Geschichte der Metallverarbeitung

10 Meilensteine der Metallverarbeitung

1. 9. Jahrtausend v. Chr. – gediegenes Kupfer wird in Anatolien gehämmert und geglüht
2. um 5000 v. Chr. – älteste direkt belegte Verhüttung von Kupfer aus Erz (Belovode, Serbien)
3. 3. Jahrtausend v. Chr. – Zinnbronze setzt sich durch; im Vorderen Orient wird sie ab etwa 2700 v. Chr. häufig
4. um 1200 v. Chr. – Eisen aus dem Rennofen breitet sich im östlichen Mittelmeerraum aus
5. 8. Jahrhundert v. Chr. – in China wird Eisen flüssig gewonnen und gegossen
6. 12./13. Jahrhundert – in Europa liefern Schachtöfen erstmals flüssiges Roheisen
7. 1709 – Abraham Darby betreibt einen Hochofen mit Koks statt Holzkohle
8. 1856 – das Bessemer-Verfahren macht Stahl zum Massenprodukt
9. 1912/1913 – nichtrostender Stahl wird in Essen patentiert und in Sheffield unabhängig davon erschmolzen
10. 20. Jahrhundert – Schweißen löst das Nieten ab; Sauerstoffblasverfahren, numerische Steuerung, Laser und additive Fertigung verändern die Verarbeitung

1. Die Anfänge: gediegenes Kupfer und die ersten Schmelzöfen (bis ca. 3300 v. Chr.)

Die Geschichte der Metallverarbeitung beginnt nicht mit dem Schmelzofen, sondern mit dem Hammer. Kupfer kommt in der Natur auch gediegen vor, also als Metall. Kupferminerale wie Malachit dienten seit dem 11. Jahrtausend v. Chr. als Perlen und Farbstoff. In Çayönü Tepesi im Südosten Anatoliens wurde gegen Ende des 9. Jahrtausends v. Chr. gediegenes Kupfer gehämmert und zwischendurch geglüht, damit es nicht reißt.¹ Das ist Metallbearbeitung ohne Metallurgie: Das Metall wird geformt, aber nicht aus Erz gewonnen.

Der entscheidende Schritt ist die Verhüttung, das Erschmelzen von Metall aus Erz. Der älteste direkte Beleg dafür stammt aus Belovode im Osten Serbiens: Kupferschlacke aus einer Siedlung der Vinča-Kultur, datiert um 5000 v. Chr.¹² Ein lange zitierter, noch älterer Fund aus Çatalhöyük in Anatolien gilt seit 2017 als widerlegt; die vermeintliche Schlacke ist zufällig gebranntes Kupferpigment.³ Funde von Tiegelresten in Tal-i Iblis im Iran sind nur grob zwischen dem späten 6. und dem späten 5. Jahrtausend datiert.¹

Ob die Verhüttung einmal erfunden wurde und sich ausbreitete oder an mehreren Orten unabhängig entstand, ist offen. Die ältere Forschung sah den Vorderen Orient als einzigen Ursprung. Die Funde vom Balkan sprechen dafür, dass es mehrere frühe Zentren gab.¹²

Wie weit das Handwerk im 5. Jahrtausend war, zeigt das Gräberfeld von Warna in Bulgarien (etwa 4550 bis 4350 v. Chr.) mit mehr als 3.000 Goldobjekten von zusammen über 6 kg.⁴ Aus derselben Zeit stammt der älteste bekannte Guss im Wachsausschmelzverfahren, ein Kupferamulett aus Mehrgarh im heutigen Pakistan (zwischen 4500 und 3600 v. Chr.).⁵ Das Beil des Mannes aus dem Eis („Ötzi“, 3350 bis 3000 v. Chr.) besteht aus sehr reinem Kupfer, dessen Erz aus der südlichen Toskana stammt – Metall wurde also schon über die Alpen gehandelt.⁶

Diese Phase heißt Kupfersteinzeit oder Chalkolithikum. Sie beginnt und endet je nach Region zu ganz verschiedenen Zeiten; Steinwerkzeuge blieben überall noch lange in Gebrauch.

2. Bronzezeit: Legierungen und Fernhandel (ca. 3300–1200 v. Chr.)

Reines Kupfer ist weich. Härter wird es durch Legieren. Die erste verbreitete Legierung war nicht die Zinnbronze, sondern Arsenkupfer: Im 4. und frühen 3. Jahrtausend v. Chr. enthalten die meisten Kupfergegenstände des Vorderen Orients Arsen. Zinnbronze kommt zunächst nur in Einzelstücken vor und wird in Mesopotamien erst ab etwa 2700 v. Chr. häufig.⁷ Das Jahr 3300 v. Chr., das oft als Beginn der Bronzezeit genannt wird, bezeichnet den herkömmlichen Anfang der Frühbronzezeit im Vorderen Orient, nicht die Erfindung der Zinnbronze. In Mitteleuropa beginnt die Bronzezeit erst etwa um 2200 v. Chr.

