beleuchtungsquelle bei Festen einzusetzen. Im Europa des 18. Jahrhunderts liess Marie Antoinette im Park von Versailles gewaltige «indische Weissfeuer» abbrennen; durch das Zusetzen flammenfärbender Salze kann man es mit Hilfe «bengalischer Feuer» auch bunt treiben.
Herausgefordert durch Angriffe der Kreuzfahrer und Mongolen, entwickelte sich die Waffentechnik im 12. und im 13. Jahrhundert im arabisch-islamischen Kulturkreis sprunghaft. Um 1370 verfasste Ibn Aranbuga az-Zardkas sein «Hübsches Buch über Steinwurfmaschinen», in dem Kanonen, Handfeuerwaffen, Granaten, Flammenwerfer, Torpedos und Raketen beschrieben wurden, kurz: fast alles, was der innovative Krieger zum Töten so braucht. Eine für die Strategie des Seekriegs entscheidende waffentechnische Neuerung beruhte auf dem von den Byzantinern entwickelten «griechischen Feuer»: Das Gemisch aus Erdöl, Salpeter und ungelöschtem Kalk entzündete sich, aus Metallsiphons ausgeblasen, erst beim Aufprall auf der Wasseroberfläche. Die eigenen Schiffe setzen sich auf diese Weise nicht selbst in Brand.
Auch europäische Büchsenmacher haben zur weiteren Entwicklung ihren Teil beigetragen. So entdeckten sie als Pulverzusatz das «Oleum benedictum»; das durch ein Gemisch von brennender Holzkohle und glühenden Ziegelbrocken gegossene «segensreiche» Öl erhöhte die Brisanz des Pulvers beträchtlich. Allerdings wurde das damit angereicherte Pulver so scharf, dass die Flintenläufe platzten und die Schützen getötet wurden, nicht die Gegner.
Die frühe Neuzeit war nicht durch die Erfindung neuer Sprengstoffe geprägt, sondern durch die Optimierung ihrer Schlagkraft. Erstickten früher die Kanoniere an ihrem eigenen Pulverdampf, so gelang es jetzt, Festungsbatterien und Kanonendecks so zu konstruieren, dass zumindest die Angreifer überlebten. Treffsicherheit und Feuergeschwindigkeit nahmen stetig zu. Manchmal ging es aber auch schief. Beim Versuch, französisches Schiesspulver durch Zusatz des damals eben entdeckten hochexplosiven Kaliumchlorats aufzupeppen, gelang es dem Chemiker Lavoisier unter Ludwig XVI., einen Teil des Pariser Arsenals einzuebnen.
Eine eigene Geschichte ist die Rohstoffgewinnung zum Zweck der Zerstörung. Holzkohle ist durch Verschwelen heimischer Hölzer leicht zu gewinnen. Elementarer Schwefel hingegen kommt in Europa nur in vulkanisch geprägten Gegenden vor, vor allem auf Sizilien. Das durch das Herausdestillieren des Schwefels mit Schwefel als Brennstoff in ungeheuren Mengen freigesetzte Schwefeldioxid führte auf der Insel zu einer gigantischen Umweltzerstörung und zu sozialen Katastrophen.
Schwierig war es mit dem Salpeter, der bei der Verwesung organischen Materials (Kadaver, Fäkalien, Urin) in feuchter Erde entsteht. Friedrich der Grosse nutzte die faulenden Ausscheidungsprodukte der Grenadiere zur Salpetergewinnung für seine Armee. Die Soldaten schossen gewissermassen aus sich selbst heraus. Besonders gut organisiert war das Frankreich Ludwigs XVI. und Napoleons dank dem Chemiker Lavoisier. Man führte den Dung grosser Herden und die Abfälle der Abdecker nahezu lückenlos den Faulgruben der Salpeterplantagen zu und verfügte so über die grössten Quantitäten besten Pulvers. Der Dramatiker Beaumarchais lieferte in seiner Eigenschaft als Waffenhändler französisches Pulver an die aufständischen amerikanischen Siedler, die damit die Unabhängigkeit der USA erkämpften.
