Geschichte.

Entwicklung und Produktion.

Anlass für die Entwicklung schwerster Kanonen war die Erkenntnis, dass der Wehrmacht für die Zerstörung von Festungsbauwerken der Maginot-Linie keine geeigneten Waffen zur Verfügung standen. Die Geschütze sollten aus vorzubereitenden Stellungen innerhalb des eigenen Territoriums eingesetzt werden, jedoch in Teillasten über das normale Schienenverkehrsnetz transportabel sein. 1935 legten die Krupp-Werke Entwürfe für die Kaliber 70, 80, 85 und 100 cm vor. Das Heereswaffenamt zögerte zunächst mit einer Bestellung. Hitler besuchte 1936 die Krupp-Werke; im folgenden Jahr gab das Waffenamt den Auftrag für drei Geschütze des Kalibers 80 cm. Trotz des Baus zusätzlicher Werkhallen konnte Krupp den ursprünglichen Liefertermin für das erste Geschütz im März 1940 nicht einhalten; es wurde im Sommer 1941 fertiggestellt.  Für die gesamte Projektleitung bei Krupp war Direktor Erich Müller (1892–1963) verantwortlich. Sein Spitzname war „Kanonen-Müller“, da er für die Planung und Entwicklung der Geschütze bei Krupp verantwortlich zeichnete. Dem Konstruktionsprinzip nach waren es Kanonen in Haubitzenbauweise mit hydraulischem Schubkurbelverschluss. Das Geschützrohr bestand aus Mantelrohr und Seelenrohr. Es war in einer Rohrwiege gelagert, die zwischen zwei langen Lafettenholmen montiert wurde. Die Lafettenholme waren wiederum über Zwischenträger auf insgesamt acht fünfachsigen Drehgestellen gelagert, die auf zwei parallelen Gleisen liefen. Das Geschütz wurde über einen eigenen Generator mit Strom versorgt und konnte zur Feineinrichtung über Elektromotoren an einigen der Achsen bewegt werden.  Bei Krupp trug das erste Geschütz die Bezeichnung „Schwerer Gustav“, das baugleiche zweite die Bezeichnung „Schwerer Gustav 2“, das projektierte dritte Geschütz aufgrund seiner Modifikationen die Bezeichnung „Langer Gustav“. Eine weitere Bezeichnung bei Krupp war „Gustav-Gerät“. Der Name „Dora“ entstand 1942 bei der Artillerie. Das dritte Geschütz wurde mit dem Kaliber 52 cm und einer Rohrlänge von 48,00 Metern projektiert, jedoch nie fertiggestellt. Geplant war ein Einsatz am Ärmelkanal gegen Ziele in England.  Das erste einlagige Seelenrohr wurde im September 1941 auf dem Schießplatz Hillersleben auf einer Behelfslafette eingeschossen. Die Fertigstellung der Lafette erfolgte kurze Zeit später, woraufhin das Geschütz auf dem Übungsplatz Rügenwalde-Bad bei Rügenwalde in Hinterpommern montiert und getestet wurde.  Am 8. Januar 1942 wurde die Schwere Artillerie-Abteilung (E) 672 aufgestellt; Kommandeur dieser Einheit war Oberstleutnant Robert Böhm.

Transport und Aufbau.

Die Verlegung des Geschützes sowie der Mannschaften und des Gleismaterials erforderte allein fünf Eisenbahnzüge und drei bis vier Bauzüge für den Aufbau des Geschützes und der Feuerstellung. Der Bau der Feuerstellung nahm die meiste Zeit in Anspruch, da die Aufbaustrecke dreigleisig und die in einem Kreisbogen verlegte Schießstellung zweigleisig mit zusätzlichen Stabilisierungselementen über eine Länge von etwa 900 m angelegt werden musste. Zudem wurden zu beiden Seiten der Schießstellung Erdwälle aufgeworfen, die zusammen mit Tarnnetzen für den Schutz des Geschützes sorgen sollten. Zum Luftschutz standen zwei Heeres-Flakabteilungen bereit. Der Aufbau des Geschützes selbst konnte mit den auf zwei zusätzlichen Schienen außerhalb der drei Aufbaugleise laufenden Portalkränen innerhalb von 56 Stunden erfolgen.  Zum Verschieben des Geschützes in der Feuerstellung kamen zwei eigens von Krupp für diese Aufgabe entwickelte Diesel-Doppelloks des Typs D 311 zum Einsatz. Die Feinrichtung erfolgte in Selbstfahrt durch eingebaute Elektromotoren in den Drehgestellen des Geschützes. Die Kartuschen der Granaten wurden wie bei allen schweren deutschen Eisenbahngeschützen seit dem Paris-Geschütz in einem separaten Klimawagen gelagert, um die für die optimale und vor allem berechenbare Verbrennung des verwendeten zweibasigen Nitrocellulosepulvers erforderliche Temperatur von etwa 15 °C zu gewährleisten.

Kampfeinsatz.

Der einzige Kampfeinsatz fand während der Belagerung Sewastopols im Juni 1942 statt. Hierzu wurde das Geschütz im April 1942 auf die Krim verlegt. Während der Planung der Belagerung stieß der Einsatz der Dora auf Skepsis: So wies General Erik Hansen vom LIV. Armeekorps darauf hin, dass der Einsatz die Nachschubwege stark belaste. Für die wenigen Objekte in Sewastopol, die als Ziele der Dora in Frage kämen, stünden auch andere Waffensysteme zur Verfügung, so Hansen. Der Bau der Feuerstellung erfolgte bei Bachtschyssaraj, etwa 25 Kilometer nordöstlich von Sewastopol. Dabei wurden bis zu 1500 zivile Arbeitskräfte sowie 1000 Angehörige der Organisation Todt eingesetzt. Es entstanden ein zwei Kilometer langes Zufahrtsgleis, ein rund 1200 Meter langer dreigleisiger Abschnitt zum Aufbau des Geschützes sowie die Schießkurve. Insgesamt waren rund 5000 Menschen für den Einsatz des Geschützes erforderlich; unter ihnen befanden sich etwa 20 Ingenieure der Firma Krupp.  Während der Belagerung Sewastopols kam das Geschütz Dora ab dem 5. Juni an insgesamt fünf Tagen zum Einsatz, ehe am 17. Juni der gesamte Munitionsvorrat aufgebraucht war. Der „einzige mit absoluter Sicherheit nachgewiesene Beschuß mit bedeutsamen Erfolg“ waren Treffer am Munitionslager des Werks „Weiße Klippen“, das am Nordrand der Sewernaja-Bucht bis zu 30 Meter unter der Erde lag. Von den insgesamt 48 abgefeuerten Schuss lagen zehn näher als 60 Meter zum Ziel; die größte Abweichung betrug 740 Meter. Zwischen dem 2. Juni und dem 1. Juli 1942 verschoss die bei Sewastopol eingesetzte deutsche Artillerie 26.281 Tonnen Munition, wovon knapp 1,3 Prozent auf das Geschütz Dora entfielen. Hinzu kamen 20.529 Tonnen Bomben, die bei 23.751 Einsätzen der Luftwaffe abgeworfen wurden. Nach der Eroberung Sewastopols war es wegen der starken Zerstörung der Stadt vielfach nicht möglich, die Einschlagsorte der Dora-Geschosse zu identifizieren. Beim einzigen zweifelsfrei festgestellten Einschlagsort handelte es sich um ein 32 Meter tiefes brunnenschachtartiges Loch, an dessen Boden sich eine durch die Detonation der Granate entstandene höhlenartige Erweiterung befand.  Nach der Beschießung Sewastopols sollte im September 1942 ein weiterer Einsatz während der Belagerung Leningrads beim Unternehmen Nordlicht folgen. Dazu wurde eine Geschützstellung am Bahnhof Taizy südlich von Leningrad errichtet. Ein Einsatz unterblieb, da eine sowjetische Großoffensive erwartet wurde. Das Geschütz wurde vor November 1942 zurück nach Rügenwalde verbracht; die Besatzung des Geschützes wurde später dem 388. Volks-Artillerie-Korps zugeteilt.

Überholung.

In Rügenwalde erhielt das Geschütz ein neues (wie beim zweiten Geschütz nunmehr zweilagiges) Seelenrohr, da das alte bereits vor der projektierten Standzeit von 100 Schuss stark abgenutzt war. Die je 1850 kg Hochleistungstreibladung pro Schuss brannten das Rohr sehr schnell aus; schon ab dem 15. Schuss sah die Trefferlage schlecht aus.  Ein weiteres Erprobungsschießen des Geschützes fand zwischen dem 17. und 19. März 1943 in Rügenwalde (Schießplatz Rügenwalde-Bad) statt. An einem Vorführungsschießen am 19. März nahmen Hitler, Rüstungsminister Albert Speer, Generalfeldmarschall Wilhelm Keitel und weitere Generäle sowie Alfried Krupp von Bohlen und Halbach und mehrere Direktoren der Krupp-Werke teil.

Geplante Modifizierung.

Im weiteren Kriegsverlauf wurde eine Modifizierung der beiden „Gustav“-Geräte als Planprojekt betrieben, um parallel zum Einsatz der V-Waffen Großbritannien mit Artillerie zu beschießen. Um die erforderlichen Schussweiten von 100 bis 200 km zu erreichen, sollten ein auf 44 m verlängertes glattes Seelenrohr eingebaut, Gegengewichte für die Rohrverlängerung am Verschlussblock montiert sowie Ansetzer und Munitions- und Kartuschentransport umkonstruiert werden. Noch wichtiger für die Reichweitensteigerung war der Einsatz neuer Munition.  Da sich Granaten mit Raketenzusatzantrieb bei vorangegangenen Projekten als unpräzise erwiesen hatten, sollte nun das „Peenemünder Pfeilgeschoss“ eingesetzt werden, ein unterkalibriges (52 cm) pfeilstabiles Treibspiegelgeschoss. Dieses sollte bei einem Gewicht von 2000 kg eine Mündungsgeschwindigkeit von über 1200 m/s und eine Reichweite von über 130 km haben. Bei einer Sprengladung von nur noch 180 kg wäre dieses nicht panzerbrechende Geschoss jedoch nur noch eine psychologische Waffe ohne militärischen Wert gewesen.

Lagerung und Verbleib.

Im September 1943 wurde das Geschütz in das Heeres-Nebenzeugamt nach Auerswalde bei Chemnitz gebracht und dort eingelagert. Am 14. April 1945, einen Tag vor dem Eintreffen der US-amerikanischen Truppen, wurde das Geschütz gesprengt. Im Sommer 1945 wurde es von sowjetischen Spezialisten untersucht und im Herbst desselben Jahres zum sowjetischen Beutesammelplatz nach Merseburg verbracht. Danach wurde Dora in Teilen nach dem Polygon Rschew (einem Artillerieschießplatz) bei Toksowo in der Nähe von Leningrad transportiert. Dort blieb es bis 1950, worauf es aufgrund eines Befehls von D.F. Ustinow in das Stalingrader Werk „Barrikade“ umgelagert wurde. 1954 wurde es nochmals auf das Testgelände Prudboi (Полигон Прудбой) in der Nähe von Stalingrad überführt. Dort wurde die Kanone 1960 zerteilt und eingeschmolzen, Geschosse wurden gesprengt. Zwei Hülsen befinden sich jetzt im Museum „Stalingradskaja Bitwa“ in Wolgograd (erster Saal).  Das zweite (niemals aktive) Geschütz wurde im März 1943 in Rügenwalde abgebaut und weiter westlich eingelagert. Im Februar 1945 trafen die Geschützzüge im Heeres-Nebenzeugamt in Auerswalde ein. Ende März wurden sie nach Grafenwöhr verbracht und am 19. April 1945 dort gesprengt. Die Trümmer wurden erst in den 1950er-Jahren verschrottet.  Teile des dritten Geschützes (Kaliber 52 cm) wurden nach dem Krieg in den Krupp-Produktionsstätten in Essen gefunden.  Das weltweit größte „Dora-Ensemble“ befindet sich im Militärhistorischen Museum der Bundeswehr in Dresden im Themenparcours „Schutz und Zerstörung“. Ausgestellt ist eine 80-cm-Granate als Teilnachbau (teilweise original).

Das Dora-Geschütz als Instrument der Propaganda.