Zinnbronze besteht meist aus Kupfer mit 5 bis 12 Prozent Zinn; klassisch sind rund 10 Prozent.⁸ Sie ist härter und fester als Kupfer und hat einen weiteren Vorteil, der oft falsch dargestellt wird: Sie schmilzt bei niedrigerer Temperatur als reines Kupfer (1.085 °C) und lässt sich deshalb besser gießen.⁹ Schwierig war nicht die Temperatur, sondern die Beschaffung. Zinn ist selten, und die Lagerstätten liegen weit von den Zentren der Bronzezeit entfernt. Analysen von Zinnbarren des 13. und 12. Jahrhunderts v. Chr. aus dem östlichen Mittelmeer weisen auf Cornwall als wahrscheinliche Herkunft; ob daneben Zinn aus Zentralasien eine Rolle spielte, ist umstritten.¹⁰

Wie dieser Handel aussah, zeigt das Schiffswrack von Uluburun vor der türkischen Südküste (um 1320 v. Chr.): Es hatte Kupfer- und Zinnbarren im Verhältnis von etwa 10 zu 1 geladen – genau das Verhältnis, das für Bronze gebraucht wird.¹¹ Aus Mitteleuropa stammt die Himmelsscheibe von Nebra, die um 1600 v. Chr. niedergelegt wurde; ihr Kupfer kommt aus den Ostalpen, ihr Gold aus Cornwall.¹²

Technisch brachte die Bronzezeit den Guss in mehrteiligen Formen aus Stein und Lehm, das Wachsausschmelzverfahren für aufwendige Einzelstücke und ein spezialisiertes Handwerk aus Gießern und Schmieden.

3. Eisenzeit: ein neues Metall aus dem Rennofen (ab ca. 1200 v. Chr.)

Die ältesten bekannten Eisengegenstände sind neun Perlen aus einem Grab in Gerzeh in Ägypten, um 3200 v. Chr. Sie bestehen aus gehämmertem Meteoriteneisen.¹³ Auch die Klinge des Dolchs aus dem Grab Tutanchamuns ist meteoritischen Ursprungs. Eisen war zunächst ein seltenes, kostbares Material.

Eisen aus Erz zu gewinnen gelang in kleinem Maßstab bereits im frühen 2. Jahrtausend v. Chr. in Anatolien. Die verbreitete Vorstellung, die Hethiter hätten ein Monopol auf Eisen besessen und daraus militärische Überlegenheit gezogen, gilt in der Forschung als widerlegt.¹⁴ Zur ersten großen Ausbreitung kam es im späten 2. und frühen 1. Jahrtausend v. Chr. im östlichen Mittelmeerraum und im Vorderen Orient.¹⁴ In Mitteleuropa beginnt die Eisenzeit mit der Hallstattzeit um 800 v. Chr.¹⁵

Gewonnen wurde das Eisen im Rennofen, einem Schachtofen aus Lehm, der mit Holzkohle und Erz beschickt und über Düsen mit Luft versorgt wurde. Im Ofen herrschen zwischen etwa 500 °C im oberen Teil und bis zu 1.300 °C vor der Düse. Das reicht, um das Erz zu Eisen zu reduzieren und die Schlacke zu verflüssigen, die bei 1.100 bis 1.200 °C schmilzt und abläuft („rinnt“ – daher der Name). Der Schmelzpunkt von Eisen, 1.538 °C, wird nicht erreicht. Das Eisen entsteht deshalb fest, als schwammige, mit Schlacke durchsetzte Luppe. Sie wird anschließend wiederholt erhitzt und ausgeschmiedet, bis die Schlacke weitgehend herausgepresst ist.¹⁶ Ausführlicher beschreibt das der Beitrag Wie funktioniert ein Rennofen?

Reines Eisen ist kaum härter als Bronze. Seinen Vorteil spielt es erst als Stahl aus, wenn es Kohlenstoff aufnimmt. Aufkohlen im Holzkohlefeuer ist auf Zypern für das 11. und 10. Jahrhundert v. Chr. belegt; aus derselben Zeit stammt ein Messer, das nach dem Erhitzen abgeschreckt wurde.¹⁷ Frühes Eisen war aber keineswegs durchgängig gehärtet. Dass sich das Eisen durchsetzte, weil es der Bronze von Anfang an überlegen gewesen wäre oder weil Zinn knapp wurde, lässt sich nicht belegen.¹⁴ Sicher ist: Eisenerz kommt fast überall vor, während Bronze auf Fernhandel angewiesen war.

