50. Zinn (Sn) – Das Metall der Bronzezeit

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0:23 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.

0:51 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.

1:21 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.

1:58 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

2:51 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.

3:26 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.

4:04 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.

4:37 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.

5:05 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.

5:32 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

6:25 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.

6:51 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

7:42 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.

8:26 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.

9:04 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.

9:41 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.

10:17 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.

11:08 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.

11:38 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.

12:05 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.

12:46 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.

13:10 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.

13:43 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.

14:07 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.

14:35 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.

15:09 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.

15:54 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.

16:43 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.

17:05 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.

17:58 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

18:52 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.

19:16 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.

19:48 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.

20:17 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

21:12 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.

21:48 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.

22:11 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.