Der Einsatz des "Dora-Geschützes" in der Schlacht um Sewastopol, welcher der einzige Einsatz dieser Waffe blieb, wurde vom NS-Regime zur Propaganda, insbesondere durch Berichte der Propagandakompanie (PK), genutzt. So wurde die Beschießung der Festung Sewastopol durch das Eisenbahngeschütz „Dora“ und den Mörser „Thor“ von den Kriegsberichterstattern Walter Frentz und Gerhard Garms auf Farbfilm aufgenommen. Diese Aufnahmen wurden in der "Deutschen Wochenschau" Nr. 617 in Schwarzweißkopien gezeigt (siehe Panorama-Farbmonatsschau). Der Wochenschaubericht wurde vom Reichspropagandaleiter Joseph Goebbels, der nach eigenen Angaben an der veröffentlichten Fassung mitgewirkt hatte, als „staatspolitisch und künstlerisch besonders wertvoll“ bezeichnet. Im "Völkischen Beobachter" wurde den „PK-Männern für dieses dokumentarische Geschenk an die Heimat“ gedankt und darüber berichtet, „wie unsere Artillerie mit Geschützen und Mörsern bisher kaum für möglich gehaltener Kaliber auf die Festung trommel[t]“. In der "Wochenschau" Nr. 659 waren in einem Bericht über den Bau des Atlantikwalls Szenen vom Aufbau des Geschützes „Dora“ einmontiert, die suggerierten, Geschütze dieses Kalibers seien Teil des Schutzes gegen eine alliierte Invasion. Die Aufnahmen waren auf dem Übungsplatz Rügenwalde entstanden.  Etwa drei Wochen nach der Eroberung Sewastopols wandte sich Gustav Krupp von Bohlen und Halbach schriftlich an Hitler und behauptete, die Waffe habe „nun ihre Wirksamkeit bewiesen“. Zudem ersuchte Krupp – auch im Namen seiner Frau – um die „Gunst, die Krupp-Werke von einer Kostenforderung für dieses erste Erzeugnis zu entbinden.“ Bereits im 19. Jahrhundert hatten die Krupp-Werke dem preußischen König ein Geschütz zum Geschenk gemacht; zudem wurden Besichtigungen der Fabriken angeboten. In seinem Schreiben an Hitler verwies Krupp auf ein Beispiel Alfred Krupps von 1870. Der Historiker Harold James ordnet die „Gastlichkeit, Werbung und Besichtigungstouren“ Krupps im 19. Jahrhundert als „Bestandteil[e] einer Marketing-Strategie“ ein, „die potentielle Kunden in ein Gewebe aus persönlicher Nähe und Vertrauen einspann.“  Belegt ist, dass Hitler die von Krupp entwickelte und gebaute Waffe „meine stählerne Faust“ sowie „meine gewaltigste Artilleriefaust“ nannte. Nach dem Einsatz von Krupps Eisenbahngeschütz „Dora“ bei der Zerstörung der sowjetischen Festung Sewastopol sprach Hitler dem Unternehmen die „höchste Anerkennung für die unvergleichliche Leistung bei der Verstärkung der militärischen Macht Deutschlands aus“. Indes kam diese Waffe infolge der logistischen und sonstigen Probleme – der Sewastopol-Einsatz hatte „mehrere[...] Sonderzüge[...] und 4500 Mann Bedienung“ erfordert – nicht nochmals zum Kampfeinsatz.  Während das Dora-Geschütz sowohl von der Propaganda der NS-Zeit als auch in einem Großteil der populären Kriegsliteratur der Nachkriegszeit und teils bis in die Gegenwart hinein mit Superlativen wie „größte Kanone aller Zeiten“, „Wunderwaffe“ und „schwerstes Geschütz der Welt“ gekennzeichnet wurde, ordnete ein 1952 in der "Allgemeinen Schweizerischen Militärzeitschrift" erschienener Bericht das „Gerät ‚Dora‘“ in militärischer Hinsicht als „mehr eine technische Absurdität mit einer im Vergleiche zum ungeheuren Aufwand geringen Leistung“ ein. Karl Justrow, in der Zeit des Nationalsozialismus "Chef der Abnahme" im Heereswaffenamt, befand 1954, bei der Schussweite der Dora sei die Aussicht auf Treffer bei Objekten kleiner Flächenausdehnung „von vornherein fast gleich null“ gewesen. Durch die Steigerung des Kalibers sei die Dora in einen Bereich gekommen, wo die Leistung nur noch langsam, der Aufwand aber sehr rasch steige. Die Treffgenauigkeit der Dora sei „nach verhältnismäßig wenigen Schüssen so schnell bis zur Unbrauchbarkeit des Rohres“ abgesunken, dass „man schon aus diesem Grund erwägen mußte, ob deren Verwendbarkeit lohnt.“ Albert Speer, Rüstungsminister unter Hitler, behauptete nach dem Kriegsende, er und seine Mitarbeiter hätten „dieses Monstrum“ abgelehnt.

Die 80-cm-Kanone (E) war ein schweres „Sondergeschütz“ der Wehrmacht im Zweiten Weltkrieg. Hergestellt wurde es von den Krupp-Werken unter dem Namen Schwerer Gustav. Es handelte sich um das weltweit größte und aufwändigste mobile Geschütz, das jemals im Einsatz war. Insgesamt wurden zwei Exemplare gebaut, von denen nur das später von den Artilleristen so genannte "Dora-Geschütz" zu einem einzigen Kampfeinsatz kam. Die Kanone wurde im Gegensatz zu ihrer Bauart dennoch als Eisenbahngeschütz bezeichnet, obwohl sie nicht einlastig auf dem Schienenweg verlegbar war. Sie konnte nur in mehreren einzelnen Teillasten bewegt werden und benötigte zum Aufbau eine gewisse Vorlaufzeit (im Gegensatz zu den klassischen Eisenbahngeschützen). Für den Einsatz mussten separate kurze Gleiswege mit einer Schießkurve errichtet werden.


Sprachspiel nach Wittgenstein.

Allgemein kann man unter Sprachspiel jede Form der sprachlichen Äußerung innerhalb eines praktischen Kontexts verstehen, also die unzähligen Arten des Zeichen-, Wort- und Satzgebrauchs. Wittgenstein betont dies mit dem Begriff, dass "„das Sprechen der Sprache ein Teil [...] einer Tätigkeit, oder einer Lebensform [ist]“". Dabei können diese sprachlichen Äußerungen von kleinen Lauten wie „Aua“ oder „Hilfe!“ bis zu komplexen sprachlichen Systemen reichen: Auch die Philosophie, eine Fachsprache, ein Witz, ein literarischer Text oder andere Sprachformen können daher als Sprachspiele bezeichnet werden.  Im weiteren Sinne zählen auch Äußerungsformen wie diejenigen der Mathematik oder der formalen Logik zu den Sprachspielen. Diese zeichnen sich gegenüber anderen alltäglichen Sprachspielen durch einen vergleichsweise hohen Grad an Präzision bezüglich der verwendeten Ausdrücke aus.  Innerhalb von Wittgensteins eigenem Werk sind Sprachspiele oft bestimmte Gedankenexperimente, in denen ein eng umrissener Gebrauch von Worten dargestellt wird, um an simplen Beispielen ihre Verwendungsweise zu studieren. Diese Sprachspiele sind von der Sprache des Alltags zu unterscheiden. Wittgenstein versucht allerdings mit ihnen bestimmte Aspekte der Sprachpraxis im Allgemeinen zu erläutern. Die genaue Darstellung von Sprachspielen dient bei Wittgenstein zumeist dem Zweck, das Entstehen philosophischer Probleme auf missverstandene Sprachspiele zurückzuführen.  Zentraler Gedanke für Wittgensteins Sprachspiel-Begriff ist, dass jede sprachliche Äußerung in einer menschlichen Praxis beheimatet ist. Nur innerhalb dieser (zum großen Teil nichtsprachlichen) Praxis machen die vielen verschiedenen Sprachspiele Sinn. Ein Wort, ein Begriff oder ein Satz hat seine Bedeutung also nicht unabhängig davon, was man mit diesem Wort, dem Begriff oder dem Satz "tut" und in welcher Situation man ihn äußert. In den Philosophischen Untersuchungen brachte Wittgenstein dies auf die Formel: Im "Braunen Buch", einer Vorstufe der "Philosophischen Untersuchungen", bezeichnete Wittgenstein die Sprachspiele noch als „in sich geschlossene Systeme der Verständigung“. Diese Formulierung taucht in den "Philosophischen Untersuchungen" jedoch nicht mehr auf. Sprachspiele sind grundsätzlich offen, lassen sich zumindest theoretisch beliebig erweitern oder verändern. Auch ist es nach Wittgensteins Auffassung in den seltensten Fällen sinnvoll, eine „geschlossene“, also klar definierte und abgegrenzte Verwendung eines Begriffs zu fordern oder zu suchen. Viele Begriffe (viele Sprachspiele) seien gerade dadurch praktikabel, dass man "keine" genauen Grenzen für ihren Gebrauch ziehen kann. Exemplarisch erläutert dies Wittgenstein anhand des Begriffes „Spiel“:  Diese Ähnlichkeiten, durch welche die Sprachspiele untereinander verwandt sind, nennt Wittgenstein Familienähnlichkeiten.  Der Begriff „Spiel“ im Wort „Sprachspiel“ betont also zum einen, dass Sprachspiele in eine menschliche Praxis eingebettet sind: Sprachliche Äußerungen (Sprachspiele) haben demnach auch nur dann einen Sinn, wenn sie eine bestimmte Verwendung und Funktion innerhalb einer Lebensform haben. Zum anderen verweist der Begriff des Spiels darauf, dass den vielen verschiedenen Sprachspielen nicht notwendigerweise irgendetwas gemeinsam zu Grunde liegt.  Manche Sprachspiele bauen dabei aufeinander auf. Um etwa an einem philosophischen Sprachspiel teilzunehmen (zum Beispiel wenn über die Verwendung des Begriffs „Sprachspiel“ diskutiert wird), muss bereits die Beherrschung vieler anderer Sprachspiele vorausgesetzt werden. Ein Mensch kann nicht sofort damit beginnen zu philosophieren, sondern muss die Sprache zunächst "erwerben", also – in Wittgensteins Worten – zur Verwendung vieler Worte und Sätze „abgerichtet“ werden (PU § 27).  Jedes Sprachspiel hat dabei bestimmte Regeln: jedes Wort, jeder Satz, hat bestimmte Regeln für seinen Gebrauch. Diese Regeln für den richtigen Gebrauch der Sprache sind Konventionen bzw. Gepflogenheiten, die Menschen innerhalb einer Lebensform teilen. Ein Sprachspiel ist daher prinzipiell nur in einem sozialen Kontext denkbar. Ein Mensch allein wäre laut Wittgenstein nicht fähig, ein Sprachspiel zu etablieren. Dies hat Wittgenstein in seinem berühmten Privatsprachenargument zu zeigen versucht.

Spiel mit der Sprache in der Vorschulerziehung.

Der Ausdruck „Sprachspiel“ wird auch in einem weiteren Sinne von „Spiel mit der Sprache“ verwendet. Dabei geht es um einen kreativ-spielerischen Umgang mit Strukturen und Bedeutungen und sogar mit der optischen Dimension geschriebener Sprache. Ein Beispiel sind Kinderanekdoten, Abzählreime und spielerische Wiederholungen. Solche „Spielsprachen“ sind Gegenstand u. a. der Vorschulpädagogik – etwa im Zusammenhang mit Sprachförderung, aber auch in Verbindung mit einer Erziehungsauffassung, die sich in die Situation des Kindes und dessen Sprachkompetenz einzufühlen versucht.  Während Erwachsene über differenziertere Kenntnisse und Kompetenzen verfügen, die komplizierte sprachliche Konstrukte zu verstehen und zu produzieren erlauben, ist der Sprachgebrauch von Kindern ungezwungener und kreativer im Umgang mit Sprachnormen und Vokabular. Die spielerische Lust an der Sprache ist dabei ein starkes Motiv für den Spracherwerb. Häufig entdecken Erwachsene darin nur eine Unvollkommenheit sprachlichen Ausdrucks.

Spiel mit der Sprache in der Literatur.

Als Sprachspiele im weiteren Sinne könnte man auch die konkrete Poesie (visuelle Poesie) bezeichnen, die vor allem die optischen und akustischen Aspekte der Sprache zum Anlass nimmt, in Abweichung von den offiziellen Normen der Sprache zu spielen und Formen der Darstellung unkonventionell zu variieren. Ihrer Theorie zufolge stellt „Konkrete Poesie“ keine Sachverhalte mehr dar – außer sich selbst. Insofern ist das Spiel mit der Sprache das Ziel dieser Art der Sprachmanipulation.

Unter Sprachspiel (engl. "language game") wird allgemein eine sprachliche Äußerung verstanden, die innerhalb einer bestimmten Verwendungssituation auftritt. Der Begriff wurde vor allem durch Ludwig Wittgensteins (1889–1951) Hauptwerk "Philosophische Untersuchungen" populär und im philosophischen Diskurs etabliert.


Geschichte.

Die Menschen nutzten das Prinzip der Ionenaustauscher, lange bevor die chemischen Hintergründe verstanden wurden.  Im Zweiten Buch Mose findet sich implizit die wohl älteste Erwähnung des Ionenaustauschprozesses: Es wird auf die Überführung von bitterem in trinkbares Wasser durch Einlegen von alten Baumstämmen hingewiesen – verrottete Zellulose ist ein guter Austauscher für Magnesium-Ionen:  Die ersten in der Technik gezielt verwendeten Ionenaustauscher waren Alumosilikate, die reversibel Erdalkali- und Alkaliionen aus einer Lösung aufnehmen bzw. abgeben können. Natürliche Austauscher dieses Typs sind z. B. in bestimmten vulkanischen Ablagerungen. Die ersten künstlichen Alumosilikate wurden unter dem Namen Permutit Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelt und für die Enthärtung von Wässern verwendet.  Weitere Entwicklungen waren schwach saure Ionenaustauscher auf Basis von speziellen Kohlen und schwach basische Ionenaustauscher auf Basis von Phenolharzen. Alle diese älteren Austauschtypen waren mechanisch gebrochene und nach bestimmten Korngrößen gesiebte Granulate. Mit der Entwicklung der Phenolharze konnten später kugelförmige Polymere direkt gewonnen werden. Mit stark basischen Ionenaustauschern wurde es möglich, auch Silikate aus dem Rohwasser zu entfernen. Heutige Austauscher basieren überwiegend auf modifizierten Polystyrolen und Polyacrylsäuren.

Funktionsweise.

Das Prinzip des Ionentausches beruht darauf, dass Ionen umso stärker an den Ionenaustauscher gebunden werden, je höher ihre Ladung, und bei gleicher Ladung, je größer ihr Ionenradius ist. Zum Beispiel wird Na im Ionentauscher durch Ca verdrängt, aber auch Ca durch Al. Das stärker bindende Ion verdrängt das schwächer bindende Ion von den Bindungsstellen des Ionentauschermaterials. Es muss also dafür gesorgt werden, dass das unerwünschte Ion, das aus der Lösung entfernt werden soll, stärker gebunden wird als das Ion, das an den Ionenaustauscher gebunden ist. Weitere wichtige Einflussfaktoren dafür sind: der pH-Wert der Lösung im Zusammenhang mit der Art und der Anzahl der Bindungsstellen des Ionenaustauschermaterials und auch die jeweilige Stoffmengenkonzentration.  Wie stark der Ionenradius die Selektivität eines Ionenaustauschharzes beeinflusst, zeigt die nachfolgende Auflistung für zweiwertige Metallionen. Die Werte sind für eine Lösung mit dem pH-Wert 4,0 und Calcium als Basis mit 1,0 für K/Ca und einem schwach sauren Kationenaustauschharz mit Polyacrylgerüst gültig:  Neben der Selektivität können auch durch Vergrößerung einer Stoffkonzentration aufgenommene Ionen wieder vom Ionenaustauschmaterial verdrängt werden. Letzteres wird bei einer Regeneration durchgeführt. Nachfolgend werden die Reaktionen am Beispiel von Natriumionen, die als Kochsalz (NaCl) in einer wässrigen Lösung vorliegen, angegeben. Für Aufnahme (= Beladung/Betrieb) und Ablösung (= Regeneration) wird ein stark saures Kationenaustauschharz verwendet. Das Regeneriermittel ist Salzsäure.  Bei Beladung verläuft die Reaktion von links nach rechts. Wird die Konzentration des HO-Ions im rechten Teil der Gleichung gesteigert, verschiebt sich die Reaktion wieder nach links und der Austauscher wird in die Säureform zurückgewandelt, er wird regeneriert. Wenn der Austauscher bei Beladung/Betrieb und Regeneration in der gleichen Richtung von der zu entsalzenden Flüssigkeit und der Regenerierlösung durchströmt wird, spricht man von einem "Gleichstromaustauscher", bei einer entgegengesetzten Strömungsrichtung von einem "Gegenstromaustauscher". Die Konzentration des Regeneriermittels liegt normalerweise bei 3–10 % HCl.  Im angeführten Beispiel wird bei der Beladung im ablaufenden Wasser eine verdünnte Salzsäure gebildet. Durch einen Gegenioneneffekt kommt es in Abhängigkeit von der Salzkonzentration im Rohwasser und dem Beladungszustand des Ionenaustauschharzes zu einem Natriumschlupf bei der Beladung. Im ablaufenden Reinwasser nach dem Austauscher ist deshalb noch ein kleiner Natriumgehalt vorhanden. Dieser kann besonders bei einem Gleichstromaustauscher Werte von 1 mg Na/l und höher erreichen. Bei einem Gegenstromaustauscher liegen sie bei ≤ 0,1 mg Na/l.