4. Antike und Mittelalter: vom Rennofen zum Hochofen (ca. 500 v. Chr. bis 1500 n. Chr.)

Flüssiges Eisen wurde zuerst in China erzeugt. Die ältesten Stücke aus Gusseisen stammen dort aus dem 8. Jahrhundert v. Chr.; im 6. und 5. Jahrhundert v. Chr. wurden Ackergeräte aus Gusseisen gegossen, und seit dem 3. Jahrhundert v. Chr. wurde Roheisen zu schmiedbarem Eisen gefrischt.¹⁸ In der Han-Zeit (206 v. Chr. bis 220 n. Chr.) war der Hochofen ein ausgereiftes Verfahren.¹⁹ Europa blieb fast zwei Jahrtausende länger beim Rennofen.

Im Römischen Reich wurde Eisen in großem Umfang erzeugt und verarbeitet. Bekannt war das norische Eisen aus dem heutigen Kärnten. Eisen diente für Werkzeuge und Waffen, aber auch im Bauwesen für Klammern, Anker, Beschläge und Gitter.

Eine besondere Linie führt über Zentral- und Südasien: der Tiegelstahl. Dabei wird Eisen mit kohlenstoffhaltigen Zusätzen in verschlossenen Tiegeln erschmolzen. Der älteste Bericht stammt aus dem 3. Jahrhundert n. Chr.; Öfen sind in Merv (8. bis 9. Jahrhundert) und Achsiket (9. bis 12. Jahrhundert) ausgegraben. Aus solchem Stahl entstanden die gemusterten Klingen, die als Damaszener Stahl bekannt wurden.²⁰

In Europa veränderte die Wasserkraft das Hüttenwesen. Wasserräder trieben seit dem Hochmittelalter Blasebälge und Hämmer an. Die Öfen wurden höher und heißer: Aus dem Rennofen wurde der Stückofen, der eine große Luppe lieferte, und aus ihm der Floßofen, in dem das Eisen so viel Kohlenstoff aufnahm, dass es flüssig wurde.²¹ Die frühesten Belege dafür stammen aus dem 12. und 13. Jahrhundert. Im Märkischen Sauerland sind zwei Öfen an der Kerspetalsperre auf 1205 bis 1300 und 1290 bis 1395 datiert;²² für Schweden werden ähnlich frühe Anlagen diskutiert. Welche Region den Anfang machte und ob die Technik aus Asien vermittelt wurde, ist nicht geklärt.

Das flüssige Roheisen enthält viel Kohlenstoff, ist spröde und lässt sich nicht schmieden. Es wurde deshalb in einem zweiten Schritt im Frischfeuer entkohlt. Diese zweistufige Erzeugung – erst Roheisen, dann Frischen – blieb bis ins 19. Jahrhundert die Grundlage der Eisenherstellung. Zugleich machte das flüssige Eisen den Eisenguss möglich, der um 1500 allgemein verbreitet war.²¹

Schmied am Amboss, im Hintergrund Esse und Blasebalg. Hausbuch der Mendelschen Zwölfbrüderstiftung, Nürnberg, um 1425 (Stadtbibliothek Nürnberg, Amb. 317.2°). Gemeinfrei.

Das Schmiedehandwerk gliederte sich im Mittelalter in spezialisierte Berufe: Hufschmiede, Messerschmiede, Waffenschmiede, Schlosser. In Nürnberg wurde zwischen 1408 und 1415 der Drahtzug mit Wasserkraft mechanisiert.²³ Schlosser und Kunstschmiede fertigten Gitter, Beschläge, Schlösser und Geländer – die Vorläufer des heutigen Metallbaus.

5. Frühe Neuzeit: Bergbau und Hüttenwesen werden beschrieben (ca. 1500–1750)

Das Wissen der Berg- und Hüttenleute wurde lange nur mündlich weitergegeben. 1556 erschien in Basel „De re metallica libri XII“ von Georgius Agricola, ein Jahr nach dessen Tod. Das Werk beschreibt in zwölf Büchern und mit 292 Holzschnitten Bergbau, Aufbereitung und Verhüttung²⁴ und blieb lange das maßgebliche Lehrbuch des Fachs.

Rennwerk: Am Ofen wird die Luppe gezogen, im Vordergrund wird sie ausgeschmiedet. Holzschnitt aus Georgius Agricola, De re metallica, Basel 1556. Gemeinfrei.

