Mythos Damaszenerstahl

"Damaszenerstahl ist eine Erfindung der Japanischen Samuraischmiede und ist der härteste Stahl der Welt. Mit Damaszenerstahl kann man sogar Stahl schneiden. Das liegt daran, dass Damaszenerstahl aus weichen und harten Stählen hergestellt wird, die hunderte Male gefaltet werden. Mit jeder Faltung wird der Stahl härter und es verbinden sich die beiden Eigenschaften Härte und Zähigkeit."

 

So etwas bekommt man leider sehr oft zu hören. Oft sind es gerade Infotainmentmagazine und populärwissenschaftliche Zeitschriften, die einem ein falsches oder völlig überzogenes Bild des Damaststahls vermitteln. Kein Wunder also, dass viele Menschen falsche Vorstellungen von Damaststahl haben.

 

Doch ich beginne am Besten von Anfang an:

 

Herkunft des Begriffes "Damaszenerstahl":

Die Herkunft des Begriffes "Damaszenerstahl" ist bis heute noch nicht gänzlich geklärt. Eine Theorie besagt, dass sich der Begriff von der Syrischen Stadt Damaskus herleitet, die im Mittelalter ein wichtiger Handelsplatz für hochwertige Klingen aus dem Orient und Asien war. Die Vorstellung, dass diese Klingen direkt in Damaskus hergestellt wurden, ist heute widerlegt. Eine weitere Theorie besagt, dass sich der Begriff von dem Arabischen Wort "Damas" ableitet, was soviel wie "fließend" heißt und sich auf die "fließenden" Muster und Strukturen des Damaszenerstahls bezieht.

 

Wootz- oder Tiegelschmelzstahl:

Historischer "Damaszenerstahl", also jener Stahl, der im Mittelalter vermehrt in Damaskus gehandelt wurde, war ein sog. Tiegelschmelz- oder Wootzstahl und hatte mit dem in Europa verbreiteten "Damaszenerstahl" der Spätantike und des Frühmittelalters nur sehr wenig gemein. Dieser historische Damaszenerstahl wurde in kleinen Keramiktiegeln unter Zugabe verschiedener Substanzen wie Laub und Glasscherben erschmolzen und langsam abgekühlt. Das Glas bildete auf dem geschmolzenen Stahl eine schützende Schicht und wurde nach dem Abkühlen abgeschlagen. Das verkohlte Laub reicherte den Stahl mit Kohlenstoff an. Solch ein Stahl hatte in der Regel einen sehr hohen Kohlenstoffgehalt von mindestens 1,5%, sowie geringe Spuren von Molybdän und Vanadium, bedingt durch bestimmte Erze, welche verwendet wurden. Durch das langsame Abkühlen und bestimmte Glühverfahren haben sich die Legierungselemente an bestimmten Positionen im Stahlgefüge angereichert, was dem Stahl nach dem Ätzen eine lebhafte Oberflächenstruktur verlieh.

 

Moderner "Damaststahl":

"Damaststahl" ist eine moderne Bezeichnung, die sich von dem historischen "Damaszenerstahl" ableitet. Moderner Damaststahl, oder richtig, mustergesteuerter Schweißverbundstahl, ist eine Kombination von mindestens zwei unterschiedlich legierten Stählen, die bei hohen Temperaturen (ca. 1000-1200 Grad) aufeinandergeschmiedet (feuerverschweißt) werden und durch Falten auf eine bestimmte Lagenzahl gebracht werden. Bei der Herstellung von modernem Schweißmusterstahl verwendet man in der Regel Stähle, die unterschiedlich hohe Konzentrationen metallischer Legierungselemente aufweisen. Meistens sind das ein Stahl mit höherem Mangangehalt und ein Stahl mit höherem Nickelgehalt. Manganhaltige Stähle werden von Säuren stärker angegriffen, nickelhaltige Stähle deutlich weniger. Damit lässt sich ein sehr schöner hell-dunkel Kontrast erzeugen. Aufgrund der enthaltenen Legierungselemente hat ein moderner Schweißmusterstahl jedoch nichts mit seinen frühen Vertretern der Spätantike und des Frühmittelalters gemein (siehe Schmieden/Damaststahl/Herstellung).

