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Auf der Suche nach der idealen Wärmflasche: Zink und Verzinktes

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Dies ist der dritte Beitrag der Artikelserie zum Thema Wärmflaschen, der erste beleuchtet verschiedene Varianten und Namen der Wärmflasche, der zweite Wärmflaschen aus Zinn und Kupfer.

Da sich auch für verzinktes Blech der Begriff „aus Zink“ oder „aus Zinkblech“ eingebürgert hat, ist bisher unklar, ob jemals Wärmflaschen aus reinem Zink oder einer Zinklegierung hergestellt wurden, oder ob es sich bei allen Wärmflaschen „aus Zink“ um Produkte aus verzinktem Metall handelt.

Selbst eine Mail an die Initiative Zink, das ist der Interessenverband der Zink-Erzeuger, Zinkrecycler, Halbzeugproduzenten und Anwender wurde zwar mit einem sehr netten und informativen Telefongespräch beantwortet, ob das Sturzgussverfahren1 Anwendung bei der Produktion von Wärmflaschen fand erfuhr ich jedoch nicht.

Für alle Leser und besonders für Petra von Deeprooted habe ich trotzdem ein paar Hintergrundinformationen zu Zink und Wärmflaschen zusammengefasst.

Wärmflaschen aus Zink und Zinklegierung

Ein mögliches Zeitfenster für die Produktion von Wärmflaschen aus reinem Zink oder Zinklegierung wäre etwa zwischen 1826 und 1914 (Beginn des ersten Weltkriegs). Im Jahre 1826 setzte der „Verein zur Beförderung des Gewerbefleißes in Preußen“ einen Preis für die Auffindung einer Massenanwendung von Zink aus2

Besonders rund um Berlin wurde Zinkguss daraufhin vermehrt als Material für Architekturstücke, Säulen, Ornamente, Kronleuchter und Figuren eingesetzt. Auch Anwendungen aus der Lampenindustrie sind bekannt. Theoretisch wäre es zu schon zur Anfangszeit möglich gewesen, die beiden Hälften einer Wärmflasche im Sturzgussverfahren herzustellen und sie dann weich zu verlöten. Leider habe ich hierzu bisher keine Belege gefunden.

Woher kommt Zink?

Zink kommt häufiger vor als Kupfer, aber viel seltener in gediegener, also reiner Form vor 3. Zumeist kommt Zink jedoch als Bestandteil von Mineralen vor. Man spricht dann von Zinkerz.

Ein Sammelbegriff für schwefelfreie Zinkerze ist Galmei 4, im Deutsch-Belgischen Grenzgebiet auch Kelmis, im Französischen Calamine.

Hauptlieferanten für Zink sind China, Peru, Australien und Kanada. Zink gelangt zumeist auf dem Seeweg nach Deutschland, als Zinkerz oder in Reinform. Eine der größten in Deutschland betriebenen Zinkhütten befindet sich in Nordenham.

Auch in Deutschland wurden früher Zinkerze abgebaut: zum Beispiel in Eschweiler und Stolberg bei Aachen5, Ramsbeck im Sauerland 6 und Rammelsberg im Harz7. Vom Mittelalter bis 1957 wurde auch in Wiesloch Galmei abgebaut.

Als Zeigerpflanzen für das Vorkommen von Galmei fungiert die schwermetalltolerante Galmeiflora 8. Hierzu gehört im Raum Aachen, im Sauerland und dem Harz das hübsche Gelbe Galmeiveilchen, das violette Galmei Stiefmütterchen und die Hallersche Schaumkresse. Die in der Galmeiflora vertretenen Pflanzen sind allesamt Metallophyten, die Schwermetalle in großer Menge aufnehmen können.

Eigenschaften von Zink

Wärmeleitfähigkeit: Die Wärmeleitfähigkeit liegt zwischen 110 und 120 w/(M · K) 9 und ist somit höher als die von Eisen und Zinn, aber niedriger als die Wärmeleitfähigkeit von Eisen. Die spezifische Wärmekapazität von Zink ist 388 J/(kg · K).

Recycling: Der Interessensverband sagt, dass Zink je nach Anwendung bis zu 100% wiederverwendet werden kann. Auch die Trennung von Legierungen sei kein Problem.

Second Hand: So lange unklar ist, ob jemals Wärmespender aus reinem Zink hergestellt wurden, können auch noch keine Angaben über Wärmflaschen aus zweiter Hand.