In Mitteleuropa und Schweden entstanden ausgedehnte Eisenreviere. Wasserräder trieben Gebläse, Hämmer und Drahtzüge; Hammerwerke lieferten Stabeisen, Bleche und Draht als Halbzeug für Schmiede und Schlosser. Der Brennstoff blieb Holzkohle, und der Holzbedarf der Hütten setzte der Erzeugung Grenzen. In England begann Benjamin Huntsman in den 1740er-Jahren, Stahl im Tiegel zu schmelzen und zu gießen (Tiegelgussstahl).²⁰

6. Industrielle Revolution: Koks, Puddeleisen und Massenstahl (ca. 1709–1900)

Den Ausweg aus dem Holzmangel fand Abraham Darby, der 1709 in Coalbrookdale in England einen Hochofen mit Koks aus Steinkohle betrieb. In Deutschland ging der erste Kokshochofen 1796 in Gleiwitz in Betrieb.²¹²⁵ Den zweiten Engpass, das Frischen, löste Henry Cort: 1783 ließ er das Walzen mit Kaliberwalzen patentieren, 1784 das Puddeln, bei dem Roheisen in einem Flammofen unter Rühren entkohlt wird.²⁶ Das Ergebnis war Schweißeisen, auch Puddeleisen genannt – zäh und schmiedbar, aber nicht flüssig gewonnen.

Coalbrookdale bei Nacht. Gemälde von Philip James de Loutherbourg, 1801. Hier hatte Abraham Darby 1709 erstmals mit Koks Eisen erschmolzen. Gemeinfrei.

Aus dem Eisen von Coalbrookdale entstand 1779 die Iron Bridge über den Severn, die erste große Brücke aus Gusseisen; 1781 wurde sie eröffnet.²⁵

Die Iron Bridge bei Coalbrookdale. Gemälde von William Williams, 1780. Gemeinfrei.

Stahl blieb teuer, bis Henry Bessemer 1856 ein Verfahren vorstellte, das ohne zusätzlichen Brennstoff auskommt: Durch flüssiges Roheisen wird in einem kippbaren, birnenförmigen Gefäß Luft geblasen. Der Kohlenstoff verbrennt und hält die Schmelze heiß.²⁷²¹ In kurzer Zeit entstehen so mehrere Tonnen flüssiger Stahl.

Ein Bessemer-Konverter beim Blasen. Holzstich aus Harper’s Weekly, 23. Februar 1889 (Library of Congress). Gemeinfrei.

Zwei weitere Verfahren ergänzten den Konverter. 1864 gelang Pierre-Émile Martin in Frankreich mit der Regenerativfeuerung der Brüder Siemens das Erschmelzen von Stahl im Herdofen (Siemens-Martin-Verfahren), das auch Schrott verarbeitet.²¹²⁸ Der Bessemer-Konverter mit seiner sauren Auskleidung eignete sich nur für phosphorarmes Roheisen. Sidney Gilchrist Thomas meldete 1877 ein Verfahren mit basischer Auskleidung zum Patent an, das den Phosphor bindet; 1879 gelang der Durchbruch im großen Maßstab.²⁹ Damit wurden die phosphorreichen Erze Lothringens und Mitteleuropas nutzbar.

Im Bauwesen vollzog sich der Wechsel langsamer, als oft dargestellt. Bis etwa 1890 war Schweißeisen der übliche Baustoff; noch der Eiffelturm von 1889 besteht aus Puddeleisen. Die Eads Bridge in St. Louis von 1874 gilt als erste große Stahlbrücke.³⁰ Um 1900 standen Schweißeisen und Flusseisen – der flüssig erzeugte Stahl – noch nebeneinander in den Tabellenwerken, und im deutschen Sprachraum hieß das Fach bis 1928 „Eisenbau“.²⁸

1886 fanden Charles Martin Hall und Paul Héroult unabhängig voneinander die Schmelzflusselektrolyse zur Gewinnung von Aluminium; mit dem Bayer-Verfahren zur Herstellung von Aluminiumoxid (1887) wurde aus dem Edelmetall ein Gebrauchsmetall.³¹

7. 20. Jahrhundert: nichtrostender Stahl, Schweißen, Normung (ca. 1900–2000)

Nichtrostender Stahl hat keinen einzelnen Erfinder. Dass Chrom Stahl gegen Korrosion schützt, hatten Metallurgen in Frankreich und Deutschland zwischen 1904 und 1911 beschrieben. 1912 meldete die Firma Krupp in Essen auf Arbeiten von Benno Strauß und Eduard Maurer zwei Patente auf Chrom-Nickel-Stähle an; die Bezeichnung V2A stammt aus dieser Entwicklung.³² Unabhängig davon erschmolz Harry Brearley am 13. August 1913 in Sheffield einen Stahl mit 12,8 Prozent Chrom, aus dem rostfreie Messer wurden.³³ Die Einzelheiten stehen im Beitrag Wer hat den Edelstahl erfunden? Im Fachgebrauch heißen diese Werkstoffe „nichtrostende Stähle“; „Edelstahl“ ist die verbreitete Kurzform.

