51° 41′ 34.8″ N, 0° 0′ 32.4″ W
Die Royal Gunpowder Mills verteilen sich auf einem 70 Hektar großen Gebiet auf dem Land. Ein so abgelegener Ort erscheint für eine Fabrik möglicherweise etwas ungewöhnlich, aber wenn eine Fabrik dazu neigt, zu explodieren, verteilt man sie wohl am besten auf einem großen Areal. Die Waltham Abbey Mills sind in ihrer 300-jährigen Geschichte mindestens 12-mal in die Luft geflogen.
Zum Glück für Besucher ist die Gefahr wohl mittlerweile gebannt, da die Produktion 1991 eingestellt wurde. Der Ort ist der Öffentlichkeit seit 2001 zugänglich.
Die Geschichte der Royal Gunpowder Mills reicht bis ins 17. Jahrhundert zurück, in dem sie ihre Laufbahn als kleine Fabrik für Schießpulver begannen. Hier mischte man Kaliumnitrat, Holzkohle und Schwefel zu einem schwarzen Pulver. Während sich die Technik entwickelte, wurde an diesem Ort Schießbaumwolle und Kordit (siehe Kasten) und dann TNT und RDX (der Wirkstoff, der hinter dem bekannten Plastiksprengstoff C-4 steckt) hergestellt. Nach dem zweiten Weltkrieg, nachdem der Bedarf an Sprengstoffen drastisch gesunken war, wurde der Ort zur Erforschung und Entwicklung neuer Sprengstoffe und Raketentreibstoffe genutzt.
Es gibt mehrere Ausstellungen zu bewundern. Man kann auch einen Spaziergang durch die bewaldete Parklandschaft unternehmen, wenn es das Wetter zulässt. Einige Ausstellungen sind rein historisch (etwa die »1940s Experience«, die »Gunpowder Plot«-Ausstellung und die »Farewell to Arms«-Ausstellung über Feuerwaffen), doch es gibt auch drei Ausstellungen von wissenschaftlichem Interesse.
Schießpulver, Schießbaumwolle und Kordit
Schießpulver war der erste Sprengstoff und wurde im 9. Jahrhundert in China entdeckt. Es fand dann seinen Weg über die arabische Welt nach Europa. Seine Bestandteile sind Kohlenstoff, Schwefel und Kaliumnitrat.
Diese drei Bestandteile des Schießpulvers übernehmen drei unterschiedliche Aufgaben. Kaliumnitrat (KNO3, auch Salpeter genannt) stellt Sauerstoff bereit, Kohlenstoff (in Form von Kohle) löst als Brennstoff die Explosion aus und der Schwefel dient als Katalysator.
Wird diese Mischung entzündet, setzt das Kaliumnitrat Sauerstoff frei, wodurch die Kohle heftig brennt und Kohlendioxid entsteht. Das Kohlendioxid wird so schnell erzeugt, dass das Schießpulver in einem begrenzten Raum zur Explosion gebracht wird (die beispielsweise eine Kugel durch den Lauf eines Gewehres treiben kann).
Die übliche Schießpulver-Mischung besteht aus 75% Kaliumnitrat, 15% Kohlenstoff und 10% Schwefel. Wird sie entzündet, durchläuft die Mischung eine komplexe Reaktion. Dabei werden Hitze und Druck erzeugt und das Schießpulver wird in eine Mischung aus Kaliumkarbonat, Kaliumsulfat, Stickstoff und Kohlendioxid umgewandelt (Gleichung 65.1).
Schießpulver eignet sich aufgrund der Geschwindigkeit der Verbrennung als Sprengstoff. Es verbrennt so schnell, dass es eine Kugel antreiben kann. Die Geschwindigkeit der Verbrennung hängt davon ab, wie fein das Pulver gemahlen ist. Je feiner das Pulver, desto schneller die Verbrennung. Schießpulver kann auch als Raketentreibstoff und sogar als Zünder verwendet werden. Bei einem Feuerwerk wird Schießpulver (manchmal vermischt mit Kalk, um die Verbrennung zu verlangsamen) genutzt, um Raketen anzutreiben. Ein kleines Röhrchen mit Schießpulver ergibt einen effektiver Zünder.