Zink-Legierungen und Beschichtung

Eine Legierung ist, umgangssprachlich formuliert, eine Mischung aus mehreren Metallen. Das aus der Mischung entstehende Metall kann andere Eigenschaften haben, als die Mischungskomponenten für sich. Da die Metalle bei einer Legierung durchmischt werden, kann sich keines der beiden ablösen. Hierdurch unterscheiden sich Legierung und Beschichtung 10

Eine Zinkbeschichtung soll das Metall vor Korrosion schützen 11.

Bei der Beschichtung wird ein Metall z.B. durch Eintauchen in flüssiges Metall oder durch Galvanisieren12 auf ein Trägermetall aufgebracht. Je nach Art der Aufbringung kann sich die Beschichtung durch Umwelteinflüsse wieder lösen. Die bekannteste Zinkbeschichtung ist das Feuerverzinken. Feuer spielt hierbei eine geringere Rolle als erwartet. Die Metallteile werden in >400 Grad heißes Zink getaucht. 

Ein charakteristisches Zeichen für Feuerverzinkung sind die sogenannten Zinkblumen, die man z.B. auch an Ampelmasten und Zäunen sehen kann.

Weist ein verzinktes Produkt keine Zinkblumen auf, so kann dies zwei Gründe haben.

  1. Es wurde direkt nach dem Feuerverzinken abgekühlt.
  2. Es wurde nicht feuerverzinkt, sondern galvanisch oder spritzverzinkt.

Wärmflaschen aus Zinkblech

Eisen oder Stahl? Und was ist eigentlich Blech?

Kurz gefasst kann man diese Fragen wie folgt beantworten:

  • Eisen kommt meistens in unreiner Form vor und enthält u.A. eine beliebige Menge Kohlenstoff. Eisen mit Kohlenstoffgehalt über 2,06% wird als Gusseisen bezeichnet13.
  • Stahl ist eine Legierung deren Hauptbestandteil Eisen ist, und die maximal 2% Kohlenstoff enthält14.
  • Der Begriff Blech bezeichnet gewalztes Metall15. Weißblech ist sehr dünner Stahl, der mit Zinn beschichtet wurde.

In unserem Haus gibt es zwei Wärmflaschen aus verzinktem Eisen. Eine diente bis zur Schließung der Gaststätte als Dekoration, die zweite haben wir in einem Zustand der Verblüffung gepackt und neu im Fachgeschäft Karl Pallmann erstanden. Letztere war der Anlass zum Schreiben dieser Artikelserie.

Wie lange hat diese Wärmflasche auf uns gewartet? War sie ein Ladenhüter oder der erste Vertreter eines sich abzeichnenden Trends? Wer hat sie produziert? Schließlich steht auf der Verpackung ganz groß „made in Germany“.

Inzwischen sind diese Fragen größtenteils beantwortet: Mit großer Wahrscheinlichkeit wurde die Wärmflasche im Ortsteil Beierfeld, einem der drei Ortsteile von Grünhain-Beierfeld im sächsischen Erzgebirgerkreis hergestellt. Grünhain-Beierfeld  existiert als Ortszusammenschluss seit 200516.

Beierfeld im Erzgebirgekreis

Das Wappen von Grünhain-Beierfeld (Quelle: Wikipedia)

Das Wappen von Grünhain-Beierfeld (Quelle: Wikipedia)

Beierfeld war ursprünglich ein reines Bauerndorf. Im Jahre 1485 wird die Hütte Silberhoffnung in Beierfeld erstmalig erwähnt, zu der auch ein Stollen namens Weinberg bzw. „Weiberg“ gehörte. Durch dessen gute Ausbeute gelangten die Trauben in das Gerichtssiegel von Schönburg, das die Grundlage des Grünhain-Beierfelder Wappen ist 17, Weinbau gab es in dieser Region nicht.

Im 14. Jahrhundert wurden im Nachbarort Waschleite Zinn aus einem Abhang ausgewaschen (Leithe = Berghang) 18.

Ein Schmied im Nachbarort Sachsenfeld begann um 1710 mit der seriellen Herstellung von Blechlöffeln. In Beierfeld wurde die Technik des Löffelmachens verfeinert, man verzinnte und polierte die Löffel. In der Produktion von Blechlöffeln nahm Beierfeld zwischenzeitlich eine führende Position ein und wandelte sich zu einer handwerklich und später industriell geprägten Gemeinde 19 Die beiden gekreuzten Löffel sind jedoch erst seit 1914 Bestandteil des Gemeindewappens 20

Im 19. Jahrhundert siedelt sich einerseits die die Aktiengesellschaft Bing aus Nürnberg an, einer der Fabrikanten von Blechspielzeug, der mir bereits bei der Recherche zur Herkunft unseres Spielzeug-Herdes begegnete, andererseits gründen Bewohner Beierfelds zahlreiche Hausklempnereien und stellen Blechwaren wie z.B. Haus und Küchengeräte her21.