Die Schweißtechnik veränderte die Verarbeitung grundlegend. Der Kohlelichtbogen wurde 1885 patentiert, das Schweißen mit Metallelektrode 1888 entwickelt, die umhüllte Stabelektrode 1907/1908 durch Oscar Kjellberg. Das Gasschmelzschweißen mit Acetylen und Sauerstoff kam kurz nach 1900 auf. Später folgten das Unterpulverschweißen (1930), das WIG-Schweißen (1941), das Metall-Schutzgasschweißen (1948) und das Schweißen unter Kohlendioxid (1953).³⁴³⁵ Im Stahlbau verlor die Nietverbindung ab den 1920er-Jahren an Bedeutung; 1931 erschien mit DIN 4100 eine Norm für geschweißte Stahlbauten. Nach 1945 verdrängten Schweißnaht und hochfeste Schraube den Niet fast vollständig.²⁸

Die Normung schuf die Voraussetzung dafür, dass Teile verschiedener Hersteller zusammenpassen. Am 22. Dezember 1917 wurde der Normenausschuss der deutschen Industrie gegründet, das heutige DIN. Die erste Norm, DIN 1 für Kegelstifte, erschien 1918.³⁶

In der Stahlerzeugung löste das Sauerstoffblasverfahren (LD-Verfahren), das 1952 in Linz in Betrieb ging, die älteren Konverter und später den Siemens-Martin-Ofen ab.³⁷²¹ In der Verarbeitung begann mit der numerisch gesteuerten Fräsmaschine (1952) die Automatisierung der Werkzeugmaschinen. 1967 gelang der erste Laserschnitt mit Sauerstoff als Schneidgas; um 1970 arbeiteten die ersten Anlagen in der Fertigung.³⁸

8. Heute: Konstruktion am Rechner, Fertigung nach Norm (ab ca. 2000)

Die Verfahren der Gegenwart setzen fort, was im 20. Jahrhundert begann. Bauteile werden am Rechner konstruiert; Laser, Plasma und Wasserstrahl schneiden nach diesen Daten. Für das Laserstrahlschmelzen von Metallpulver, die Grundlage des metallischen 3D-Drucks, wurde 1996 das grundlegende Patent angemeldet.³⁹ Schweißverfahren, Werkstoffe und die Qualifikation der Ausführenden sind europaweit genormt.

Geblieben ist die Arbeitsteilung, die sich seit dem Mittelalter herausgebildet hat: Hüttenwerke erzeugen den Werkstoff, Walzwerke das Halbzeug, und Schlosser und Metallbauer fügen daraus Bauteile – heute geschweißt statt genietet, nach Zeichnung statt nach Augenmaß.

Vertiefungen

Drei Themen sind in eigenen Beiträgen ausführlich dargestellt:

• Eisen in Westfalen und im Siegerland – von den eisenzeitlichen Öfen des Siegerlands über die Floßöfen des Sauerlands und die Hütten im Eggegebirge bis zur Stahlindustrie an der Ruhr.
• Vom Schmied zum Metallbauer – Zünfte, Kunstschmiedearbeit am Bau, Gewerbefreiheit und die Entstehung des heutigen Ausbildungsberufs.
• Silber, Zink, Aluminium, Titan – die Geschichte der Metalle neben Kupfer und Eisen.

Dazu kommen zwei kürzere Beiträge: Wie funktioniert ein Rennofen? und Wer hat den Edelstahl erfunden?

Glossar

Begriff	Bedeutung
Verhüttung	Gewinnung von Metall aus Erz durch Hitze und ein Reduktionsmittel, meist Kohlenstoff
Gediegen	als Metall in der Natur vorkommend, nicht als Erz gebunden
Rennofen	Schachtofen, in dem Eisen fest bleibt und nur die Schlacke abläuft
Luppe	der schwammige Eisenklumpen aus dem Rennofen, mit Schlacke durchsetzt
Stückofen	größerer Rennofen des Mittelalters, der eine große Luppe („Stück“) liefert
Floßofen	früher Hochofen, aus dem das Eisen flüssig abfließt
Roheisen	kohlenstoffreiches, sprödes Eisen aus dem Hochofen; nicht schmiedbar
Frischen	Entkohlen von Roheisen zu schmiedbarem Eisen oder Stahl
Osemund	im Frischfeuer gewonnenes, weiches Eisen des Sauerlands, Vormaterial für Draht
Puddeln	Frischen im Flammofen unter Rühren (Henry Cort, 1784)
Schweißeisen	im teigigen Zustand gewonnenes Eisen aus Rennofen, Frischfeuer oder Puddelofen
Flusseisen, Flussstahl	flüssig erzeugter Stahl aus Konverter oder Herdofen
Aufkohlen	Anreichern der Randschicht von Eisen mit Kohlenstoff
Kupellation	Trennen von Silber und Blei durch Oxidieren des Bleis
Zementation	Glühen eines Metalls mit einem Zusatz, der in das Metall eindringt – bei Messing Zink, bei Stahl Kohlenstoff
Legierung	Metall aus zwei oder mehr Bestandteilen, etwa Bronze aus Kupfer und Zinn