Raketenantrieb für den Heiligen Geist
Alle explosiven Stickstoffverbindungen sind gespeicherte chemische Energie und somit ein Produkt der Sonne. Daran hat sich auch bei modernen Sprengstoffen nichts geändert: In jeder Granate schiesst die Kraft der Sonne. Die Produkteströme der chemischen Technik wirken auf Laien meist unverständlich, aber sie vermitteln sich manchmal im grotesken Bild: Ein napoleonischer Grenadier schiesst vor Moskau einen Kosaken vom Pferd mit Pulver, in dem der Salpeter aus dem Kadaver eines in Paris verendeten alten Droschkengauls enthalten ist, den man mit unter südfranzösischer Sonne gereiftem Hafer gefüttert hatte.
Die Tradition der chinesischen Pyrotechnik sollte sich jedoch nicht nur in der Kriegsgeschichte fortsetzen. Das Schiesspulver war und ist Bestandteil der europäischen Festkultur, der Kulte schlechthin. Schon im ausgehenden Mittelalter hatten innovative Kleriker ausgestopfte Tauben als Attrappen des Heiligen Geistes mittels Raketen im Hinterteil über die Köpfe der staunenden Gläubigen hinweg auf die Turmspitzen ihrer Kathedralen gejagt. In Mysterienspielen war der Untergang des Bösen im krachenden, blitzumtosten Höllenfeuer – weil im wirklichen Leben leider nie vorkommend – ein köstlicher Spass. Die repräsentative Pracht der Feuerwerke fand im Barock ihren Höhepunkt. Die grössten veranstalteten Ludwig XIV. und August der Starke, die das Steuergeld ihrer Untertanen bedenkenlos verpulverten.
Ins Grab und auf den Mond
Doch die wahren Meister der Feuerwerkerei fanden sich im römischen Klerus. Es gab nichts, was den einzigartigen Glanz der «Girandola» übertroffen hätte, eines Riesenfeuerwerks, das während viereinhalb Jahrhunderten bis 1851 zu hohen Kirchenfesten auf der Engelsburg abgebrannt wurde. Grosse Feuerwerke pflegte man mit Musik zu umrahmen. 1749 schrieb Händel seine «Feuerwerksmusik» zur Feier des Friedens von Aachen. Den Zeitgenossen galt dieses Fest in London als einzigartiger Erfolg: Die Haupttribüne brannte ab, und sechzig Zuschauer verloren ihr Leben.
Zwar waren Feuerwerker meist Artillerieoffiziere, doch die Raketen wurden nicht militärisch eingesetzt. Dies änderte sich, als im späten 18. Jahrhundert britische Armeen begannen, widerstrebende Maharajas von den Vorzügen der europäischen Leitkultur zu überzeugen. Doch hatte man die Inder unterschätzt. Sie entwickelten die Feuerwerksrakete durch Einbau von Sprengladungen zu einer gefährlichen Waffe, die sich gegen die in geschlossener Formation aufmarschierenden Briten als entsetzlich wirkungsvoll erwies. Die Engländer waren so beeindruckt, dass sie ihrerseits Pulver-Brandraketen bauten, mit denen sie 1806 die französische Flotte vor Boulogne in Brand schossen, 1807 das dänische Kopenhagen. Damit nahm eine neue, schreckliche Technik der Kriegsführung ihren Anfang, dieselbe, die die Menschheit schliesslich auf den Mond bringen sollte.