 

Japanischer Schwertstahl:

Damaszener- oder Damaststahl hat nichts mit den Japanischen "Samuraischwertern" zu tun. Fälschlicherweise werden Japanische Schwertstähle oft als Damaststahl bezeichnet, weil diese Stähle, ähnlich wie Damaststahl, bei der Herstellung häufig gefaltet werden. Das hat allerdings einen ganz anderen Hintergrund. Japanische Schwerter werden aus einem sog. Rennstahl, dem Tamahagane, hergestellt. Dieser Stahl wird in einem Rennofen, den Japanischen Tataraofen, verhüttet. Dabei werden in einen hohen Schachtofen, der meist aus Lehm gebaut ist, abwechselnd Holzkohle und Eisenerz geschichtet und unter Luftzufuhr abgebrannt. Bei dieser Verbrennung schmelzen nun die Verunreinigungen im Erz und diese laufen als Schlacke ab. Das Eisenoxid des Erzes wird im Ofen reduziert und es bildet sich im Idealfall ein Eisen- bzw. Stahlschwamm mit ungleichmäßig verteilten Kohlenstoffgehalt. Das Eisen schmilzt allerdings bei diesem Prozess nicht und es bildet sich auch kein homogener Eisenblock. Vielmehr erhält man einen amorphen Klumpen oder Schwamm, die sog. Luppe, die noch viele Schlacke, Asche, Kohle und Lufteinschlüsse enthält und deren Kohlenstoff sehr ungleichmäßig verteilt ist. Diese Luppe wird nun mehrfach gefaltet (raffiniert), um die Verunreinigungen auszuschmieden und den Kohlenstoff gleichmäßig zu verteilen. Man faltet den Stahl auch nur so oft, bis die gewünschte Homogenität des Stahls erreicht ist. In der Regel 10-13 Mal. Aber auch dieser Japanische Schwertstahl ist kein "Wunderstahl". Er ist lediglich ein sehr reiner Rennstahl, wie er in Europa schon Jahrhunderte vor den berühmten "Samuraischwertern" hergestelt wurde. Leider wird diese Tatsache oft übergangen oder noch schlimmer, europäische Schwerter werden als plumpe und schlecht verarbeitete Keulen dargestellt. Die Wahrheit ist, dass schon europäische Schwerter der Spätantike und des Frühmittelalters (lange vor den eigentlichen Samurai) einen viel komplexeren Aufbau hatten und viel höhere Anforderungen an den Schmied stellten, als dies in Japan jemals der Fall gewesen ist! Auch die europäischen Rennstähle waren von außerordetlicher Qualität. Vergleichende Studien haben gezeigt, dass Rennstähle aus Skandinavischen Erzen vielfach sogar einen höheren Reinheitsgrad aufweisen, als der japanische Tamahagane. Der Mythos von den unzerstörbaren Samuraischwerter ist eben nur ein Mythos!

 

Historischer Schweißverbundstahl:

Auch im Europa der Antike und des frühen Mittelalters wurde Damaststahl (mustergesteuerter Schweißverbundstahl) hergestell. Dieser wurde vorwiegend für Blankwaffen verwendet. Dabei wurden meist mehrere Stränge Torsionsdamast (siehe Schmieden/Damastarten) miteinander verschweißt und als Kern bzw. Mittelteil der Blankwaffen verwendet. Umlaufend wurde eine Schneidleiste aus raffinierten Rennstahl aufgesohlt. Die für den Damaststahl verwendeten Stähle waren Rennstähle, die bereits raffiniert also mehrfach gefaltet, wurden. Da es bei Rennstählen nicht möglich ist, Elemente wie Nickel oder Mangan (diese sind bei modernen Damast für den Kontrast verantwortlich) zuzulegieren, konnte der Kontrast nur durch den Phosphor-, und bedingt durch den Kohlenstoffgehalt gesteuert werden. Dabei wurde ein "reiner" Rennstahl mit einem Rennstahl verschweißt, der einen höheren Phosphorgehalt hatte. Das Paket wurde dann auf eine bestimmte Lagenzahl gebracht und ggf. tordiert. Der phosphorhaltige Stahl wird von Säuren deutlich weniger angegriffen und zeichnet bei einer Ätzung wesentlich heller als der "reine" Stahl. Da Phosphor aber generell eine stark versprödende Wirkung auf Stahl hat, kann man davon ausgehen, dass frühe Waffen mit Schweißmusterverzierung in erster Linie Prunkwaffen waren, die evtl. gar nicht für den tatsächlichen Kampfeinsatz hergestellt wurden. In jedem Fall haben Schwerter, welche komplett aus einem möglichst "reinen" und homogenen Raffinierstahl hergestellt wurden, bessere mechanische Eigenschaften als Blankwaffen mit Schweißmusterverzierung. Schwerter dieser Machart werden heute als "wurmbunte Schwerter" bezeichnet. 