Zeitliche Übersicht

Phase	Zeitraum	Kennzeichen
Vor der Verhüttung	11.–6. Jahrtausend v. Chr.	Kupferminerale als Schmuck, gediegenes Kupfer gehämmert und geglüht
Kupfersteinzeit	ca. 5000–3300 v. Chr., regional verschieden	Verhüttung von Kupfer, Gold, Wachsausschmelzguss
Bronzezeit	ca. 3300–1200 v. Chr. (Vorderer Orient)	Arsenkupfer, dann Zinnbronze; Fernhandel mit Zinn
Eisenzeit	ab ca. 1200 v. Chr., Mitteleuropa ab ca. 800 v. Chr.	Rennofen, Luppe, Aufkohlen und Härten
Antike / Mittelalter	ca. 500 v. Chr.–1500 n. Chr.	Gusseisen in China; in Europa Wasserkraft, Stückofen, Floßofen
Frühe Neuzeit	ca. 1500–1750	Agricola 1556, Hammerwerke, Tiegelgussstahl
Industrielle Revolution	ca. 1709–1900	Koks, Puddeln, Bessemer, Siemens-Martin, Thomas
20. Jahrhundert	ca. 1900–2000	nichtrostender Stahl, Schweißen, Normung, Sauerstoffblasverfahren
Heute	ab ca. 2000	rechnergestützte Konstruktion, Laser, additive Fertigung

Wo die Forschung uneins ist

• Ein Ursprung oder mehrere: Ob die Kupferverhüttung im Vorderen Orient erfunden wurde oder an mehreren Orten unabhängig entstand, ist offen. Belovode ist der älteste direkte Beleg, nicht zwingend der älteste Ort.
• Älteste Zinnbronze: Ein Fund aus Pločnik in Serbien (um 4650 v. Chr.) wird als älteste Zinnbronze diskutiert. Ob es sich um eine absichtliche Legierung handelt, ist umstritten.
• Herkunft des Zinns: Für die Spätbronzezeit werden Cornwall und Zentralasien als Quellen genannt; die Analysen kommen zu unterschiedlichen Ergebnissen.
• Ältester Hochofen Europas: Die frühen Anlagen in Schweden und im Sauerland liegen zeitlich so nah beieinander, dass sich keine Reihenfolge sichern lässt.
• Datierungen von Erfindungen: Bei Verfahren des 19. und 20. Jahrhunderts weichen die Jahreszahlen je nach Quelle um ein bis zwei Jahre ab, weil Patentanmeldung, Veröffentlichung und erster Betrieb auseinanderliegen.

Quellen und Literatur

Frühe Metallurgie

• Radivojević, M.; Rehren, Th.; Pernicka, E.; Šljivar, D.; Brauns, M.; Borić, D.: On the origins of extractive metallurgy: new evidence from Europe. Journal of Archaeological Science 37 (2010).
• Radivojević, M.; Roberts, B. W.: Early Balkan Metallurgy: Origins, Evolution and Society, 6200–3700 BC. Journal of World Prehistory 34 (2021), 195–278. doi:10.1007/s10963-021-09155-7
• Radivojević, M.; Rehren, Th.; Farid, S.; Pernicka, E.; Camurcuoğlu, D.: Repealing the Çatalhöyük extractive metallurgy: The green, the fire and the “slag”. Journal of Archaeological Science 86 (2017), 101–122. doi:10.1016/j.jas.2017.07.001
• Thoury, M. et al.: High spatial dynamics-photoluminescence imaging reveals the metallurgy of the earliest lost-wax cast object. Nature Communications 7 (2016), 13356. doi:10.1038/ncomms13356
• Artioli, G. et al.: Long-distance connections in the Copper Age: New evidence from the Alpine Iceman’s copper axe. PLOS ONE 12(7) (2017), e0179263. doi:10.1371/journal.pone.0179263
• Higham, T.; Slavchev, V.; Gaydarska, B.; Chapman, J.: AMS Dating of the Late Copper Age Varna Cemetery, Bulgaria. Oxford University Research Archive

