How did they smelt bronze in the Bronze Age?
Das Schmelzen ist ein komplexer Prozess. Es ist das Ergebnis jahrelanger Fortschritte, die damit begannen, dass die Menschen der Jungsteinzeit natürliches Kupfer entdeckten (es ist ein glänzendes, weiches, schönes Metall, das in Adern in der Nähe von Flussufern vorkommt) und es zur Herstellung von Schmuckstücken verarbeiteten. Dann, um 5.000 v. Chr., fanden die Menschen in der iranischen Hochebene einige arsenhaltige Metalladern, und diese natürliche Legierung schien einen viel praktischeren Nutzen zu haben; sie war härter und für Werkzeuge geeignet. Ein weiterer wichtiger Faktor war, dass für das Schmelzen weniger Temperatur als für reines Kupfer erforderlich war.
Die Geräte, die den Beginn der Bronzezeit" um 3 500 v. Chr. ermöglichten, etwa 1500 Jahre nach der ersten Verhüttung von Kupfer in kleinem Maßstab, sind aus heutiger Sicht erbärmlich klein. Im Vergleich zu dem, was es vorher gab, waren es jedoch komplexe und große "Maschinen", die für einen erfolgreichen Betrieb auch eine gewisse Infrastruktur benötigten, da vieles richtig gemacht werden musste.
Das erste, was man brauchte, war ein "Behälter", der den Brennstoff, das Erz und das Flussmittel im oberen Teil der Schmelzanlage und das Produkt im unteren Teil aufnimmt. Außerdem - und das ist das Wichtigste - muss er die von der Energiequelle im unteren Bereich erzeugte Wärme aufnehmen. Das sah folgendermaßen aus.
Der untere Teil eines Schachtofens: Fotografiert im Museum Goslar
Die Energiequelle: Holzkohlen aus speziellen Laubbäumen und hochreaktive Holzkohlen aus Weichholz. Die besten Ergebnisse erzielt man, wenn die Holzkohle aus Ästen und nicht aus dem Stamm des Baumes gewonnen wird, und zwar bei ziemlich hohen Temperaturen. Mit anderen Worten: Man verwendendet spezielle und teure Holzkohle. In der Ägäis wurden auch Olivensamen verwendet.
Erz: Es wurde auf die Holzkohle gelegt.
Luft: Luft (der darin enthaltene Sauerstoff) wird benötigt, um ein Feuer in Gang zu halten. Dies wurde durch ein "Rohr", genannt tuyere, erreicht, das durch eine Öffnung gesteckt wurde und durch das ständig Luft in den Ofen geblasen wurde.
Die ganze Vorrichtung sieht nun schematisch wie folgt aus
Bild aus 10.1.3 Schmelzen, Schmelzen, Gießen und Legieren von Kupfer
Es ist nicht so einfach, wie es aussieht. Man brauchte die richtige Mischung von Erzen, die richtige Durchschnittsgröße der Erzstücke, die richtige Art von Flussmittel und vor allem die richtigen Mengen an Holzkohle, Erz und Flussmittel.
Das hergestellte Metall wurde schließlich in Gussformen gegossen, um Barren zu formen
Bronze ingot from Cyprus https://www.metmuseum.org/art/collection/search/248493
Woher wissen wir, dass es funktioniert hat? Archäologen haben mit der Herstellung von Bronze experimentiert und dabei lokale Erze und ähnliche Techniken verwendet, wie sie vielleicht von den prähistorischen Metallurgen in der Bronzezeit angewandt wurden:
Kupfer + Zinn + Menschen: Öffentliche Schmelzexperimente in Nordwest-Iberien
Experimentelle Archäometallurgie im früh-mittelbronzezeitlichen Zypern: Pilotversuche zur Kupferverhüttung in Pyrgos-Mavroraki
Anmerkung: Die obige Beschreibung ist sehr schematisch. Für eine detaillierte Beschreibung lese bitte die Fußnoten.
Fußnoten
https://repositories.lib.utexas.edu/bitstream/handle/2152/82201/THESIS_%20Mycenaean%20Perception%20and%20Production%20of%20Bronze_3rdEd_752020.pdf?sequence=2&isAllowed=y
10.1.5 Copper Final