Arten von Ionenaustauschern.

Je nachdem welche Art von Ionen ausgetauscht werden, unterscheidet man Kationenaustauscher und Anionenaustauscher. Im Fall eines Kationenaustauschers ist die aktive Gruppe eine anionische Gruppe, wie beispielsweise Sulfonsäuregruppen, oder Carboxygruppen mit abdissoziierbarem Kation. Man unterscheidet schwachsaure Kationenaustauscher (Carboxygruppen) und stark saure mit Sulfonsäuregruppen.  Bei den Anionenaustauschern enthalten stark basische Sorten quartäre Ammoniumgruppen als aktive Gruppen, die ihr Gegenion austauschen können. Generell werden Anionenaustauscher Typ I und Typ II verwendet. Die Unterscheidung der beiden Typen I und II bezieht sich auf die Eigenschaften für thermische Beständigkeit und Austauschkapazität. Ein Typ I-Anionenaustauscher ist thermisch stabiler, hat aber eine geringere Austauschkapazität als ein Typ II-Austauscher. Die austauschaktive Gruppe des Typ I-Austauschers ist eine Trimethyl-ammonium-Gruppe ( –N(CH) ). Beim Typ II ist mindestens eine der drei Methylgruppen durch eine Hydroxyethylgruppe ( –CH–CH–OH ) ersetzt.  Schwach basische Austauscher enthalten Aminogruppen, an die die Anionen freier Säuren angelagert werden. Die Säureanionen sind reversibel gebunden. Mit Laugen werden bei der Regeneration die freien Aminogruppen wieder zurückgebildet. Abhängig vom Typ der Aminogruppe – primäre (–NH), sekundäre (–NHR) oder tertiäre Aminogruppe (–NR) – ist die Basizität der Austauscher schwach bis mittelbasisch.  "Amphotere Austauscher" können gleichzeitig Anionen und Kationen austauschen. Kationenaustauscher tauschen gelöst vorliegende Kationen (positiv geladene Ionen) gegen andere Kationen aus, die Bestandteil des Austauschmaterials sind. Kationenaustausch-Materialien sind selbst Salze, wobei die Kationen (in Gleichung unten: Z) leicht in Lösung gehen können, also "mobil" (beweglich) sind. Die polymeren und wasserunlöslichen Anionen (in Gleichung unten: Q) des Kationenaustausch-Materials sind "stationär", also unbeweglich. Als allgemeine Gleichung für den Prozess des Austausches einwertiger Kationen (Ka) aus einem gelöst vorliegenden Salz (Ka + An) durch den Ionenaustauscher [(Z)Q] kann man schreiben:  Anionenaustauscher tauschen entsprechend Anionen (negativ geladene Ionen) eines gelösten Salzes gegen andere Anionen aus. Hierbei liegen die "stationären" Kationen des Ionenaustauschers polymer vor, während die Anionen des Anionenaustauschers "mobil" sind.  Beispiele für Ionenaustausch-Materialien:

Technische Ionenaustauschsäulen.

Während im Labor mit Austauschharzen gefüllte Säulen aus Glas oder Kunststoff verwendet werden, sind in technischen Anlagen die Säulen als Behälter ausgeführt. Diese Behälter sind überwiegend aus Stahl mit innerer Hartgummierung gefertigt. Im Behälter sind Drainagesysteme oder Düsenböden für den Ein- und/oder Austritt der behandelten Flüssigkeit und der Regenerierlösungen eingebaut. Je nach Ausführung der Austauscher bzw. dessen Funktion werden folgende Typen verwendet:  In den ersten vier Austauschertypen werden entweder Kationen- oder Anionenaustauschharze eingefüllt. Entsprechend werden schwach und stark saure bzw. schwach und stark basische Ionenaustauschharze verwendet. Für eine Entsalzung sind mindestens zwei Austauscher erforderlich, damit Kationen und Anionen entfernt werden können. Die restlichen drei Typen arbeiten mit Kationen- und Anionenaustauschharzen. Hier ist in einem Behälter eine Entsalzung möglich.  Eine typische Vollentsalzungsanlage enthält einen Austauscher für Kationen, einen Austauscher für Anionen und, falls Deionat mit einer Restleitfähigkeit von < 1,0 μS/cm erzeugt werden soll, einen Mischbettaustauscher. Diese Kombination wird auch als "Entsalzungsstraße" bezeichnet. Zwischen Kationen- und Anionenaustauscher wird häufig noch ein Rieselbehälter zur CO-Entfernung angeordnet. Letzterer reduziert die aus der Carbonathärte gebildete freie Kohlensäure auf < 10 mg/l. Dies ist wirtschaftlicher als die Entfernung über Anionenaustauscher.  Bei kontinuierlicher Reinwassererzeugung sind zwei Straßen erforderlich. Eine Straße ist in Betrieb und die zweite Straße befindet sich in Regeneration oder wird bereitgehalten. Die normale Betriebszeit einer Straße vor einer Regeneration beträgt mehr als 6 Stunden. Erfolgt die Auslegung der Anlage für weniger als 4 Stunden, so spricht man von einer "Kurztaktanlage".  Außer den vorstehend angeführten Anlagen, die alle als "Satzanlagen" arbeiten, gibt es in der Technik auch Anlagen, die kontinuierlich arbeiten. Für diesen Typ der Entsalzungsanlage, sind verschiedene Verfahren entwickelt worden, die allerdings nur selten in der Praxis verwendet werden. Näheres hierzu unter kontinuierliche Ionenaustauschanlagen.

Kunstharz-Ionenaustauscher.

Kunstharz-Ionenaustauscher können sich im Aufbau ihrer Polymer-/Polykondensatgerüste unterscheiden: Man spricht von Gelharzen oder makroporösen Harzen. Die ersten Austauscher dieser Art wurden von Robert Grießbach in der Farbenfabrik Wolfen (damals Teil der I.G. Farben), in den 1930er Jahren entwickelt und unter dem Handelsnamen Wofatit ( Wolfener Farbenfabrik Permutit-Ersatz) auf den Markt gebracht. Die Produktion von Wofatit in Wolfen wurde in der DDR fortgesetzt und weiterentwickelt. Bis 1988 wurden 95 verschiedene Wofatit-Typen in die Produktion überführt, darunter Kationenaustauscher und Anionenaustauscher. Aktuelle Handelsnamen sind Lewatit (Lanxess), Dowex (Dow Chemicals), Amberlite (Rohm and Haas), Treverlite (CHEMRA) und Resinex (Jacobi Carbons). Die Harzaustauscher sind ein Mittel, um verschiedenste Arten von Wässern und wässerigen Lösungen aufzubereiten.  Wenn organische Ionenaustauscher für die Aufbereitung von Trink- und Brauchwasser oder im Bereich der Nahrungsmittelindustrie verwendet werden, sind besondere Anforderungen an die Qualität einzuhalten. Herstellungsbedingt können neue Austauscher während der ersten Betriebszeit Monomere an die behandelte Flüssigkeit abgeben. Der zulässige Schlupf von organischen Bestandteilen ist gesetzlich limitiert. Der Grenzwert für die Abgabe an TOC (organischem Kohlenstoff) darf in Deutschland bei einem zweifach wiederholten, 72-stündigen Kontaktversuch maximal 2,5 mg pro m Kontaktfläche und Tag betragen.  Nachfolgend eine Tabelle mit den generellen Kenndaten, die für die verschiedenen Sorten der Ionenaustauschharze von den Herstellern angegeben werden. Die aufgeführten Daten sind die "Kenndaten eines stark sauren Kationenaustauschharzes" und die Regeneriermittel Salzsäure (HCl) und Schwefelsäure (HSO):  ° vor Klammer = bei Gleichstrom, in Klammer = "bei Gegenstrom"  °° vor Klammer bei Wasserentsalzung, in Klammer "bei Kondensatentsalzung"  Aus organisch belasteten Wässern mit Huminstoffen nehmen besonders Gelharze beispielsweise Huminsäuren auf, die bei einer Regeneration des Ionenaustauschers nicht entfernt werden können; sie führen zu dem so genannten "Fouling" der Ionenaustauscher.  Besonders Anionenaustauschharze sind vom Fouling betroffen und werden durch die Aufnahme solcher Verbindungen amphoter, da die Anionenaustauschharze dann Basen- "und" Säuregruppen tragen. Bei einer Regeneration der Austauscher mit Natronlauge werden nun auch Natriumionen gebunden. Insgesamt wird durch das Fouling sowohl die Leistung der Austauscher durch Blockierung aktiver Basengruppen vermindert, der Waschwasserbedarf bei Auswaschen der Regenerierlauge vergrößert, als auch die Reinwasserqualität durch höheren Natriumschlupf verschlechtert. Nach diversen Betriebszyklen werden die Ionenaustauschharze weitgehend inaktiv und müssen ausgetauscht werden. Durch die Entwicklung von makroporösen Ionenaustauschharze wurde die Entfernung der organischen Substanzen verbessert.  Für Ionenaustausch von Oberflächenwässern wie "Moorwässern" und "Schwarzwässern" mit hoher Konzentration an organischen Substanzen können so genannte "Scavenger"-Austauscher vorgeschaltet werden. Die Scavenger-Austauscher haben nur die Aufgabe, störende Huminstoffe abzufangen. Bei Anlagen mit Mehrkammeraustauschern kann auch eine Kammer als Scavengerstufe ausgebildet sein. Durch geeignete Rezepturen und Bedingungen bei der Herstellung können die Eigenschaften in weiten Grenzen gesteuert werden, so dass es möglich ist Austauscher herzustellen, die für bestimmte Ionen selektiv sind (z. B. Lewatit Mk51 für Borat).

Regeneration.

Die Regeneration von Ionenaustauschern beruht auf der Tatsache, dass der Ionenaustausch eine Gleichgewichtsreaktion ist. Tatsächlich findet auch im Betrieb gleichzeitig die gewünschte Hin- und die nicht gewünschte Rückreaktion statt. Beim Einsatz des Ionentauschers überwiegt jedoch die Hinreaktion. Die Rückreaktion wird bei der Regeneration gefördert, indem ein Überschuss an „schwächeren“ Ionen zugegeben wird, denn viele schwächere Ionen verdrängen die vom Austauscher bevorzugten, „stärkeren“ Ionen. (Siehe auch: Prinzip vom kleinsten Zwang)  Die Regeneration wird im Gleich- oder im Gegenstrom durchgeführt, was sich auf die Fließrichtung der Flüssigkeiten während des Betriebes (auch Beladung genannt) und der Regeneration bezieht. Bei Gleichstrom wird der Ionenaustauscher sowohl im Betrieb als auch bei der Regeneration in der gleichen Richtung durchströmt. Bei Gegenstrom verläuft die Regeneration entgegengesetzt der Beladung. Zur Regeneration werden verschiedene Verfahren eingesetzt. Die wichtigsten Verfahren sind Gleichstrom-, Gegenstrom-, Verbund- und progressive Regeneration. Sie haben verschiedene Vor- und Nachteile im Hinblick auf Chemikalienaufwand und Regenerationswirkung. In Abhängigkeit von den unterschiedlichen Ionenaustauschharzen werden üblicherweise folgende Regenerierchemikalien verwendet:  Es sind auch Verfahren entwickelt worden, Austauscher mit Hilfe des elektrischen Stroms zu regenerieren, dabei wird der Austauscher (besonders für Mischbettaustauscher) zwischen zwei Austauschermembranen (KAT und AAT) gefüllt und Spannung angelegt. Die Ionen wandern im Feld und werden durch den Anolyten(Säure) und den Katolyten(Lauge) gebunden und dadurch abgetrennt. Die Membranen verhindern eine Diffusion der Elektrolyten zurück zum Austauscher. Mischbettaustauscher müssen, wenn sie nicht elektrolytisch regeneriert werden, durch Spülen von unten in Säulen getrennt werden (der AAT setzt sich oben ab).  In den 1970er Jahren wurde untersucht, ob statt Chemikalien auch Unterschiede in der Temperatur für einen Ionenaustausch und die Regeneration ausreichen. Es wurden Ionenaustauschharze entwickelt, die bei Zimmertemperatur Kat- und Anionen aus einer Salzlösung aufnehmen und bei Erwärmung gegen H und OH−Ionen wieder abgeben. Die Gleichung für diese Reaktionen lauten:  Bei 20 °C verläuft die Reaktion von links nach rechts. Bei Erwärmung auf 80 °C werden die aufgenommenen Ionen wieder abgegeben, die Reaktion verläuft umgekehrt und die Harze in die regenerierte Form umgewandelt. Bei milden Brackwässern kann eine über 80%ige Entsalzung erreicht werden. Als "Sirotherm Process" wurden in den USA erste Versuchsanlagen mit Erfolg getestet. Durch die Verteuerung der Energiekosten konnte sich dieses Verfahren bisher aber wirtschaftlich in der Praxis nicht durchsetzen.  Durch Aufnahme von Verunreinigungen blockierte und dadurch weitgehend inaktive Ionenaustauschharze – beispielsweise Kationenaustauscher mit Eiweißverbindungen oder Anionenaustauscher mit Huminsäuren – können mit warmer alkalischer Kochsalzlösung behandelt werden. Hierdurch sind häufig diese Verunreinigungen zumindest teilweise wieder ablösbar. Nach einer derartigen Spezialbehandlung ist zusätzlich eine normale Regeneration erforderlich.