Bronze und Zinn

• Cleuziou, S.; Berthoud, Th.: Early Tin in the Near East. Expedition 25(1) (1982), Penn Museum. penn.museum
• Maddin, R.; Wheeler, T. S.; Muhly, J. D.: Tin in the Ancient Near East. Expedition 19(2) (1977), Penn Museum. penn.museum
• Royal Society of Chemistry: Periodic Table – Copper, Tin, Iron (Schmelzpunkte). periodic-table.rsc.org
• Berger, D. et al.: Isotope systematics and chemical composition of tin ingots from Mochlos (Crete) and other Late Bronze Age sites in the eastern Mediterranean Sea. PLOS ONE 14(6) (2019), e0218326. doi:10.1371/journal.pone.0218326
• Institute of Nautical Archaeology: Uluburun Late Bronze Age Shipwreck Excavation. nauticalarch.org
• Landesamt für Denkmalpflege und Archäologie Sachsen-Anhalt: Zur Datierung der Himmelsscheibe von Nebra (2020). lda-lsa.de

Eisen und Stahl bis zum Mittelalter

• Rehren, Th. et al.: 5,000 years old Egyptian iron beads made from hammered meteoritic iron. Journal of Archaeological Science 40 (2013), 4785–4792.
• Erb-Satullo, N. L.: The Innovation and Adoption of Iron in the Ancient Near East. Journal of Archaeological Research 27 (2019), 557–607. doi:10.1007/s10814-019-09129-6
• Naturhistorisches Museum Wien, Prähistorische Abteilung: Ältere Eisenzeit. nhm.at
• Güder, Ü.; Mokrišová, J.; Verčík, M.; Yalçın, Ü.: Earliest evidence for systematic use of ultrahigh carbon steel in the ancient Aegean. PLOS ONE 20(3) (2025), e0312244. doi:10.1371/journal.pone.0312244
• Historical Metallurgy Society: Archaeology Datasheet 301 – Iron: bloomery smelting and associated processes. historicalmetallurgy.org
• Liu, Y.; Wood, J. R.: Questioning Diversity (of Iron) in the Workplace: Bloomery Iron, Cast Iron, China and the West. Internet Archaeology 69 (2025). doi:10.11141/ia.69.14
• Jesus College, University of Cambridge: Iron and steel in Chinese history. jesus.cam.ac.uk
• Craddock, P. T.; Lang, J.: Crucible Steel – Bright Steel. Historical Metallurgy 38(1) (2004), 35–46.
• Universität Münster, Abteilung für Ur- und Frühgeschichtliche Archäologie: Mittelalterliche Eisenverhüttung im Märkischen Sauerland. uni-muenster.de
• Diefenbacher, M.: Nürnberg, Reichsstadt: Handwerk. Historisches Lexikon Bayerns. historisches-lexikon-bayerns.de

Neuzeit und Industrie

• Agricola, G.: De re metallica libri XII. Froben, Basel 1556. Beschreibung des Exemplars: Bibliothek des Deutschen Museums.
• Stahlinstitut VDEh: Geschichte der Eisenhüttentechnik (Themenpapier). vdeh.de
• Science Museum Group: Henry Bessemer. sciencemuseumgroup.org.uk
• English Heritage: History of Iron Bridge. english-heritage.org.uk
• Dictionary of National Biography (1885–1900): Cort, Henry; Thomas, Sidney Gilchrist. Wikisource
• Entwicklung der Eisen- und Stahlbauweise (Kapitel 1, Leseprobe). Ernst & Sohn, Berlin, ISBN 978-3-433-01849-1. wiley-vch.de
• National Park Service: Eads Bridge. nps.gov
• The Electrochemical Society: Interface, Sommer 2014, S. 36–37 (Hall, Héroult und das Bayer-Verfahren). electrochem.org
• British Stainless Steel Association: The Discovery of Stainless Steel. bssa.org.uk
• Deutsche Biographie: Strauß, Benno. deutsche-biographie.de
• Cobb, H. M.: The History of Stainless Steel. ASM International, Materials Park 2010.
• The Welding Institute (TWI): The history of welding. twi-global.com
• Kjellberg Finsterwalde: Unternehmensgeschichte. kjellberg.de
• Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT: 25 Jahre Patent zum Laserstrahlschmelzen (2021). ilt.fraunhofer.de
• Hilton, P. A.: The early days of laser cutting. 11th Nordic Conference in Laser Processing of Materials, Lappeenranta 2007. twi-global.com
• voestalpine: 60 Jahre LD-Verfahren (2012). voestalpine.com
• DIN e. V.: Chronik (Stand 2020). din.de

Überblicksdarstellung

• Tylecote, R. F.: A History of Metallurgy. 2. Auflage, Institute of Materials, London 1992.