 

Harte und weiche Lagen:

Moderner und historischer "Damaststahl" besteht allerdings in der Regel nicht aus weichen und harten Lagen. Der Kohlenstoff, welcher hauftsächlich für die härtbarkeit von Stählen verantwortlich ist, besitzt nämlich die Eigenschaft, im Stahl zu wandern. Je höher die Temperaturen sind, um so schneller wandert der Kohlenstoff. Stellt man nun einen Damaststahl aus weichem Eisen (sehr geringer Kohlenstoffgehalt) und einem härtbaren Stahl (hoher Kohlenstoffgehalt) her, so wandert der Kohlenstoff beim Schmieden von dem Stahl in das Eisen, bis sich der Kohlenstoffgehalt ausgeglichen hat. Das Resultat ist ein voll durchhärtbarer Damaststahl, dessen durchschnittlicher Kohlenstoffgehalt allerdings unter dem ursprünglichen Niveau des härtbaren Stahls liegt. In der Regel möchte man allerdings, zumindest bei einem Leistungsdamast, einen möglichst hohen Kohlenstoffgehalt im Endprodukt erhalten. Daher verwendet man meistens zwei Stähle, die schon von vornherein einen relativ hohen Kohlenstoffgehalt haben.

Es gibt allerdings zwei Möglichkeiten einen Damaststahl aus weichen und harten Lagen herzustellen. Die erste Möglichkeit ist es, einen Damaststahl aus weichem Eisen und härtbarem Stahl herzustellen, der nur sehr wenige und verhältnismäßig dicke Lagen hat. Da der Kohlenstoff bei niedrigen Schmiedetemperaturen verhältnismäßig langsam wandert und man einen solchen "groben" Damast nicht oft auf hohe Temperaturen bringen muss, hat sich der Kohlenstoff am Ende noch nicht vollständig im Damaststahl ausgeglichen.

Eine andere Variante ist es, zwischen die Lagen aus weichem Eisen und hartem Stahl einen "Kohlenstoffblocker" wie z.B. Nickel zu legen. Nickel nimmt keinen bzw. kaum Kohlenstoff auf und verhindert daher das Wandern.

Einen solchen Damast könnte man allerdings höchstens als Zierdamast verwenden, da die weichen Lagen für eine scharfe und schnitthaltige schneide nicht geeignet sind.

 

Wie viele Lagen?

Moderner Damaststahl wird mit Sicherheit nicht hunderte Male gefaltet. Gehen wir fiktiv von einem Ausgangspaket mit zwei Lagen aus, so hat man schon nach 20-maligen Falten eine Lagenzahl von über 2.000.000 erreicht. Ein solcher Stahl hätte dann kein sichtbares Damastmuster mehr. Außerdem geht bei jedem Schweißgang eine kleine Menge Kohlenstoff durch die sog. Randentkohlung verloren. Im schlimmsten Fall hätte man am Ende einen Damaststahl, der zwar 2.000.000 Lagen hat, sich alledings nicht mehr härten lässt. Je nach Damastart werden die meisten Damaststähle auf ca. 20-500 Lagen gebracht. 

 

Geheime "Wunderstähle":

Oft hört man auch von Damaststählen, die aus "geheimen" Militärstählen oder Stählen aus der Raumfahrt etc. hergestellt wurden. Egal ob Stähle eines hochleistungs Kanonenrohrs, eines alten Russischen U-Bootes oder direkt aus dem Weltall. Es gibt keine geheimen Wunderstähle. Alle Stähle lassen sich mittels einer spektrometrischen Anaylse aufs genauste auf deren Bestandteile analysieren und reproduzieren. Außerdem müssen z.B. Kanonenrohre ganz andere Anforderungen erfüllen als Messer. Mir erscheint es nur logisch, dass man für ein Kanonenrohr einen entsprechenden Kanonenrohrstahl verwendet und für ein Messer, einen entsprechenden Klingen bzw. Werkzeugstahl. Diese Stähle wurden nicht umsonst extra für das jeweilige Einsatzgebiet hergestellt!