Anwendungen.

Ionentauscher werden sehr oft zur Enthärtung, Umsalzung, Teilentsalzung oder Vollentsalzung von Wasser oder wässerigen Lösungen verwendet.  Ein Verfahren für die "Trinkwasseraufbereitung", bei dem Kohlensäure (CO) als Regeneriermittel verwendet wird, ist das um 1980 entwickelte „Carix-Verfahren“. Dieses wird inzwischen häufiger sowohl für eine Teilentsalzung wie auch für die Verminderung des Sulfat- oder Nitratgehaltes in Trinkwässern verwendet.  Pulverisierte Ionenaustauscher werden für die Entfernung von geringen Verunreinigungen wie Farbstoffe, Metallspuren, giftige organische Chlorverbindungen usw. aus wässrigen Lösungen oder nichtwässrigen Flüssigkeiten z. B. durch eine Anschwemmfiltration eingesetzt.  Ionenaustauscher mit feiner Körnung und in größeren Schichthöhen werden für die chromatographische Trennung von organischen Verbindungen verwendet. Ein Beispiel ist die Separation von Glukose und Fruktose aus den Gemischen, die bei der Fermentierung von Maisstärke zu Invertzucker anfallen.  Ionenaustauschharze werden in der Chemie auch als Katalysatoren für diverse Synthesen eingesetzt. Diese Verwendung wird zum Teil auch in nichtwässrigen Lösungen durchgeführt.  Weitere wichtige Anwendungen für Ionenaustauscher sind:

Ionenaustauschermembran.

Als Ionenaustauschermembran (auch Ionentauschmembran) bezeichnet man dünne Folien (Dicke: 20–100 Mikrometer), die nur von Ionen mit einem bestimmten Ladungsvorzeichen passiert werden können. „Anionentauschermembranen“ sind durchlässig für elektrisch negativ geladene Teilchen (Anionen), während „Kationentauschermembranen“ nur elektrisch positive geladene Teilchen (Kationen) hindurchlassen.  Ionentauschermembranen dienen als ladungsselektive Filter, mit deren Hilfe Kationen oder Anionen gezielt aus Lösungen entfernt werden können. Derartige Membranen werden in der Elektrodialyse zur Anreicherung von Salzlösungen bzw. zum Abtrennen von Salzen verwendet und zur Herstellung von Säuren und Laugen aus Salzlösungen eingesetzt.  Technische Ionentauschermembranen (z. B. Amberplex) bestehen aus wassergequollenen Polymernetzwerken, an denen über kovalente Bindungen elektrisch geladene chemische Gruppen (z. B. COO, SO, PO, NR) fixiert sind. Die Gesamtladung der Membran wird durch mobile Gegenionen ausgeglichen, die in der wässrigen Phase gelöst sind. Diese mobilen Gegenionen können durch andere mobile Ionen mit gleichem Ladungsvorzeichen ausgetauscht werden, sobald die Membran in Kontakt mit einer Salzlösung gebracht wird. Folglich können alle Ionen mit dem gleichen Ladungsvorzeichen wie die mobilen Gegenionen diese Membran passieren, während entgegengesetzt geladene Ionen – mit dem gleichen Ladungsvorzeichen wie die fixierten Ionen (funktionelle Gruppe) des Membrannetzwerkes (Polymermatrix) – abgewiesen werden. Dieser Mechanismus wird als „Donnan-Ausschluss“ (nach Frederick George Donnan) bezeichnet und bewirkt, dass man Ionenaustauschmembranen als ladungsselektive Filter verwenden kann.  Die Selektivität, S+/−, einer Ionenaustauschmembran ist definiert als das Verhältnis der Konzentrationen von Kationen zu Anionen in der Membran. Diese Größe nimmt mit steigender Salzkonzentration ab, d. h. in konzentrierten Salzlösungen (Salzkonzentration > 10–15 mol/L) werden die Membranen wirkungslos. Die Berechnung der Kationen-/Anionenselektivität ist äußerst schwierig, weil S+/− gleichzeitig von der Ionenaktivität und dem osmotischen Druck innerhalb der Membran abhängt.

Ionentauscher oder Ionenaustauscher sind Materialien, mit denen gelöste Ionen durch andere Ionen gleichnamiger Ladung (d. h. positiv oder negativ) ersetzt werden können; es findet ein "Ionentausch" statt. Ionentauscher kommen als Säulen, die mit einem Ionenaustauschermaterial gefüllt sind, oder als Membranen in den Handel und werden von der zu behandelnden Lösung durchströmt. Die auszutauschenden Ionen werden am Ionenaustauschermaterial gebunden, das seinerseits dafür eine äquivalente Ladungsmenge von vorher gebundenen Ionen in die Lösung abgibt.


Gewinnung.

Schwefeltrioxid wird technisch im Kontaktverfahren durch mit Vanadiumpentoxid katalysierte Oxidation von Schwefeldioxid mit Luftsauerstoff bei 420 °C hergestellt. Reines Schwefeltrioxid erhält man durch Abdestillieren aus Oleum, welches ein Zwischenprodukt bei der Schwefelsäureherstellung ist. Das zunächst gasförmige abdestillierte Schwefeltrioxid wird anschließend durch Kühlung zu flüssigem Schwefeltrioxid kondensiert. Bei Kondensation und Lagerung sind enge Temperaturgrenzen einzuhalten, da Festpunkt und Siedepunkt sehr nahe beieinander liegen.  Um kleinere Mengen Schwefeltrioxid zu erhalten, kann man es auch aus einer Mischung von Schwefelsäure und Phosphorpentoxid oder Metaphosphorsäure (HPO, cyclo-Phosphat) abdestillieren. Schwefeltrioxid lässt sich jedoch auch durch die Oxidation von Schwefeldioxid mit Stickstoffdioxid darstellen.

Verwendung.

Gasförmiges Schwefeltrioxid dient hauptsächlich zur Herstellung von Schwefelsäure:  In Wasser löst sich das gasförmige SO nur sehr langsam und wird daher in konzentrierte Schwefelsäure eingeleitet, wobei sich Dischwefelsäure (HSO) bildet. Mit Wasser wird diese dann zu Schwefelsäure umgesetzt:  Weiter zur Herstellung von Fluorsulfonsäure und Chlorsulfonsäure  Vermischt man Schwefeltrioxid mit Alkoholen, entstehen Schwefelsäureester:  Diese Reaktion wird bei der Herstellung von Tensiden genutzt:  Die Schwefelsäureester werden mit Natronlauge neutralisiert und liefern so Fettalkoholsulfate. Weiter ist Schwefeltrioxid als Oxidationsmittel geeignet. Es wurde auch zur Herstellung von Rauchgranaten benutzt, da bereits ein Tropfen flüssiges Schwefeltrioxid einen großen Raum komplett einnebeln kann.

Eigenschaften.

Gasförmiges Schwefeltrioxid liegt als Monomer vor. Dieses ist trigonal-planar gebaut und enthält drei gleich lange S–O-Doppelbindungen:  Die angegebene Strukturformel setzt sich aus wie folgt aussehenden mesomeren Grenzstrukturen zusammen:  Es liegt im Gleichgewicht mit SO-Molekülen vor. Wird (gasförmiges) SO unter −80 °C abgekühlt, bildet sich das sog. γ-SO. Dieses besteht aus SO-Molekülen. Es ist nicht planar aufgebaut, sondern formt einen gewellten Ring. Dabei sind die Schwefelatome von Sauerstoff verzerrt tetraedisch umgeben.  Schwefeltrioxid verkohlt augenblicklich Gummi und die meisten Kunststoffe wie PVC, nur spezielle Kunststoffe wie beispielsweise Teflon und Perfluoralkoxy sind relativ beständig.

Messtechnische Erfassung von Schwefeltrioxid-Emissionen.

Schwefeltrioxid-Emissionen können mit einem Kondensationsverfahren ermittelt werden, bei dem ein Teilstrom des zu beprobenden Abgases mittels einer beheizten Entnahmesonde dem Abgas entnommen und in ein Kondensationsgefäß geleitet wird. Die Randbedingungen im Kondensationsgefäß bewirken, dass Schwefeltrioxid als Schwefelsäure abgeschieden wird. Die quantitative Bestimmung des Sulfats erfolgt per Ionenchromatographie oder Titration.  Eine weitere Methode zur Messung von Schwefeltrioxid ist das 2-Propanol-Verfahren. Bei diesem Verfahren wird das beladene Abgas durch eine Lösung mit 2-Propanol geleitet. Im Gegensatz zu Schwefeldioxid wird Schwefeltrioxid durch diese Lösung sehr gut absorbiert. Nach Abschluss der Probenahme wird das absorbierte Schwefeltrioxid mit einer Bariumperchloratlösung gegen Thorin titriert. Dieses Verfahren hat sich in der Praxis nicht bewährt.

Schwefeltrioxid, SO, ist das Anhydrid der Schwefelsäure. Es bildet bei Normbedingungen farblose, nadelförmige Kristalle, die äußerst hygroskopisch sind und sehr heftig (explosiv) mit Wasser reagieren. Es existieren für den Feststoff Schwefeltrioxid drei verschiedene Modifikationen. Einatmen hat Reizerscheinungen zur Folge, in der Lunge wird daraus Schwefelsäure, die ein lebensgefährliches Lungenödem auslösen kann.


Geschichte.

Die in der UdSSR gebaute Mjassischtschew M-4, auch als „Molot“ ("Vorschlaghammer") bezeichnet, hatte am 20. Januar 1953 mit F. Opadschi ihren Erstflug und wurde am 20. Juli 1954 erstmals auf der traditionellen Luftparade in Moskau-Tuschino öffentlich vorgestellt. Die Maschine war der erste vierstrahlige strategische Langstreckenbomber der Sowjetunion und sollte eine Alternative zur gleichzeitig entwickelten Tupolew Tu-16 darstellen. Die Reichweite des Bombers war anfangs jedoch noch zu begrenzt, um US-Ziele zu erreichen, da Mjassischtschew kein praktikables Verfahren entwickeln konnte, um das Flugzeug in der Luft zu betanken. Dies war westlichen Militärbeobachtern jedoch zunächst nicht bekannt. Unterhalb der Triebwerke konnte unter jeder Tragfläche je ein Zusatztank mitgeführt werden, was aber nur sehr selten praktiziert wurde. Auch wurden bei der Vorführung 1954 die vier vorhandenen Exemplare in großen Runden über die Zuschauer gelenkt, da der Eindruck entstehen sollte, die Sowjetunion verfüge über mindestens 28 Maschinen dieses Typs. Die M-4 wurde zur "M-4A" mit stärkeren AM-3M-Triebwerken und verbesserter Radarausrüstung weiterentwickelt. Mit einer Betankungssonde direkt vor dem Cockpit ausgerüstet war sie nun auch in der Lage, durch Kraftstoffübernahme in der Luft höhere Reichweiten zu erzielen.  Als leistungsgesteigerte Version wurde die "3M" entwickelt, die im März 1956 erstmals flog. Im Gegensatz zur M-4 verfügte sie über vier stärkere WD-7-Triebwerke, die eine höhere Startmasse und Reichweite ermöglichten. Äußeres Unterscheidungsmerkmal war der spitzzulaufende, unverglaste Rumpfbug.  Maschinen vom Typ M-4 oder deren Weiterentwicklungen M-4A und 3M (NATO-Codename: "Bison-B") waren über Jahrzehnte als strategische Bomber, Aufklärungs- und Tankflugzeuge im aktiven Einsatz. Als strategischer Bomber wurde das Flugzeug von jeweils zwei schweren Bombenfliegerregimentern auf den Stützpunkten Engels und Ukrainka betrieben. Die besondere Fahrwerksanordnung (Stützräder unter den Tragflächenenden) schränkte den Einsatzbetrieb mit diesem Flugzeug ein, weil mindestens 50 Meter breite Rollwege auf den zu nutzenden Flugplätzen vorhanden sein mussten.  In den 1950er-Jahren wurden mit als "103M" und "201M" bezeichneten Versionen dieses Flugzeuges 19 internationale Rekorde aufgestellt. So transportierte A. S. Lipko am 30. Oktober 1959 27.000 kg Nutzlast über eine Strecke von 1000 km und erreichte dabei eine Geschwindigkeit von 1028,66 km/h. Während eines anderen Fluges wurden von B. Stepanow im selben Monat 55.220 kg Zuladung auf eine Höhe von 13.121 m befördert.  Seit 1986 ist eine 3M im Zentralen Museum der Luftstreitkräfte der Russischen Föderation in Monino ausgestellt. Der letzte militärische Einsatzflug erfolgte mit einer 3MS-2 am 23. März 1994.  Für die Mjassischtschew "WM-T „Atlant“" wurden drei M-4 der Luftstreitkräfte verwendet. Das erste Exemplar diente als statische Versuchszelle, die anderen beiden wurden zu den flugfähigen Exemplaren СССР-01501 und СССР-01502 umgebaut, die dazu dienten, im Rahmen des Buran-Raumfährenprogamms die Raumfähre und auch Teile der Trägerrakete Energija zu transportieren. Das Flugzeug war auch unter der Bezeichnung "3M-T" bekannt. Die Projektarbeiten begannen im Sommer 1979, der Erstflug fand am 6. Januar 1982 statt. Augenscheinlichstes Merkmal war das veränderte, in zwei Seitenendscheiben ausgeführte Leitwerk. Der erste Transporteinsatz nach Baikonur erfolgte am 4. April des gleichen Jahres. Ab 1989 übernahm die An-225 die Aufgaben der WM-T „Atlant“.

Die Mjassischtschew M-4 (, NATO-Codename: "Bison") war ein sowjetischer strategischer Bomber, der vom OKB Mjassischtschew ab 1951 entwickelt wurde. Die M-4 war über viele Jahre ein wichtiges Waffensystem der sowjetischen Fernfliegerkräfte.


Leben.