Überarbeitungen

6. Oktober 2026: Der Beitrag wurde vollständig überarbeitet und erweitert. Jede Datierung wurde anhand der genannten Quellen geprüft. Gegenüber der früheren Fassung berichtigt:

• Kupfer: Die frühere Angabe „Nutzung und Verhüttung um 6000 v. Chr. in Vorderasien“ vermengte zwei Vorgänge. Gediegenes Kupfer wird seit dem 9. Jahrtausend v. Chr. bearbeitet; die älteste direkt belegte Verhüttung liegt um 5000 v. Chr. auf dem Balkan.
• Bronze: Zinnbronze schmilzt bei niedrigerer, nicht bei höherer Temperatur als Kupfer. Sie wird erst im 3. Jahrtausend v. Chr. häufig; vorher herrscht Arsenkupfer vor.
• Eisen: Die Reihenfolge der Öfen lautet Rennofen, Stückofen, Floßofen, Hochofen. Gusseisen und Hochofen sind in China deutlich älter als in Europa.
• Stahlbau: Bis etwa 1890 wurde überwiegend mit Schweißeisen gebaut, nicht mit Stahl.
• Nichtrostender Stahl: Neben den Krupp-Patenten von 1912 steht die unabhängige Entwicklung in Sheffield 1913.

Neu hinzugekommen sind das Glossar, zwei Karten und die Einzelnachweise. Die Themen Westfalen und Siegerland, Handwerk und weitere Metalle stehen in eigenen Beiträgen.

Die Schaubilder sind eigene schematische Zeichnungen. Die historischen Abbildungen sind gemeinfrei und stammen aus Wikimedia Commons.

Stand: Oktober 2026. Hinweise auf Fehler oder neuere Forschung sind willkommen. Dieser Beitrag liegt auch auf Englisch vor: History of metalworking.

Einzelnachweise

Die Kurzangaben verweisen auf die vollständigen Titel unter „Quellen und Literatur“.

Footnotes

1. Radivojević u. a. 2010. ↩ ↩² ↩³ ↩⁴

2. Radivojević und Roberts 2021. ↩ ↩²

3. Radivojević u. a. 2017. ↩

4. Higham u. a., AMS Dating of the Late Copper Age Varna Cemetery. ↩

5. Thoury u. a. 2016. ↩

6. Artioli u. a. 2017. ↩

7. Cleuziou und Berthoud 1982. ↩

8. Maddin, Wheeler und Muhly 1977. ↩

9. Royal Society of Chemistry, Periodic Table: Kupfer 1.084,62 °C, Zinn 231,93 °C, Eisen 1.538 °C. ↩

10. Berger u. a. 2019. ↩

11. Institute of Nautical Archaeology, Uluburun. ↩

12. Landesamt für Denkmalpflege und Archäologie Sachsen-Anhalt 2020. ↩

13. Rehren u. a. 2013. ↩

14. Erb-Satullo 2019. ↩ ↩² ↩³

15. Naturhistorisches Museum Wien, Ältere Eisenzeit. ↩

16. Historical Metallurgy Society, Archaeology Datasheet 301. ↩

17. Güder u. a. 2025. ↩

18. Liu und Wood 2025. ↩

19. Jesus College Cambridge, Iron and steel in Chinese history. ↩

20. Craddock und Lang 2004. ↩ ↩²

21. Stahlinstitut VDEh, Geschichte der Eisenhüttentechnik. ↩ ↩² ↩³ ↩⁴ ↩⁵ ↩⁶

22. Universität Münster, Mittelalterliche Eisenverhüttung im Märkischen Sauerland. ↩

23. Diefenbacher, Historisches Lexikon Bayerns. ↩

24. Bibliothek des Deutschen Museums, De re metallica. ↩

25. English Heritage, History of Iron Bridge. ↩ ↩²

26. Dictionary of National Biography, Artikel „Cort, Henry“. ↩

27. Science Museum Group, Henry Bessemer. ↩

28. Entwicklung der Eisen- und Stahlbauweise, Kapitel 1 (Ernst & Sohn). ↩ ↩² ↩³

29. Dictionary of National Biography, Artikel „Thomas, Sidney Gilchrist“. ↩

30. National Park Service, Eads Bridge. ↩

31. The Electrochemical Society, Interface, Sommer 2014. ↩

32. Deutsche Biographie, Artikel „Strauß, Benno“. ↩

33. British Stainless Steel Association, The Discovery of Stainless Steel. ↩

34. The Welding Institute, The history of welding. ↩

35. Kjellberg Finsterwalde, Unternehmensgeschichte. ↩

36. DIN e. V., Chronik. ↩

37. voestalpine 2012. ↩

38. Hilton 2007. ↩

39. Fraunhofer ILT 2021. ↩