Schießpulver verliert zwar seine Explosivität und wird völlig unbrauchbar, wenn es nass wird, doch es ist stabil – es geht nicht in die Luft, wenn man es reibt oder fallen lässt.
Im Gegensatz dazu neigt Schießbaumwolle (auch Collodiumwolle genannt) dazu, selbstständig zu explodieren. Sie wurde entdeckt, als ein Fleck mit Salpetersäure mit einem Baumwollstoff abgewischt wurde. Als der Stoff trocknete, explodierte er plötzlich. Der Zellstoff (C6H10O5) in der Wolle reagierte mit der Salpetersäure. Es entstand Nitrocellulose (und etwas Wasser) – siehe Gleichung 65.2.
Nitrocellulose ist ein wesentlich stärkerer Sprengstoff als Schießpulver, aber relativ instabil. Sie kommt hauptsächlich bei der Produktion von Filmmaterial zum Einsatz: sie wird mit Kampfer behandelt, um Zelluloid herzustellen. Zelluloid ist zwar immer noch sehr leicht entflammbar, explodiert aber nicht.
Dennoch fand Schießbaumwolle eine explosive Anwendung in Verbindung mit dem hochexplosiven Nitroglyzerin. Alfred Nobel stellte schließlich Nitroglyzerin her, das aus Salpetersäure, Schwefelsäure und Glyzerin besteht. Dieser flüssige Sprengstoff funktionierte zwar, war aber sehr instabil: flüssiges Nitroglyzerin kann bei Erschütterungen spontan explodieren. Nobel entwickelte dann Dynamit, indem er Nitroglyzerin mit Diatomeenerde mischte. Bei Diatomeenerde handelt es sich um einen weichen, kreidigen Stein, der sich schnell zu einem Pulver zerkleinern lässt, das hauptsächlich aus Silicium besteht. Durch das Mischen wurde es relativ sicher, Nitroglyzerin zu verwenden und zu transportieren.
Das britische Militär nutzte Nitroglyzerin zusammen mit Schießbaumwolle als militärisches Zünd- und Treibmittel für Geschosse und Granaten. Diese Mischung hatte mehr Kraft als Schießpulver und war rauchfrei (im Gegensatz zu Schießpulver, das beim Anzünden einen charakteristischen weißen Rauch erzeugt). Diese als Kordit bekannte Mischung bestand aus Nitroglyzerin, Schießbaumwolle und Vaseline. Kordit wurde in Form von langen Schnüren produziert, die dann in die Granaten gepackt wurden.
Zuerst sei hier eine interaktive Ausstellung genannt, die die Herstellung von Schießpulver dokumentiert und die Unterschiede zwischen Treibstoffen (die zum Abfeuern von Geschossen verwendet werden) und Sprengstoffen erläutert. Bei einer weitern Ausstellung handelt es sich um eine Raketenausstellung, in der die Verbindung zwischen Sprengstoffen und Raketentreibstoff gezeigt wird. Hier sind viele Raketen zu sehen, die auch mit den entsprechenden Informationen zu den verwendeten Raketentreibstoffen versehen sind. Die Ausstellung ist ein guter Ort, um etwas über den britischen Beitrag zur Raketen- und Flugkörperforschung zu erfahren.
Schließlich gibt es noch große Ausstellungen zum Kanalsystem, das zum Transport der Sprengstoffe genutzt wurde (denn Kanäle sind ruhig und Kanalschiffe bewegen sich langsam), zum Feueralarmsystem (das von einem Uhrenmechanismus gesteuerten Morsecode nutzt, um die Lage eines Feuers an diesem weitläufigen Ort anzuzeigen) und zur Schmalspurbahn, die für den Transport auf dem Gelände verwendet wurde.
Die Mühlen sind etwa eine Autostunde von Bletchley Park (siehe Kapitel 40) entfernt. Sie können daher einen Besuch auch im Rahmen eines wissenschaftlichen Tagesausflugs einplanen.
Informationen zu den Royal Gunpowder Mills finden Sie auf der Website http://www.royalgunpowdermills.com/.