Die rasante Entwicklung der Sprengstoffe zur modernen Vernichtungswaffe vollzog sich in den letzten 150 Jahren in bedrohlichen Sprüngen. 1846 fand der Basler Professor Christian Friedrich Schönbein durch Behandlung von Zellulose mit Salpetersäure die Nitrozellulose, die bald als Schiessbaumwolle bekannt wurde. Die Gefährlichkeit ihrer Handhabung ist in den Lebenserinnerungen Werner von Siemens’ beschrieben, der sich als junger Artillerieoffizier bleibende Schäden zuzog. Sie ermöglichten es ihm noch im Alter, Besucher durch Ausblasen von Cigarrenrauch aus seinem geplatzten Ohr zu unterhalten.
Gleichzeitig rückten die gewaltigen natürlichen Salpetervorkommen in der Wüste Chiles in das Bewusstsein der Öffentlichkeit. Chilesalpeter wurde bis zum Ersten Weltkrieg mit grossen Segelschiffen in gewaltigen Mengen nach Deutschland gesegelt. Dem rückständigen deutschen Offizierskorps waren allerdings die Fragilität dieses Handelsweges und die strategische Bedeutung der aus dem Salpeter hergestellten Salpetersäure nicht zu vermitteln. Schon zu Beginn des Ersten Weltkriegs blockierte die englische Flotte die deutsche Küste, und die Munition wurde knapp. Durch die Ammoniaksynthese nach Haber-Bosch und die anschliessende Verbrennung des Ammoniaks gelang die Herstellung von Salpetersäure zur Gewinnung kriegswichtiger Nitroverbindungen nur unzureichend.
Doch auch die britische Seite hatte Schwierigkeiten. Ein gleichmässiges Abbrennen der Schiessbaumwolle lässt sich nur durch Gelatinierung mit einem Lösungsmittel erreichen. Die Briten hatten Aceton gewählt, das sie in Friedenszeiten – nicht gerade von strategischem Weitblick getragen – bei der dominierenden deutschen Industrie kauften. Um die Aceton-Lücke zu schliessen, entwickelte der Chemiker Chaim Weizmann eine biotechnologische Darstellung durch Vergären von Mais-Maischen. Der spätere erste Präsident Israels münzte seine Entdeckung um: Er tauschte das Patent beim britischen Aussenminister Lord Balfour gegen die Balfour-Declaration, die letztlich zur Gründung Israels führte.
1846 entdeckte Ascanio Sobrero in Turin das auf Schlag und Erschütterung extrem reagierende Nitroglyzerin. Der nicht uneitle Chemiker wurde zum wandelnden Denkmal für dessen Gefährlichkeit, denn tiefsitzende Glassplitter entstellten für immer sein Gesicht. Zunächst gelang es nicht, Nitroglyzerin gezielt zu einem bestimmten Zeitpunkt zu zünden. Der junge Schwede Alfred Nobel, der furchtloseste Experimentator aller Zeiten, bewirkte den wohl grössten Fortschritt in der Sprengstofftechnik. Er entwickelte das Prinzip der Initialzündung, bei der ein schwer zu zündender Sprengstoff durch eine kleine Menge eines zweiten zur Detonation gebracht wird. Nobel verwendete Knallquecksilber. Zum Sprengen selbst setzte er immer noch flüssiges Nitroglyzerin ein, das «Nobelsche Sprengöl».
1864 flogen die erste von drei seiner Fabriken und einige Dampfer in die Luft, die Sprengöl an Bord hatten. Bald darauf gelang Nobel die Phlegmatisierung des Sprengöls, indem er es von Kieselgur aufsaugen liess: Das Dynamit war geboren. Zwar wurde auch dieses bald militärisch genutzt, seine historische Bedeutung lag indessen im rapiden Ausbau der Verkehrswege. Der Gotthardtunnel 1882, der Hellgatefelsen vor New York 1883, der Kanal von Korinth 1893 waren einige der damals grossen Sprengungen.