Don Giuseppe Maria Fabrizio Salvatore Stefano Vittorio Tomasi, Principe di Lampedusa, Duca di Palma, Barone di Montechiaro, Barone di Torretta wurde am 23. Dezember 1896 in der sizilianischen Stadt Palermo geboren. Sein Vater war der Herzog Giulio Maria Tomasi di Lampedusa, seine Mutter Beatrice eine geborene Mastrogiovanni Tasca Filangeri di Cutò, ebenfalls aus einem sizilianischen Fürstenhaus. Die Familie Tomasi di Lampedusa war um 1580 nach Sizilien gelangt und hatte dort durch Einheirat großen Grundbesitz erworben; sie gehörte zu den einflussreichsten Familien der sizilianischen Aristokratie. Zu Lebzeiten des Dichters musste sie viele ihrer Güter verkaufen.  Giuseppe Tomasis zwei Jahre ältere Schwester starb zwei Wochen nach seiner Geburt an Diphtherie. Er verbrachte seine Kindheit in Palermo, wo die Familie den "Palazzo Tomasi di Lampedusa" bewohnte, und die Sommermonate auf dem Landschloss "Santa Margherita Bélice", in dem die Großmutter mütterlicherseits lebte. Daneben besaß seine Familie noch eine Villa in Bagheria, einen Palazzo in Torretta, ein Landhaus in Reitano sowie den Palast und das alte Kastell in Palma di Montechiaro.  1914 machte er am Liceo Garibaldi in Palermo seinen Abschluss. 1915 schrieb er sich an der juristischen Fakultät der Universität Rom ein, wurde aber noch im gleichen Jahr zur Armee eingezogen. Giuseppe Tomasi diente im Ersten Weltkrieg auf dem Balkan als Korporal der Artillerie. 1917 wurde er Kriegsgefangener in Ungarn. Nach einem ersten gescheiterten Versuch gelang ihm 1918 die Flucht und über Triest die Rückkehr nach Italien. In den folgenden Jahren ging er zuerst wieder nach Rom, danach immatrikulierte er sich an der Universität Genua, ohne aber einen Abschluss zu machen. Er unternahm zahlreiche Auslandsreisen.  Sein Onkel Pietro Tomasi della Torretta war italienischer Botschafter in London. Er hatte nach dem Tod ihres ersten Mannes, Baron Boris von Wolff-Stomersee, Alice Barbi, eine k.u.k. Kammersängerin aus Modena geheiratet. Anlässlich eines Besuches in London 1925 lernte Giuseppe deren Tochter aus erster Ehe, die deutsch-baltische Psychoanalytikerin Alexandra von Wolff-Stomersee, genannt Licy, kennen. 1927 und noch einmal 1931 besuchte Giuseppe Alexandra auf ihrem Schloss Stomersee (lett.: Stāmerienas muižas pils) in Lettland. Am 24. August 1932 heirateten sie in Riga. Danach wohnten sie anfangs getrennt (sie in Stomersee, er zusammen mit seiner Mutter im Palazzo Lampedusa in Palermo), bevor sie nach dem Krieg, bzw. nach der Zerstörung des Anwesens der Lampedusa, zusammen in ein kleineres Haus im Hafenquartier "La Kalsa" zogen. Licy trat nach ihrem Wegzug aus Lettland in Rom in Kontakt mit den Begründern der Psychoanalytischen Gesellschaft Italiens (S.P.I.), vor allem mit Edoardo Weiss, und kann als eine der ersten Frauen in der Geschichte der Psychoanalyse Italiens betrachtet werden. Nach dem Krieg war sie einige Zeit Vorsitzende der S.P.I. Sie starb 1982 in Palermo, mehr als zwanzig Jahre nach ihrem Gatten.  1934 wurde Giuseppe Tomasi mit dem Tod seines Vaters zum Fürsten von Lampedusa, Herzog von Palma usw. Im Zweiten Weltkrieg wurde der Palazzo Tomasi di Lampedusa in Palermo von der US Air Force zerbombt; Tomasi zog in den kleineren "Palazzo Lampedusa alla Marina" (heute "Lanza Tomasi"). 1956 adoptierte er einen entfernten Verwandten, den angehenden Musikologen und späteren Intendanten der Oper San Carlo in Neapel, Gioacchino Lanza (* 1934), der sein Erbe wurde. Giuseppe Tomasi di Lampedusa starb 1957 in Rom. Die Begräbnisfeier fand in der "Basilica del Sacro Cuore di Gesù" in Rom statt. Sein Grab befindet sich in Palermo auf dem "Cimitero dei Cappuccini".

Werk.

Giuseppe Tomasi veröffentlichte seine ersten literaturkritischen Texte 1926 und 1927.  Ab Herbst 1954 schrieb er innerhalb weniger Monate seinen einzigen Roman "Il Gattopardo", für den er aber keinen Verleger fand. Nach seinem Tod 1957 entdeckte der Schriftsteller Giorgio Bassani die Bedeutung des Romans und veröffentlichte ihn im November 1958 als Band 4 der damals von ihm herausgegebenen Reihe "I Contemporanei" im Verlag Feltrinelli. Die Veröffentlichung erregte großes Aufsehen und der Roman wurde bald ein Welterfolg. 1959 erhielt Tomasi di Lampedusa posthum den angesehenen italienischen Literaturpreis "Premio Strega".  Auch die anderen literaturkritischen Schriften, die eigentlich zur privaten Unterrichtung des jungen Freundes und späteren Literaturtheoretikers Francesco Orlando gedacht waren, wurden in Italien im Verlag Feltrinelli veröffentlicht. Der Erzählband "Die Sirene (La Sirena)" enthält neben der gleichnamigen Erzählung noch die Kurzerzählungen "Aufstieg eines Pächters", "Freude und moralisches Gesetz" sowie schließlich die autobiographischen Aufzeichnungen "Die Stätten meiner frühen Kindheit".  Der Film "Der Leopard" von Luchino Visconti nach dem Buch von Tomasi di Lampedusa wurde 1963 bei den Filmfestspielen von Cannes mit der Goldenen Palme ausgezeichnet. Legendär ist der Film auch wegen seiner Besetzung: Burt Lancaster spielte den Fürsten Salina, Claudia Cardinale die schöne Angelica und Alain Delon den Neffen des Fürsten, Tancredi.

Giuseppe Tomasi di Lampedusa (* 23. Dezember 1896 in Palermo; † 23. Juli 1957 in Rom) war ein italienischer Schriftsteller und Literaturwissenschaftler, der vor allem durch seinen Roman "Il Gattopardo" bekannt geworden ist.


Heterotrimere G-Proteine.

Heterotrimere G-Proteine sind aus drei Untereinheiten (α, β und γ) aufgebaut, wobei die α-Untereinheit eine GDP/GTP-Bindungsdomäne besitzt. In der inaktiven Form hat die α Untereinheit GDP gebunden und ist mit Untereinheiten βγ assoziiert. Ein Heterotrimeres G-Protein kann durch einen G-Protein-gekoppelten Rezeptor, der ein GTP-Austauschfaktor (guanine-nucleotide exchange factor, GEF) ist oder einen solchen bindet, aktiviert werden. Dabei tauscht die α Untereinheit (unter Einwirkung des GEF) ihr gebundenes GDP gegen GTP aus, worauf die α Untereinheit von den Untereinheiten βγ dissoziiert. Die Untereinheiten βγ zerfallen nicht weiter, sondern stellen eine funktionelle Einheit dar. Die beiden freigesetzten G-Proteinuntereinheiten α und βγ können unterschiedliche Effektoren regulieren. Beispiele hierfür sind Adenylylcyclasen, G-Protein-gekoppelte Rezeptorkinasen (GRKs) und Phospholipasen. Von den einzelnen Untereinheiten existieren mehrere Isoformen. Bisher sind 21 unterschiedliche α G-Proteinuntereinheiten, 5 β Untereinheiten und 12 γ Untereinheiten bekannt.  Heterotrimere G-Proteine besetzen eine Schlüsselposition in der Signaltransduktion und sind verantwortlich für physiologische (z. B. Sehen, Riechen, Blutdruckregulation etc.) und pathophysiologische Effekte (z. B. arterielle Hypertonie, Herzinsuffizienz).

Kleine G-Proteine (monomere).

Kleine G-Proteine (auch "kleine GTP-asen") sind monomere GTP-bindende Proteine mit einer Molekülmasse von 20 bis 40 kDa. Derzeit sind über 100 verschiedene kleine G-Proteine bekannt, die auf Grund phylogenetischer Gemeinsamkeiten und Unterschiede in 5 Familien unterteilt werden: Ras, Rho, Rab, Sar1/Arf und Ran. Sie sind im Zellzyklus an der Regulation zahlreicher Zellfunktionen beteiligt, z. B. der Regulation der Genexpression (Ras und Rho), der Regulation des Zytoskeletts (Rho), der Regulation des Vesikeltransports (Rab und Sar1/Arf) sowie der Regulation des Transports zwischen Cytoplasma und Zellkern (Ran). Die kleinen GTPasen gehen von einer inaktiven, GDP-gebundenen Form im Cytosol in eine aktive, GTP-gebundene Form an der Plasmamembran über. Sie werden von 14-3-3-Proteinen gehemmt.<ref name="DOI10.1016/j.cell.2013.03.044">Philippe Riou, Svend Kjaer u. a.: "14-3-3 Proteins Interact with a Hybrid Prenyl-Phosphorylation Motif to Inhibit G Proteins." In: "Cell." 153, 2013, S. 640–653,.</ref

Die Bezeichnung G-Protein steht vereinfacht für "Guanosintriphosphat-bindendes Protein" oder "GTP-bindendes Protein". G-Proteine besetzen eine Schlüsselposition in der Signalweiterleitung (Signaltransduktion) zwischen Rezeptor und Second-Messenger-Systemen. Man unterscheidet zwischen membranständigen "heterotrimeren" G-Proteinen und cytosolischen sogenannten "kleinen" G-Proteinen.


Kindheit und Jugend.

Muhammad al-Idrisi entstammte einer langen Reihe von Prinzen, Kalifen und Sufis. Als direkter Nachfahre der Hammudiden (1016–1058), die ihrerseits einen Nebenzweig der Idrisiden (789–985) bilden, konnte er seinen Stammbaum bis zum Propheten Muhammad zurückverfolgen.  Al-Idrisi wurde um 1100 n. Chr. in Ceuta geboren, wohin 40 Jahre zuvor seine Familie nach dem Fall von Málaga geflohen war. Schon in jungen Jahren bereiste er weite Teile von Spanien und Nordafrika bis nach Anatolien. Er studierte an der Universität von Córdoba und lehrte danach in Constantine (Algerien). Seine Feldforschungen führten ihn quer durch Europa, von Portugal über die Pyrenäen, die französische Atlantikküste entlang bis ins Königreich Jórvík, aber auch nach Ungarn und in die muslimische Welt.  Aufgrund der instabilen politischen Lage in Andalusien suchte Al-Idrisi wie viele seiner Zeitgenossen Zuflucht in Sizilien, wo die regierenden Normannen (laut Ibn Dschubair) „einige wenige arabische Familien tolerierten und förderten, um im Gegenzug von deren Wissen zu profitieren“.

Al-Idrisi, der Geograph.

Nachhaltigen Ruhm erlangte al-Idrisi durch seine geographischen Studien. Er verwendete Angaben des Claudius Ptolemäus und früher islamischer Gelehrter, aber auch selbst Erfahrenes ohne die in den mittelalterlichen Mappae mundi damals üblichen christologischen Themen. Seine Karten behandeln auch Gegenden, die seit der späten Antike der Christenheit in Europa zur Erforschung und zum Wissenserwerb nicht mehr zugänglich waren. Als muslimisch-arabischer Bewohner eines Großreiches hatte al-Idrisi Zugang zu Gebieten wie Westafrika, der arabischen Halbinsel, Indien, China und Zentralasien. Entsprechend dem geographischen Schwerpunkt ist in seinen Schriften Nordeuropa vergleichsweise wenig detailliert dargestellt.  Seine Arbeiten inspirierten und beeinflussten muslimische Geographen wie Ibn Battuta, Ibn Chaldun und Piri Reis ebenso wie die christlichen Seefahrer Christoph Columbus und Vasco da Gama.

Tabula Rogeriana.

Sein Hauptwerk / نزهة المشتاق في اختراق الآفاق / nuzhatu ʾl-muštāq fī-ʾḫtirāqi ʾl-āfāq /"Reise des Sehnsüchtigen um die Horizonte zu durchqueren" verfasste al-Idrisi von 1138 bis 1154 für Roger II. von Sizilien. Darin unterteilt er die Welt in sieben Klimazonen und liefert neben genauen Karten detaillierte Beschreibungen der kulturellen, politischen und sozioökonomischen Bedingungen der jeweiligen Regionen. Ergänzt wird das Buch von einer Karte der damals bekannten Welt eingraviert in eine massive Silberscheibe von 2 m Durchmesser.  Darin verknüpfte al-Idrisi das Wissen, welches über die Jahrhunderte von islamischen Kaufleuten und Forschern über Afrika, den Indischen Ozean und den Fernen Osten gesammelt worden war mit den Informationen der normannischen Seefahrer über die nördliche Welt zur akkuratesten Landkarte der Vormoderne. Während allerdings der eurasische Kontinent in seiner Gesamtheit dargestellt war, wurde vom afrikanischen Kontinent nur der nördliche Teil abgebildet. Außerdem fehlen Details des Horn von Afrika und Südostasiens. Die Identifizierung der dokumentierten Orts- und Landschaftsnamen wird allerdings dadurch erschwert, dass sie überwiegend auf mündliche Auskünfte zurückgehen, die al-Idrisi mit arabischen Buchstaben festhielt.  Das Werk liegt nunmehr in der sorgfältig bestellten Edition der "Istituto Italiano per il Medio e l'Estremo Oriente at Rome" unter der Mitwirkung mehrerer Wissenschaftler vor: "Opus Geographicum sive liber ad eorum delectationem qui terras peragrare studeant." Deutsch ist das Kartenwerk zugänglich durch die „Mappae Arabicae“ von Miller. Der zugehörige Text kann auf Französisch einer neueren Ausgabe bei Flammarion entnommen werden.  Mit dem "Nuzhat al-Mushtak fi-ichtiraq al-afaq" schuf al-Idrisi ein Kompendium, das über drei Jahrhunderte das Standardwerk der Kartographie blieb. Die originale Silberplatte wurde im Zuge eines Aufstandes zerstört. Die Teilkarten blieben dagegen erhalten und erlauben eine Rekonstruktion der zerstörten Weltkarte.

Al-Idrisi, der Biologe.