Im Zuge der Weltwirtschaftskrise muss das Bing-Werk 1929 schließen. Das Werk wurde von der Firma Petzhold AG Prag erworben. Heute werden hier Elektromotoren hergestellt.

Ein paar der kleinen Betriebe überlebten, so auch die Firma Metallwaren Schürer, gegründet 1905. Ein Zeitungsartikel in der Freien Presse aus dem Jahre 2011 22 berichtet über die Auftragsproduktion von Wärmflaschen aus Kupfer und verzinktem Eisen für eine deutsche Handelsfirma. Genau diese beiden Modelle werden oder wurden von der Firma Alpfa vertrieben. Auf deren Website sind sie zwar nicht aufgeführt, aber auf zahlreichen Shopping-Websites23.

Die industrielle Wärmflaschenproduktion

Bei Schürer werden die Wärmflaschen auf Wunsch des Kunden, als Auftragsproduktion hergestellt. Ob Schürer zu Beginn des 20. Jahrhunderts bereits Wärmflaschen herstellte, ist nicht bekannt. Jedoch wurde ganz in der Nähe von Grünhain-Beierfeld, in Schwarzenberg, aktive Forschung und Entwicklung in Sachen Wärmflaschen betrieben.

Auf der umfangreichen Website zum Thema Wärmflaschen von Günter Holtmann ist ein Auszug aus einem Nachwort von Friedrich Emil Krauß24 zu finden, in dem er die Probleme beschreibt, mit denen sich sein Vaters Louis Krauß, dem Gründer der Kraußwerke, konfrontiert sah.

Um die Jahrhundertwende wurden Wärmflaschen von den Kraußwerken, aber auch vielen Konkurrenten hergestellt. Durch den Konkurrenzdruck waren überall Maßnahmen zur Kostenreduzierung ergriffen worden. Es wurde z.B. dünneres Kupfer verwendet und der Gewichtsverlust durch die Beigabe eines Stücks Blei ausgeglichen. Dünnwandige Wärmflaschen verzogen sich jedoch sehr schnell. Auch unverzinkte Stahlwärmflaschen, die schnell rosteten, wurden verkauft.

Das Triumph Wiege- und Wellenbad, hergestellt in den Krausswerken bei Schwarzenberg (Quelle: Wikipedia).

Das Triumph Wiege- und Wellenbad, hergestellt in den Krausswerken bei Schwarzenberg (Quelle: Wikipedia).

Louis Krauß, ursprünglich Klempner und Erbe einer Löffelschmiede25, litt unter den Beschwerden seiner Kunden und setzte auf Qualität. Er ließ unter anderem eine Sicherheitsverschraubung mit versenkter Dichtungsrille patentieren, eine Vorrichtung zum schnelleren Entleeren der Wärmflasche und einen Explosionsschutz.

Möglicherweise weist unsere alte Wärmflasche einen solchen Sicherheitsverschluss auf. Er ist komplett aus Metall und somit ohne einen Einsatz, der sich durch Wärmeeinfluss oder Druck verändert.

Vergleich der Wärmflaschenverschlüsse

Oben: Verschluss der neuen Flasche, mit Schaumstoff gedichtet
Unten: Verschluss der alten Flasche mit Verschlusssystem aus Metall

Neben Messinglegierungen zur Herstellung hochwertiger Wärmflaschen 26 führte er 1905 den Rostschutz durch Feuerverzinkung im Erzgebirge ein und produzierte Waschschüsseln und Wärmflaschen in großen Stückzahlen.

Zinkblech als Werkstoff

Wärmeleitfähigkeit: Eisen hat eine Wärmleitfähigkeit von 80,2 W/ m * K. Laut dem Leitfaden des Kompetenzzentrums technischer Umweltschutz hat verzinktes Stahlblech eine Wärmeleitfähigkeit von 60 W/m*K. Dies entspricht etwa der Wärmeleitfähigkeit von Zinn27. Wärmflaschen aus verzinktem Eisen müssten demnach nicht allzu heiß werden und die Wärme lange halten.