Das wenig noble Dynamit
Wie keine zweite Chemikalie hat das Dynamit die Welt bewegt. Schon früher waren vereinzelt Bombenattentate verübt worden. 1858 sprengte Graf Orsini die Karosse Napoleons III. auf der Fahrt zur Oper in die Luft – allerdings ohne ihn zu verletzen. Orsinis «Höllenmaschine» bestand aus einem von einer Uhr bewegten Flintenschloss, dessen Funken das Pulver zündeten. 1879 hatte es das St. Petersburger «Exekutivkomitee des Volkswillens» auf den Sonderzug des Zaren Alexander II. abgesehen. Aber es gelang erst am 1 . März 1881, ihn mit einer dynamitgefüllten Wurfbombe zu töten. Darin zerbrechen Bleigewichte dünne, mit konzentrierter Schwefelsäure gefüllte Glasröhrchen. Die Säure fliesst über ein Chlorkalium-Zucker-Gemisch, das sich entzündet und so die Explosion des Knallquecksilbers verursacht, seinerseits Initialzünder für das Dynamit. Bomben dieser Konstruktion waren sehr empfindlich und für Attentäter häufig gefährlicher als für ihre Opfer.
Bald krachte es allerorts. Allein im Jahr 1892 wurden in Amerika 500 und in Westeuropa über 1000 Dynamitanschläge registriert, die allerdings häufiger Banktresoren als Politikern galten. Zwar brachte Nobel die Erfindung des Dynamits ein ungeheures Vermögen ein, aber der Sprengstoff war zum Synonym für Anarchismus und Terror geworden. Aus seinem schlechten Gewissen und seinem Vermögen gingen die Nobelpreise hervor – eine kluge Strategie zur Wahrung seines Ansehens und Nachruhms.
TNT, der Klassiker
Allmählich merkten die Chemiker, dass sich hinter der chemischen Formel des Nitroglyzerins ein allgemeines Prinzip verbarg. Beim alten Schwarzpulver hatte man den oxidierenden Salpeter mit dem zu reduzierenden Schwefel und der Kohle gemischt, also drei verschiedene Substanzen zur Reaktion gebracht. Beim Dynamit dagegen packte man re duzierende und oxidierende Atomgruppierungen in ein und dasselbe Molekül. Je dichter, kompakter und gespannter dessen Struktur ist, umso schärfer – salopp gesagt – rumst es. Mit diesem Rezept lassen sich bis heute Hunderte von Sprengstoffen darstellen. Trotzdem wurde ihr explosiver Charakter oft erst spät erkannt.
Obwohl schon 1863 entdeckt, führte man erst 1881 das hochbrisante, aber sicher zu handhabende Trinitrotoluol (TNT) ein, den klassischen Sprengstoff schlechthin. Bereits 1897 war das Cyclotrimethylentrinitramin (Hexogen) synthetisiert worden; aber erst im Zweiten Weltkrieg wurde dieser noch brisantere Explosivstoff in grössten Mengen militärisch genutzt. Er blieb bis heute der meistverarbeitete Sprengstoff. Seine Detonationsgeschwindigkeit beträgt sagenhafte 8750 Meter pro Sekunde. Auf der ewigen Suche nach immer brisanteren Sprengstoffen entwickelten die USA erst jüngst im Irakkrieg die «Mutter aller Bomben». Eine einzige würde wahrscheinlich genügen, um Zürich zu pulverisieren; die Staubwolken im Irak waren jedenfalls gigantisch.
Der alte, uhrgesteuerte Zeitzünder oder gar die Zündschnur sind passé. Der Terrorist schickt – im Zeitalter des Internets fast schon nostalgisch – eine Briefbombe ins Haus. Zeitgemässer ist es freilich, den Sprengstoff am Tatort zu deponieren und den Zünder mittels Handy zu aktivieren. Da moderne Geräte auch Bilder übertragen, kann man dem Opfer kurz vor der Detonation noch in die Augen schauen.