Al-Idrisi studierte daneben auch sämtliche damals bekannten Heilpflanzen. Da in seinen Augen die Wissenschaft seit dem Altertum kaum Fortschritte gemacht hatte, begann er selbst Pflanzen zu sammeln, zu katalogisieren und ihre Wirkung zu erforschen. Die Ergebnisse seiner Arbeit fasste er in diversen Büchern zusammen. Das Bedeutendste davon ist das "Kitab al-Dschami-li-Ashtat al-Nabat" / كتاب الجامع لأشتات النبات / kitāb al-ǧāmiʿ li-aštāti ʾn-nabāt / "Das Sammelwerk für die Pflanzenarten", dessen Handschrift der deutsche Orientalist Hellmut Ritter 1928 in der Istanbuler Fatih Handschriftenbibliothek entdeckt hat.

Abu Abd Allah Muhammad ibn Muhammad ibn Abd Allah ibn Idris al-Idrisi,, latinisiert Dreses (* um 1100 in Ceuta; † 1166 auf Sizilien) war ein Kartograph, Geograph und Botaniker.


Beschreibung.

Vegetative Merkmale.

Der Abendländische Lebensbaum ist ein immergrüner Baum. Er erreicht Wuchshöhen von etwa 20 Metern (in Einzelfällen bis maximal 38 Metern) bei einem Stammdurchmesser von 0,9 Metern (maximal 1,8 Metern). Er wächst sehr langsam; der jährliche Höhenzuwachs beträgt maximal etwa 20 Zentimeter. Exemplare über 10 Metern stehen häufig etwas schief und werden dann oft vom Sturm umgeworfen. Der Abendländische Lebensbaum kann bis zu 180 Jahre alt werden.  Die Borke ist orangebraun und längsrissig. Die meist dünne und locker beastete Baumkrone wächst kegelförmig mit schmaler, runder Spitze und aufwärts gerichteten Zweigen. Die häufig hängenden Zweige enden in nach oben gedrehten Zweigspitzen. Die schuppenförmigen Blätter haben eine gleichförmig hellgrüne bis gelbliche Blattunterseite.

Generative Merkmale.

Der Abendländische Lebensbaum ist einhäusig getrenntgeschlechtig (monözisch), es befinden sich also männliche und weibliche Zapfen an einem Pflanzenexemplar. Die männlichen Zapfen sind rötlich und 1 bis 2 Millimeter groß. Die weiblichen Zapfen sind hellbraun und bilden sich oft so reichlich, dass die ganze Baumkrone hellbräunlich aussieht. Sie besitzen meist zwei Paare fertile Samenschuppen. Die aufrecht stehenden, 6 bis 14 Millimeter großen Zapfen klaffen schon bald bis zum Basisansatz der Schuppen auf und enthalten etwa acht Samen. Der rötliche Same ist einschließlich der Flügel 4 bis 7 Millimeter groß.  Die Chromosomenzahl beträgt 2n = 22.

Inhaltsstoffe.

Das Holz, die Zapfen sowie die Zweigspitzen enthalten ätherische Öle aus Monoterpenen, wobei Thujon den größten Teil ausmacht. Somit ist der Verzehr giftig. Schon durch das Berühren der Zweigspitzen kann es auf den betroffenen Stellen zu Rötungen und Juckreiz kommen. Nach Verzehr giftiger Pflanzenbestandteile kann es neben Schleimhautreizungen zu Magen-Darm-Beschwerden mit Übelkeit, Brechreiz, Blähungen und Durchfall kommen. In seltenen Fällen wurden Schäden an Nieren und Leber sowie Krampfanfälle beobachtet. Für Tiere kann der Verzehr tödlich sein.

Vorkommen und Nutzung.

Der Abendländische Lebensbaum ist in Ostkanada und den nordöstlichen USA mit einem Hauptverbreitungsgebiet rund um die Großen Seen heimisch. Dort gehört er zu den bedeutendsten Waldbaumarten.  In Europa wird er überall häufig angepflanzt, und zwar überwiegend als zypressenähnlicher Baum auf Friedhöfen sowie als ganzjährig blickdichte Hecke in Gartenumfriedungen. Regelrecht in Massen werden die zahlreichen oft zwergwüchsigen Zuchtformen angepflanzt.  Auf nassen Böden wächst der Abendländische Lebensbaum am besten, verträgt aber auch trockene Standorte, vor allem wenn sie schattig sind.

Bilder.

"Thuja occidentalis":

Der Abendländische Lebensbaum ("Thuja occidentalis"), auch Abendländische Thuja oder Gewöhnliche Thuja genannt, ist eine Pflanzenart aus der Gattung der Lebensbäume ("Thuja") in der Familie der Zypressengewächse (Cupressaceae).


Inhalt.

Im Jahr 2484 ist die Menschheit weit fortgeschritten: Zeitreisen sind möglich, wenn auch nur in Ausnahmefällen gestattet, um temporale Paradoxien zu vermeiden. Regiert wird die Erde vom Weltenrat, der vom Zentraldenker (im Original "Centrální Mozek Lidstva" = „Zentrales Gehirn der Menschheit“), einem Computer, beraten wird.  Zu Beginn der Serie stellt der Zentraldenker fest, dass die Erde durch ein „rotierendes Nebelgebilde“ bedroht sei, welches bei seinem bevorstehenden Vorbeiflug an der Erde die Erdachse verschieben könne. (Dieses Nebelgebilde wird später und auch in zusammenfassenden Kommentaren zu Beginn jeder Episode allerdings als Komet bezeichnet.) Als Alternative zu einer Evakuierung bedrohter Gebiete sollen mit Hilfe einer Formel des Genies Adam Bernau Kontinente verschoben und so vor der Katastrophe bewahrt werden. Laut seinen Memoiren soll der spätere Nobelpreisträger Bernau diese Formel – noch als junger Schüler – im Jahr 1984 entwickelt haben. Leider ist das Schulheft mit der Formel in der Vergangenheit bei einem Feuer an seinem elften Geburtstag zerstört worden.  Unter Leitung des Historikers Filip wird ein Expeditionsteam zusammengestellt, das mittels einer Zeitmaschine, welche zur Tarnung in einem Lada Niva eingebaut ist, 500 Jahre zurück in die Vergangenheit in die Stadt Kamenice reisen soll, um die Formel vor ihrer Vernichtung aufzuspüren, zu bewahren und in die Zukunft zu bringen, um damit die Erde zu retten. Nachdem die Formel nach vielen Verwicklungen nicht gesichert werden konnte, kehren die Zeitreisenden in ihre Zeit zurück. Der ebenfalls mitgereiste Herr Drchlík stellt fest, dass der Zentralcomputer etwas schief steht, und behebt diesen Fehler mit einem kleinen Holzkeil. Der Zentraldenker korrigiert danach seine ursprüngliche, fehlerhafte Berechnung und stellt fest, dass die Erde gar nicht gefährdet war.

Episodenliste.

Originalversion.

Die Science-Fiction-Serie wurde in 15 Episoden ausgestrahlt. Hinzu kam das Making-of "Besuch bei den Besuchern" als 16. Folge. Die Erstausstrahlung der ca. 30-minütigen Folgen fand im Tschechoslowakischen Fernsehen (ČST) vom 5. November 1983 bis zum 11. Februar 1984 im wöchentlichen Rhythmus statt. In Westdeutschland zeigte die ARD die Serie vom 1. Januar bis zum 15. April 1984.

Miniserie.

1986 strahlte das Tschechoslowakische Fernsehen (ČST) "Die Besucher" als siebenteilige Miniserie inklusive des Making-of vom 31. März bis zum 10. Mai des Jahres aus. Dabei wurden die ersten drei Episoden zu einer langen Folge von 80 Minuten sowie die zwölf weiteren Episoden zu sechs Teilen mit jeweiligen Spielzeit von etwa einer Stunde zusammengefasst. In Deutschland zeigte das MDR Fernsehen die Version mit sieben Folgen erstmals vom 26. Juni bis zum 10. Juli 2002.

Die Besucher (Originaltitel: Návštěvníci) ist eine tschechoslowakische Science-Fiction-Fernsehserie für Kinder aus den Jahren 1981 bis 1983. Es war eine Koproduktion zwischen dem Tschechoslowakischen Fernsehen und mehreren anderen europäischen Ländern. Die Serie war auch im DDR-Fernsehen zu sehen; dort lief sie unter dem Titel "Expedition Adam ’84". Regie führte Jindřich Polák, die Filmmusik schrieb der Komponist Karel Svoboda. Gedreht wurde die Serie in der Tschechoslowakei (Filmstudios Barrandov u. a.), den Niederlanden (Dolfinarium Harderwijk) und der DDR (Göhren auf Rügen). Ein großer Teil der Außenaufnahmen entstand in Pelhřimov.


Beschreibung.

Die Kornelkirsche ist ein in Südeuropa und Teilen von Mitteleuropa weit verbreiteter Großstrauch oder Baum, der auch in Deutschland – meist angepflanzt – häufig anzutreffen ist. Die Wuchshöhe beträgt im Alter von 25 Jahren gut 4 m, mit 50 Jahren erreicht sie knapp 8 m. Die Stämme werden 15–20 cm dick. Die anfangs gelbgraue Rinde bildet später eine in dünnen, verbogenen Schuppen abstehende und abblätternde Borke. Die Wurzeln dringen tief in den Boden ein, bilden aber auch oberflächlich ein intensives Wurzelsystem, das allerdings durch Überschwemmung, Bodenverdichtung oder Salz leicht geschädigt wird. Die jungen Triebe sind grünlich behaart, später kahl. Die Blätter sind eiförmig-elliptisch, spitz, 4–10 cm lang, oben glänzend, beiderseits angedrückt behaart, mit 3 bis 5 Aderpaaren. Im Herbst färben sie sich gelb, manchmal auch orange, können aber in manchen Jahren bis zum Laubfall grün bleiben. Die Blüten

Botanische Einordnung.

Die Kornelkirsche hat sowohl der Ordnung der "Cornales" ihren Namen gegeben als auch der Familie der "Cornaceae" (oder Cornazeen), zu Deutsch: Hornstrauch- oder Kornelkirschen- oder Hartriegelgewächse. Innerhalb der Gattung der Hartriegel ("Cornus") wird die Kornelkirsche in die Untergattung "Cornus" eingeordnet, zusammen mit den nächsten Verwandten in Ostasien, etwa der Asiatischen und Chinesischen Kornelkirsche.  Die Früchte, die Kornelkirschen oder auch Kornellen genannt werden, sind botanisch mit der Kirsche nicht näher verwandt. Sie sind wie diese eine Steinfrucht, und zwar mit großem, zweisamigem Kern, gehören aber unterschiedlichen Ordnungen des Pflanzenreiches an: die Kornelkirsche den Cornales, die Kirsche (botanisch: "Prunus") den Rosales und dort der Familie der Rosengewächse wie die meisten Obstbäume und -sträucher. Nur im Deutschen, Englischen ("cornelian cherry") und Schwedischen ("körsbärskornell") hat man "Cornus mas" die Bezeichnung Kirsche gegeben. Im Volksmund werden die Kornelkirschen scherzhaft auch Hahnenhoden genannt, vermutlich weil sie meist paarig herunterhängen, nur 1,5–2,5 g wiegen und zudem meist kleiner sind als echte Kirschen.  In Deutschland sind vor allem zwei Cornus-Arten verbreitet: die Kornelkirsche und der sehr häufige Rote Hartriegel ("Cornus sanguinea"). Dieser wurde früher botanisch auch als "Cornus femina" (= weiblicher Hartriegel) bezeichnet, vermutlich weil er verglichen mit der Kornelkirsche weicheres Holz

Sorten.

Von der Kornelkirsche gibt es eine Reihe Zuchtformen, so mit gelben oder gerandeten Blättern, mit weißen, gelben, violettroten oder kugeligen Früchten und mit Zwerg- oder Pyramidenwuchs. Zu den bekannteren Formen gehören:  Mehrere von ihnen sind häufig in deutschen Parks anzutreffen, teilweise auch in privaten Gärten.  Auch hinsichtlich der Früchte steht heute eine größere Auswahl durch Züchtungen zur Verfügung. Während die Früchte der Wildform etwa zwei Gramm wiegen und der Kernanteil 20 Prozent und mehr beträgt, können die Züchtungen bis auf das Dreifache dieses Gewichtes kommen. In der "Beschreibenden

Ernte.

Kornellen soll man im fast überreifen, das heißt dunkel- bis schwarzroten Zustand ernten. Sie sind dann süßer, weicher und lassen sich besser pflücken. Auch die Steine lösen sich dann besser vom Fruchtfleisch. Die Früchte reifen im August/September nach und nach. Auf keinen Fall sollte man die

Vorkommen.

Areal.

Die Kornelkirsche ist vorwiegend ein Gewächs aus den südlichen, wärmeren Ländern Europas. Verbreitet ist sie auch in der Türkei, in Armenien, Aserbaidschan, im Kaukasus und auf der Krim. Ihre Nordgrenze in Europa verläuft etwa auf der Linie Südbelgien, Luxemburg, Mitteldeutschland (Jena), Galizien und Südrussland. Anscheinend ist sie in Italien, in den ungarischen Donau-Auen sowie in den niederösterreichischen Schwarzkieferbeständen besonders häufig anzutreffen. Es wurden fossile Reste der Gattung Cornus, die schon aus der jüngeren Kreidezeit stammen, und auch mehrere Arten aus dem Tertiär gefunden. In Italien hat man in stein- und bronzezeitlichen Pfahlbauten häufig Kornelkirschkerne gefunden. Die Kornelkirsche war im Welschland offenbar so stark verbreitet, dass sie auch welsche Kirsche genannt wurde. So heißt es in "Zedlers Universal-Lexicon" von 1733, „daß die Cornellen in Ober-Teutschland annoch Welsche Kirschen heissen“. Weiter heißt es dort: „Dieser Baum wird in denen Gärten und Lust-Höfen unterhalten“. Nachweislich wird

Standort.

Der wärmeliebende Strauch wächst wild vor allem auf sonnigen, buschbestandenen Hängen, in lichten Wäldern, an Waldrändern und in Hecken, in Auwäldern außerhalb des Überschwemmungsbereiches, häufig auf kalkhaltigen Böden, wie sie in Landschaften aus Sedimentgesteinen

Ökologische Bedeutung.