Recycling: Laut den mündlichen Aussagen der Initiative Zink ist die Trennung von Legierungen und verzinkten Materialien unkompliziert. Der Leitfaden für Bauherren des Kompetenzzentrums technischer Umweltschutz bietet genaue Zahlen zum nicht erneuerbaren Energieaufwand, Treibhauspotenzial und Versauerung28.

Second hand: Gebrauchte Wärmflaschen aus verzinktem Stahlblech sind in großer Zahl erhältlich, beispielsweise bei Dawanda. Mit etwas Glück erhält man sogar ein Qualitätsprodukt aus dem Hause Krauß oder aus einer Manufaktur.

  1. Die Geschichte der Zinkgusstechniken wird bei Wikipedia sehr gut erklärt.
  2. Quelle: Wikipedia zum Thema Zinkguss, der Text wurde jedoch aus der vierten Ausgabe von Meyers Universallexikon (1885-1892) übernommen. Diese ist bei Retrobib einsehbar.
  3. Weltweit sind laut Wikipedia dreißig Stellen bekannt an denen Zink in gediegener Form vorkommt. Es wurde von der International Mineralogical Association (IMA) als eigenständiges Mineral anerkannt. Die Wirtschaftsvereinigung Metalle gibt an, dass keine Vorkommen von Zink in elementarer Form bekannt seien.
  4. Eine Beschreibung des Begriffs Galmei findet sich beispielsweise im Lexikon des Museums Zinkhütterhof .
  5. Mehr über Stolberger Zink bei Wikipedia. Das Museum Zinkhütter Hof in Stolberg ist sicherlich eine Reise wert.
  6. Das Besucherbergwerk in Ramsbeck gibt Einblick in den Erzabbau bis 1974.
  7. Website des Weltkulturerbe Rammelsberg.
  8. Eine informative Kombination aus der Bestandteilen der Galmeiflora und der Regionalgeschichte Stolbergs ist im Stolberg-ABC zu finden.
  9. Quelle des ersten Wertes: Wikipedia-Eintrag zur Wärmleitfähigkeit, der zweite Wert stammt aus dem Eintrag zum Thema Zink.
  10. Eine detailliertere Erklärung des Begriffs Legierung bietet Wikipedia.
  11. Wie Zink vor Korrosion schützt, eine detaillierte Beschreibung der Beschichtunstypen und Tipps zu deren Anstrich fand ich bei der Schweizerischen Vereinigung der Lack- und Farbentechniker.
  12. Wie Galvanisieren genau funktioniert, erklärt Wikipdia. Mehr zum Thema Verzinken bei Wikipedia.
  13. Mehr zu Gusseisen bei Wikipedia. Eisen im Allgemeinen bei Wikipedia.
  14. Mehr zum Thema Stahl bei Wikipedia.
  15. Mehr zum Thema Blech bei Wikipedia.
  16. Die Website von Grünhain-Beierfeld.  Grünhain-Beierfeld bei Wikipedia: Hier
  17. Quelle: Chronik von Grünhain-Beierfeld.
  18. Eine im Jahre 1688 erstmals erwähnte Grube in Waschleite kann heute besichtigt werden.
  19. Quelle: Streifzüge durch die Geschichte des Erzgebirges: Abschrift von Schumanns Lexikon.
  20. Die Angabe, dass die beiden Löffel erst 1914 hinzugefügt wurde, entstammt der Chronik von Grünhain-Beierfeld.
  21. Quelle: Chronik von Grünhain-Beierfeld.
  22. Der  Zeitungsartikel in der Freien Presse über die Herstellung von Wärmflaschen bei Schürer in Beierfeld.
  23. Die Website der Firma Alpfa in Dietz an der Lahn. Die beiden Wärmflaschen bei Idealo.de.
  24. Abschrift aus Ing. F.M. Feldhaus: Die Geschichte der Wärmflasche, Nachwort von Friedrich Emil Krauß
  25. Mehr zu Louis Krauß bei Wikipedia.
  26. Quelle: Die Geschichte der Wärmflasche, Teil 2 auf der Website von Günter Holtmann
  27. Quelle: Der sehr aufschlussreiche Leitfaden für Bauherren der Kompetenzzentrums technischer Umweltschutz.

  28. Quelle: Der sehr aufschlussreiche Leitfaden für Bauherren des Kompetenzzentrums technischer Umweltschutz über verzinktes Stahlblech.

Autor: Alice Scheerer

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2 Kommentare

  1. @deeprooted_p : Eigentlich wollte ich ja zuerst über Wärmflaschen aus Messing schreiben, aber nun …
    http://t.co/lpCDI99Q6U

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