Auch das terroristische Genre unterliegt Moden. Südtiroler Gegner italienischer Hochspannungsleitungen, wie die seinerzeit berüchtigten «Bumser Buben», bevorzugten Knetbares wie Semtex, Iren griffen gern zu preiswerten, mit Dieselöl getränkten Ammonnitrat-Düngesalzen. Für den Durchschnittsterroristen ist nicht die Beschaffung des Sprengstoffs das Problem, sondern der Bau des Zünders. Der als Elektrobastler im Nanomassstab unbegabte Terrorist muss sich die Zünder stehlen. Mit gutem Grund nimmt die Kriminalpolizei an, dass Einbrüche in Werkzeuglager abgelegener Steinbrüche in erster Linie den dort vorhandenen Zündern gelten.
Kehren wir noch einmal zu den Raketen zurück. Da die Siegermächte des Ersten Weltkriegs dem geschlagenen Deutschen Reich den Besitz schwerer Artillerie verboten hatten, im Vertrag von Versailles jedoch die Erwähnung von Raketen vergassen, setzte in der Zwischenkriegszeit in Deutschland eine intensive Raketenforschung ein. Anfangs schoss man wie die alten Chinesen noch mit Pulver. Doch erwiesen sich Raketen mit flüssigem Treibstoff als wirkungsvoller, so dass in der gefürchteten V-2-Rakete Alkohol mit flüssigem Sauerstoff zum Einsatz kam. Nach dem Zweiten Weltkrieg bemächtigten sich die Sieger in Ost und West der noch vorhandenen V-2 sowie der deutschen Raketentechniker, aus deren Lebensläufen das Dritte Reich grosszügig gestrichen wurde. So konnte Wernher von Braun vom Nazi zum amerikanischen Weltraumidol mutieren. Es begann der unsere Epoche prägende Wettlauf nach weittragenden, mit Atomsprengköpfen versehenen Raketen, nach Flügen zum Mond und zu den Planeten.
Doch wollen wir zum Schluss eine versöhnliche zivile Apotheose der Sprengstoffchemie zeichnen. In den 60er Jahren sann man auf Methoden, die die Überlebenschancen bei Autounfällen erhöhen sollten. Eine der häufigsten Todesursachen: Aufprall des Fahrers auf die Lenksäule. Ein sich in der verschwindend geringen Zeit von nur 30 Millisekunden aufblasender Sack war die Lösung. Ab 1969 entwickelte man ein kleines Raketentriebwerk für den Airbag, wie er später hiess.
Rakete im Armaturenbrett
Die Rezepturen der ersten Treibsätze stammten noch aus der Kriegstechnik des frühen 20. Jahrhunderts. Man erprobte einen Raketentreibstoff aus Nitrozellulose, Nitroglyzerin und Stabilisatoren. Nur zögerlich liess sich die deutsche Bundesanstalt für Materialprüfung von der Notwendigkeit eines Raketentriebwerks im Armaturenbrett überzeugen. Auch die Toxikologen hatten Bedenken. Da bei extrem überhöhten Aufprallenergien der Airbag platzt, könnten die beim Abbrennen entstandenen Gase, die den Sack normalerweise nur aufblähen, den Fahrer vergiften.
Man entwickelte daher ein Airbagsystem mit einem komplizierten elektronischen Sensor zur Messung der Fahrzeugverzögerung. Er zündet eine Tablette aus Natrium azid, Kaliumnitrat und Sand. Diese Tablette ist das eigentliche Herzstück und wirkt als kleine Rakete, deren Abgase den Airbag aufblasen. Er ist also ein ziviler Triumph der Sprengstofftechnik. Allerdings: kein Spass ohne Risiko! Durch noch schnelleres Fahren mit noch mehr PS lässt sich auch der raffiniertest weiterentwickelte Airbag überlisten. Das nennt man Fortschritt.
Otto Krätz war Hauptabteilungsleiter im Deutschen Museum in München und ist Honorarprofessor für Chemiegeschichte in Stuttgart. Er verfasste Standardwerke zu Goethe, Alexander von Humboldt, Casanova. Er lebt in Starnberg.