Auch heute noch hat die Kornelkirsche, obwohl sie im Duden und anderen Wörterbüchern als Ziergehölz bezeichnet wird, ihren praktischen Nutzen: der Herzwurzler hat ein intensives Wurzelsystem mit starker Adventivwurzelbildung, das erosionsgefährdeten Boden gut befestigt. Da sie schnittfest ist und selbst bei starkem Rückschnitt wieder ausschlägt, eignet sie sich auch gut als Hecke (empfehlenswerte Größe: 150–200 cm hoch, 70–100 cm breit). Mit ihrer Trägwüchsigkeit und maximalen Wuchshöhe bis etwa 8 Meter passt sie gut in die heutigen kleinen Gärten. Hinzu kommt, dass sie gegen Luftverschmutzung widerstandsfähig sein soll, von keinem bedeutenden Schädling befallen wird und ihre Rinde nicht unter Wildverbiss zu leiden hat. Allerdings gehört sie zu

Exponierte Exemplare.

Der Kornelkirschenbaum erreicht ein Alter von etwa 100 Jahren. Unter guten Standortverhältnissen dürfte er aber weit älter werden; dies ganz abgesehen von dem sagenhaften Bericht, wonach im alten Rom eine 800-jährige Kornelkirsche gestanden haben soll. In Eisleben-Helfta (nahe den Kriegerdenkmälern in der Hauptstraße) steht ein Exemplar, das laut Bundessortenamt etwa 250 Jahre alt ist. Es ist 9 Meter hoch und hat einem Stammumfang von 1,80 Metern. Eindrucksvolle Exemplare stehen in Bonn-Bad Godesberg am Eingangstor zur Redoute und im Godesberger Stadtpark. Weitere alte Exemplare stehen

Sprachgeschichte.

Der botanische Name der Kornelkirsche ist "Cornus mas," was sich mit "männlicher Hornstrauch" übersetzen lässt. Schon die Römer nannten den Strauch oder Baum "cornus" (Genitiv: "corni," auch "cornus," zweite Silbe lang), der aber wie alle Bäume im Lateinischen feminin war, wogegen die Frucht "cornum" (Genitiv: "corni") hieß und vom grammatischen Geschlecht neutrum war. Für die Frucht gab es daneben noch die Verkleinerungsformen "cornulium" (Genitiv: "cornulii," neutrum) und "cornulia" (Genitiv: "cornuliae," feminin). Eine Anzahl römischer Schriftsteller wie Horaz, Ovid, Plinius der Ältere und Vergil erwähnen die "cornus." In einem neuen Werk über lateinische Pflanzennamen von der Antike bis zum 18. Jahrhundert ("Lexicon nominum herbarum, arborum fruticumque linguae latinae ex fontibus latinitatis ante saeculum XVII scriptis collegit et descriptionibus botanicis illustravit") von Johannes (oder János) Stirling, Budapest 1997, sind die jeweiligen Stellen wörtlich zitiert, aber ohne Übersetzung ins Deutsche.  Warum die Römer den Strauch so nannten, ist umstritten. Meist ist zu lesen, die Bezeichnung komme von "cornu" (Horn) und zwar in der Regel mit der Begründung, das harte Holz der Kornelkirsche sei so fest und zäh wie Horn; so schon "Zedler’s Universal-Lexikon" von 1733: „weil die Äste dieses Baums dem Horne und dem Hirnschädel an Härte gleich kommen“. Bereits 1852 lehnte Georg Christoph Wittstein in seinem "Etymolog.-botan. Handwörterbuch" den Zusammenhang von "cornu" mit Horn ab. Das "Etymologische Wörterbuch der botanischen Pflanzennamen" von Gerhard Genaust, das sich eingehend mit der verwickelten Sprachgeschichte von "cornus" befasst, weist auf die Verwandtschaft der römischen Bezeichnung mit der griechischen für Kornelkirsche und Hartriegel hin, nämlich "krános" und "Kirni," dem Namen für die Gottheit der Kirschbäume. Es bestünde vielleicht auch eine Verwandtschaft zu der griechischen Bezeichnung für Kirschbaum, "kérasus". Weiter wird auf die Möglichkeit verwiesen, dass im antiken Schrifttum teilweise statt der Kornelkirsche die Vogel-Kirsche ("Prunus avium") gemeint gewesen sei. Laut "Mayers Großem Universallexikon," Ausgabe 1983, leitet sich Kornelkirsche (zweite Silbe lang und betont) vom althochdeutschen "cornilbaum" ab, der seinerseits vom mittellateinischen "corniola" herrührt. Dieser wiederum komme von der lateinischen Bezeichnung "cornum, cornus" für den Kornelkirschenbaum. In älteren Gartenbüchern wiederum ist zu lesen, der Name käme vom vulgärlateinischen "cornolium" oder "corneolus" für Kornelkirsche.

Deutsche Bezeichnungen.

"Zedlers Universal-Lexicon" von 1733 führt folgende deutsche Bezeichnungen auf:  Das 1993 in Radebeul erschienene Werk "Obstsorten" von Gerhard Friedrich und Herbert Petzold nennt für die Kornelkirsche andere deutsche Namen, beispielsweise:  Unklar ist die Herkunft der viel verwendeten Bezeichnungen Herlitze und Dirlitze mit ihren verschiedenen Abwandlungen (unter anderem Dierlibaum, Dirndstrauch und – vor allem in Österreich – Dirndl). Eventuell ist die Bezeichnung Dirlitze von den slawischen Wörtern "drijen" (kroat.), "dren" (slow.), "drieň" (slowak.), "dereń" (poln.) beziehungsweise "drin" (tschech.) abgeleitet; schließlich waren Kroatien, Slowenien, Slowakei und Tschechien lange Zeit Bestandteil der österreichisch-ungarischen Monarchie. In der Schweiz scheint neben Kornelkirsche auch Tierlibaum üblich zu sein; so trägt ein sehr betagtes Exemplar im Alten Botanischen Garten von Zürich die Bezeichnungen: Cornus mas – Kornelkirsche – Tierlibaum.  Nach dem Deutschen Wörterbuch der Brüder Grimm von 1873 ist das Wort Herlitze stufenweise aus dem Wort Kornelle, also Kornelkirsche, entstanden. Andere Namen waren danach Korlesbeere und Kürbeere.  Die verwickelte Sprachgeschichte von "Cornus mas" und Kornelkirsche zeigt sich besonders deutlich am "Wörterbuch der deutschen Pflanzennamen" von Heinrich Marzell, 1943, das diesem Stichwort trotz einer Vielzahl von Abkürzungen neun Spalten widmet. Dort sind auch die Jahreszahlen für die

Betonung.

Schwierigkeiten macht auch die Betonung der Bezeichnung Kornelkirsche. In der Literatur liegt die Betonung, soweit sie überhaupt angegeben wird, überwiegend auf der zweiten Silbe, wobei diese jeweils als lang gesprochen aufgeführt ist. Dagegen macht schon das "Deutsche Wörterbuch" der Brüder Grimm (5. Band, 1873) darauf aufmerksam, dass Kornelbaum anscheinend teils auf der ersten, teils auf der zweiten Silbe betont wird. Legt man "Zedler’s Universal-Lexicon" von 1733 zugrunde, spricht alles für eine Betonung auf der zweiten Silbe. Dort sind die Stichworte "Corneel-Beere, Corneel-Kirsche, Corneel-Kirschen-Baum" sowie "Cornelius-Kirschen, Cornelius-Kirschen-Baum, Cornell-Kirsche, Cornelle" aufgeführt, deren Schreibung anzeigt, dass damals die zweite Silbe betont wurde, wenn auch mal lang und mal kurz.  Auch im französischen "cornouille" und spanischen "cornejo" (jeweils Kornelkirsche als Frucht) wird die zweite Silbe betont. Im italienischen "córniolo" liegt jedoch die Betonung auf der ersten Silbe (allerdings ist dort auch die Betonung der dritten Silbe zulässig); andernfalls

Systematik.

In der Systematik ergibt

Nutzung.

Vom Kornelkirschenbaum wurde alles genutzt: Blüten, Blätter, Rinde, vor allem aber das Holz und die Früchte. Heute ist, zumindest in Deutschland, seine wirtschaftliche Bedeutung stark zurückgegangen; eine Rolle spielen noch die Früchte zur Herstellung von Edelobstbränden.  In dem um 1920 erschienenen Standardwerk "Illustrierte Flora von Mittel-Europa" von Gustav Hegi heißt es zur Verwendung der Kirschen, sie würden entweder roh oder kandiert genossen oder mit Zucker oder Essig zu Kompott verarbeitet. Auch Marmeladen, Gallerten und Fruchtsäfte ließen sich daraus bereiten. Die Fruchtsäfte seien unter dem Namen Scherbet oder Hoschaf besonders im südöstlichen Europa beliebt, namentlich bei den Türken. Auch als Fischköder würden die reifen Früchte benützt. Aus den Kirschkernen fertigte man billige Rosenkränze. Die im Kern eingeschlossenen Samen könnten geröstet als Kaffee-Ersatz dienen und würden sich dann durch einen vanilleartigen Geruch auszeichnen. Die Kornellen seien in der Türkei früher auch dazu benutzt worden, den Fez, die traditionelle türkische Kopfbedeckung, rot zu färben.  Laut Hegi kamen die Kornelkirschen in klimatisch günstigen Jahren bisweilen massenhaft auf den Markt, so in München 1914 und 1918, wobei 1918 das Pfund mit 60 Pfennig bezahlt wurde. Auf dem Balkan sind sie im Herbst noch überall zu finden.  Das sehr dichte und harte Holz des Kornelkirschbaums, das polierbar und schwer spaltbar ist, diente vor allem in der Drechslerei und Wagnerei zur Herstellung von Werkzeugen, Radspeichen, Schusternägeln, Messergriffen, Hammerstielen, mathematischen Instrumenten und Kämmen, auch für Zahnräder in Mühlwerken. Da es stark schwindet, verlangt es sorgfältiges Trocknen.  Wegen der großen Zähigkeit des Holzes und seiner bereits erwähnten Härte wurde es früher gern für die Herstellung von Holzhämmern für die Bildhauerei, sogenannten Klüpfeln, eingesetzt; dazu braucht man starke Stämme. Daneben wurde es zur Erzeugung von Holzkohle verwendet. Rinde, Holz und Blätter enthalten Gerbstoffe, die zum Färben benutzt wurden. Die Borke mit ihrem 7- bis 16-prozentigen Lohgehalt eignet sich besonders zum Gerben.

Zeugnisse aus der Vorgeschichte und der Antike.

Schon in italienischen Pfahlbauten der Jungsteinzeit und Bronzezeit, ebenso in Österreich hat man Kerne der Kornelkirschen gefunden, und zwar ganze Schichten. Offenbar waren sie ein wichtiger Teil der damaligen Nahrung. Daneben machte man sich das feste, elastische Holz zunutze. Dies wird besonders deutlich in den großen Mythen des Altertums. So war laut dem griechischen Schriftsteller Pausanias das Trojanische Pferd, mittels dessen Odysseus und seine Gefährten Troja eroberten, aus dem Holz der Kornelkirsche gezimmert. Auch der legendäre Bogen des Odysseus, den nur er spannen konnte, soll aus diesem Holz gefertigt worden sein. In der Odyssee von Homer fütterte die Zauberin Kirke Odysseus Gefährten, die sie in Schweine verwandelt hatte, mit Kornelkirschen, Eicheln

Verwendung als Spazierstock.

Große Popularität hat das Holz der Kornelkirsche in Deutschland durch einen Wanderstock gefunden, den sogenannten Ziegenhainer. Da ihr Holz so fest ist, stellten die Bauern des Dorfes Ziegenhain südöstlich der Universitätsstadt Jena aus den geschälten Ästen besonders haltbare Knotenstöcke her. Sie wurden zunächst von den Jenaer Studenten getragen, kamen dann sehr in Mode und wurden etwa zum Ausgang des 19. Jahrhunderts in ganz Deutschland bekannt. Daneben gab es noch andere, preisgünstigere, die aus dem weniger harten

Verwendung als Heilmittel.

Auch als Heilmittel gegen verschiedene Gebrechen haben sich Teile der Kornelkirsche (Früchte, Blüten, Blätter und Holz) einen Namen gemacht. Noch heute findet man in der Heilmittelkunde den Begriff "Fructus Corni" (Früchte des Kornelkirschenbaums) für eine Droge.  "Zedlers Universal-Lexicon" von 1733 widmet ihrer Heilwirkung eine lange Spalte. Unter anderem kühlen danach die Cornell-Kirschen, sie „ziehen etwas zusammen und stopfen, wirken gegen die rothe Ruhr und gegen Blut-speyen, geben bei hitzigen Krankheiten kühlende Labung“. Man verwendet die Beeren wie Oliven, macht einen „Cornell-Wein daraus, der gegen Bauch-Flüsse“ genutzt wird. Gegen diese helfen auch die gedörrten und zu Pulver gestoßenen Früchte. Das aus dem Holz ausgezogene Öl rotte den Krebs aus. Die Beeren in Wein gekocht und getruncken kurieren den Nierenstein. Die Blätter stillen das Bluten

Verwendung für Speisen und Getränke.

Wohl schon immer fand in Deutschland, zumindest in der südlichen Hälfte, die Kornelkirsche für Speisen und Getränke Verwendung. So gab es in Baden den Brauch, dass am Fastensonntag die Burschen von ihren Mädchen mit dem "Kuechlestruß" bewirtet wurden: dünne Blütenzweige der Kornelkirsche, die in Teig getaucht und in kochendes Fett zum Backen gehalten wurden (Marzell, Kräuterbuch, 1922). Vom Anfang des 19. Jahrhunderts wird berichtet, dass die im Schatten getrockneten jungen Blätter vermischt mit jungen Sauerkirsch- und wilden Erdbeerblättern einen schmackhaften Tee ergäben.  Seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts besinnt man sich wieder auf den Wert

Kornelkirschenwasser.

Den höchsten wirtschaftlichen Wert erlangt die Kornelkirsche durch die Herstellung von Kornelkirsch(en)wasser mit Hilfe der Brennblase. Einige dieser Obstwässer laufen unter der mundartlichen Bezeichnung "Zisserle." Allerdings haben sie in Deutschland bisher noch keine größere Bedeutung. Dagegen ist in Osteuropa seit langem die Herstellung von Wein und Likör aus Kornelkirschen üblich. Es wird vermutet, dass bereits in den steinzeitlichen Pfahlbauten Mitteleuropas schmerzstillende, berauschende Getränke aus vergorenen Kornelkirschen gewonnen wurden. Eine nähere Anleitung zur Herstellung von Kornelkirschenwasser ist 1998 erschienen.  In Österreich ist die Tradition der Herstellung von Spirituosen aus Kornelkirschen nie abgebrochen. Sie gehören dort schon immer zu den besten unter den Obstbränden und werden meist unter der Bezeichnung Dirndlbrand angeboten. Die Preise für diese Produkte sind wegen des hohen Arbeitsaufwandes infolge der Kleinfrüchtigkeit und der geringen Alkoholausbeute entsprechend hoch.

Gärtnerische Vermehrung.

Für die Vermehrung der Kornelkirsche werden in den verschiedenen Gartenbüchern drei Möglichkeiten angegeben: Der Samen braucht mindestens einen, meist zwei Winter zum Keimen. Stattdessen kann man ihn zuerst zwei bis fünf Monate

Regionale Bedeutung.

Im niederösterreichischen Pielachtal zählt die Dirndl seit Generationen im landwirtschaftlichen Bereich zu einem wichtigen Standbein. Aufzeichnungen sprechen von der Zeit Maria Theresias. War früher hauptsächlich das harte Holz der Dirndlsträucher von Bedeutung, wird heute vor allen Dingen Marmelade, Saft und "Dirndlbrand" hergestellt. 2004 wurden in der Region über 8000 Dirndlsträucher gezählt.  Die Dirndl sind auch namensgebend für die Genuss Region Pielachtaler Dirndl und für die touristische Vermarktung des Pielachtales als "Dirndltal".

Die Kornelkirsche ("Cornus mas"), auch Herlitze, Dürlitze, Hirlnuss, in Österreich auch Dirndl, Dirndling, Dirndlstrauch oder Gelber Hartriegel, in der Deutschschweiz Tierlibaum genannt, ist eine Pflanzenart und gehört zu den Hartriegeln ("Cornus"). Die Blütezeit dieses Strauchs liegt in Deutschland im März/April, in der Regel sogar noch vor der Forsythie.


Nomenklatur.

Für die systematische Benennung der Carbonsäuren im Deutschen wird dem Namen des Grundgerüsts der Wortbestandteil „-säure“ angehängt. Viele Carbonsäuren tragen daneben unsystematische Namen (Trivialnamen), die ebenfalls mit „-säure“ enden. Beispiele für Bezeichnungen von Carbonsäuren mit dem Grundgerüst eines Alkans sind Methansäure (Ameisensäure), Ethansäure (Essigsäure) und Butansäure (Buttersäure). Der Trivialname kennzeichnet die jeweilige Carbonsäure zumeist nach einem typischen Vorkommen.

Einteilung.

Nach der chemischen Struktur des Rests R, an welchen die Gruppe –COOH gebunden ist, unterscheidet man zwischen aliphatischen, aromatischen und heterocyclischen Carbonsäuren. Die aliphatischen Carbonsäuren lassen sich weiter in Alkansäuren, Alkensäuren und Alkinsäuren unterteilen. Alkansäuren werden auch "gesättigte Carbonsäuren" genannt. Alkensäuren, also Carbonsäuren mit mindestens einer Doppelbindung im Rest (z. B. Acrylsäure) und Alkinsäuren, mit mindestens einer Dreifachbindung im Rest, werden dagegen als "ungesättigte Carbonsäuren" bezeichnet.  Weiterhin lassen sich Carbonsäuren nach Anzahl der enthaltenen Carboxygruppen unterscheiden. Monocarbonsäuren haben eine Carboxygruppe, während "Dicarbonsäuren" (z. B. Oxalsäure) zwei und Tricarbonsäuren (z. B. "Citronensäure") drei Carboxygruppen enthalten.  Außerdem gibt es Gruppen von Carbonsäuren, die neben der Carboxygruppe noch weitere funktionelle Gruppen tragen, so die Ketocarbonsäuren, die Hydroxycarbonsäuren (z. B. Milchsäure) und die Aminosäuren (eigentlich: "Aminocarbonsäuren").  Unter dem Gesichtspunkt der chemischen Struktur sind die sogenannten Fettsäuren keine besondere Gruppe der Carbonsäuren, denn es handelt sich bei ihnen um meist unverzweigte, aliphatische, gesättigte oder ungesättigte Monocarbonsäuren, häufig mit 12 bis 22, manchmal, wie in der Butter, auch mit nur 4 Kohlenstoffatomen. Sie liegen dort verestert mit Glycerin als sog. Triglyceride in den tierischen und pflanzlichen Fetten vor (siehe z. B. Milchfett). Neuere Erkenntnisse haben ergeben, dass in den fettartigen Lipiden von Zellmembranen auch kürzerkettige und verzweigte Carbonsäuren vorkommen, so dass heute unter dem Begriff "Fettsäure" alle Carbonsäuren mit (kettenförmigen) Organylgruppen zusammengefasst werden können.  Eine weitere nach dem Vorkommen bezeichnete Gruppe von Carbonsäuren sind die Harzsäuren, die in Naturharzen vorkommen.  Unter dem Gesichtspunkt der chemischen Struktur gehören die sog. Metallacarbonsäuren nicht in die Gruppe der Carbonsäuren. So bezeichnet werden Metall-Komplexe mit Carboxyliganden die als Zwischenprodukte in (katalysierten) Reaktionen mit Kohlenstoffmonoxid (CO) und Kohlenstoffdioxid (CO) auftreten, etwa bei der Wassergas-Shift-Reaktion.

Eigenschaften.

Die chemischen Eigenschaften von Carbonsäuren ohne zusätzliche funktionelle Gruppen in der Alkylkette werden allein von der Carboxygruppe bestimmt. Das Sauerstoffatom der Carbonylgruppe (C=O) hat einen relativ starken elektronenziehenden Effekt, sodass die Bindung zwischen Wasserstoff und dem Sauerstoffatom der Hydroxygruppe stark polarisiert wird. Das fördert die Freisetzung von H-Ionen aus der Carboxygruppe, hier anhand von Essigsäure dargestellt: Zusätzlich ist der saure Charakter der Carbonsäuren eine Folge der Mesomeriestabilisierung des Carboxylat-Anions. Sie begünstigt die deprotonierte Form der Carbonsäure und damit die Stabilität des Anions. Ähnlich wie bei der Mesomerie-Stabilisierung des Benzols deutet man das delokalisierte Elektron oft mit der folgenden Schreibweise an (Im Beispiel steht R für die Methylgruppe CH).  Die physikalischen Eigenschaften von Carbonsäuren (Säurestärke, Siedepunkt, bzw. Schmelzpunkt, Löslichkeit in Wasser) werden wesentlich von der Art der Alkylkette und von eventuell vorhandenen Substituenten in der Alkylgruppe bestimmt.  Die Acidität einer Carbonsäure ist um so stärker ausgeprägt, je kürzer die Alkylkette ist. Ein zusätzlich am Alpha-C-Atom vorhandener Substituent mit einem elektronenziehenden induktivem Effekt (−I-Effekt), steigert die Säurestärke erheblich. Der Carboxygruppe wird eine positivere Partialladung zugeführt, welche die negative Ladung des Anions stärker ausgleichen und damit das Anion stabilisieren kann. Ein Beispiel dafür ist das stabilere Trichloracetat im Vergleich zum Acetat. Ein Maß für die Säurestärke einer Carbonsäure ist die Säurekonstante bzw. der pK-Wert  Kurzkettige Carbonsäuren mit bis zu sechs C-Atomen sind farblose, stechend (Ameisensäure) bzw. unangenehm (Buttersäure) riechende Flüssigkeiten mit relativ hohen Siedepunkten. Carbonsäuren haben durch die Carboxygruppe einen polaren Charakter, was eine gute Löslichkeit in Wasser zur Folge hat, die mit zunehmender Länge der Alkylkette abnimmt. Die gut mögliche räumliche Anordnung von zwei Carboxylgruppen begünstigt die Ausbildung von intermolekularen Wasserstoffbrückenbindungen und führt damit zu Carbonsäuredimeren. Die doppelte Masse der Teilchen im Dampfraum über der Flüssigkeit kann die relativ hohen Siedepunkte von Carbonsäuren erklären. Mit zunehmender Kettenlänge nimmt der lipophile Charakter von Carbonsäuren zu und der hydrophile Charakter ab. Das gilt auch für die Salze der Carbonsäuren. Die Salze haben aber neben der lipophilen Alkylkette, mit eventuell mehr als sechs Kohlenstoffatomen, mit der Carboxylat-Gruppe auch eine hydrophile Gruppe im gleichen Molekül. Die Natrium- und Kaliumsalze der langkettigen Carbonsäuren sind also amphiphile Substanzen. Sie haben die Eigenschaften von Tensiden und werden als Kernseifen und Schmierseifen verwendet.

Herstellung.

Oxidationen.

Carbonsäuren können immer nur dann durch Oxidationsreaktionen mit starken Oxidationsmitteln aus Alkanen oder aus mit Alkylgruppen substituierten aromatischen Kohlenwasserstoffen hergestellt werden, wenn keine anderen oxidierbaren funktionellen Gruppen im Molekül vorhanden sind, die auch oxidiert werden können, wie z. B. Hydroxyl- oder Aminogruppen oder C-C-Doppelbindungen, Zwischenstufen der vollständigen Oxidation von Alkylgruppen sind Alkohole, und Aldehyde, die deshalb auch selbst als Ausgangssubstanzen für Oxidationsreaktionen eingesetzt werden können. Bekannte geeignete Oxidationsmittel sind Sauerstoff, oder gar Ozon, Kaliumpermanganat, Chromtrioxid, Salpetersäure oder Kaliumdichromat.

Spektroskopie von Carbonsäuren.

Die wichtigsten analytischen Methoden zur Strukturaufklärung von Carbonsäuren sind die IR- und NMR-Spektroskopie.  Im "IR-Spektrum" sind die C=O-Valenzschwingung bei etwa 1710–1760 cm und die breite OH-Valenzschwingung um 3000 cm charakteristisch.  Im "H-NMR-Spektrum" sind die aciden Hydroxy-Protonen zu ungewöhnlich niedrigem Feld verschoben, 10–13 ppm. Die Protonen der Alkylgruppen am Carbonyl-C haben eine chemische Verschiebung im Bereich von ca. 2,0–2,5 ppm; das direkt an die Carbonylgruppe gebundene H-Atom der Ameisensäure erscheint bei 8,08 ppm. In einer C-Kette einer nicht konjugierten Carbonsäure sind die Peaks, die weiter von der Carbonylfunktion entfernt sind, mit zunehmendem Maße weniger stark zu tiefem Feld verschoben, weil der Einfluss des induktiven Effekts der Carbonylgruppe abnimmt.  Im "C-NMR-Spektrum" findet man das Carboxy-C-Atom im Bereich von zirka 170 bis 180 ppm.

Wichtige Reaktionen.

Wegen der beiden dem C-Atom der Carboxylgruppe benachbarten Sauerstoffatome, die elektronenziehend wirken, können nucleophile Angriffe auf das Kohlenstoffatom der Carboxylgruppe stattfinden. Der nucleophile Angriff kann durch Säurekatalyse (Protonierung der Carbonylgruppe) gefördert werden, wenn die angreifenden Nucleophile keine starken Brønsted-Basen sind, wie z. B. Alkohole. Wenn die Nucleophile Basen sind, wie z. B. Ammoniak oder Amine werden sie durch die Säurekatalyse protoniert und geschwächt. Auch ohne Säurekatalyse werden solche Nucleophile durch die Carbonsäure selbst protoniert und unwirksam. Gleichzeitig entstehen auch die entsprechenden Salze der Carbonsäure, die nicht mehr nucleophil angreifbar sind.

Veresterung.

Bei der säurekatalysierten Veresterung reagiert die Carboxyl-Gruppe einer organischen Säure mit der Hydroxygruppe eines Alkohols. Unter Abspaltung von Wasser entsteht ein Ester. Im Laufe der Reaktion setzt eine Rückreaktion ein, denn auch die Carboxylgruppe im entstandenen Ester kann durch das entstandene Wasser nucleophil angegriffen werden. Nach Abspaltung des Alkohols wird dann die ursprüngliche Säure zurückgebildet. Wenn R der Rest der Säure, und R der Rest des Alkohols ist, stellt sich im Laufe der Reaktion die folgende Gleichgewichtsreaktion ein:  Die Lage des Gleichgewichts kann beeinflusst werden. Wenn der gebildete Ester einen niedrigeren Siedepunkt hat als die Säure kann er durch kontinuierliche Abdestillation gewonnen werden. Ein Zusatz von festen Trocknungsmitteln, die Wasser binden können, lässt die Esterbildung vollständiger verlaufen.

Dehydratisierung.

Carbonsäuren können theoretisch leicht unter intermolekularer Wasserabspaltung (Dehydratisierung) bei höheren Temperaturen in organische Carbonsäureanhydride umgewandelt werden. In der Laborpraxis gelingt diese Reaktion wohl nur selten, denn bei hohen Temperaturen kann auch intramolekulare Wasserabspaltung eintreten, wobei sich Ketene bilden. Eine Alternative zur Bildung von Carbonsäureanhydriden aus Carbonsäuren ist der Zusatz von stark wasserentziehenden Substanzen (Phosphorpentoxid) oder andere Reaktionen, wie die Umsetzung von Carbonsäurehalogeniden mit den Salzen von Carbonsäuren, oder die Umsetzung von Ketenen mit Carbonsäuren. Carbonsäureanhydride können mit Wasser wieder zu den entsprechenden Carbonsäuren zurück reagieren.

Carbonsäuren, auch Karbonsäuren, sind organische Verbindungen, die eine oder mehrere Carboxygruppen (–COOH) tragen und damit einen mehr oder weniger ausgeprägten aciden Charakter haben. Die Salze von Carbonsäuren werden "Carboxylate" genannt. Verbindungen, in denen die OH-Gruppe der Carboxygruppe durch eine andere Gruppe, z. B. -OR, -NH oder -Cl ersetzt ist, werden "Carbonsäurederivate" genannt. Zu den Carbonsäurederivaten gehören auch die genannten drei Beispiele: "Carbonsäureester", Carbonsäureamide und Carbonsäurehalogenide.