Kolophonium

Haben Sie gewusst, dass es ohne Kolophonium in früheren Zeiten keine Fortbewegeung per Rad gegeben hätte? Die Reisenden vergangener Tage, die mit der Postkutsche unterwegs waren, mussten deshalb an den Relaisstationen ein sogenanntes "Schmiergeld" entrichten. Kolophonium war in früheren Zeiten zur Herstellung von Schmiermitteln unersetzlich.

 Einführung

Der Name dieses glas- oder bernsteinartig durchscheinenden, muschelig brechenden, alkohollöslichen Stoffes kommt von der altgriechischen Stadt Kolophon (in Lydien, zwischen Smyrna und Ephesos gelegen).

Für den Musiker ist es ein Stück Harz, das gleichmäßig auf die Bogenhaare verteilt zufrieden stellt oder Anlass zum Ärger bietet. Aber es war und ist auch erforderlich für die Herstellung und dem Gebrauch von:

Papier (Leimung)		Pflaster (Klebefläche)
Kosmetika		Saiteninstrumenten (Streichinstrumente vom Geigentyp)
Lacken und Farben		Siegellack
Isoliermitteln		Künstlichem Gummi (BuNa)
Kaugummi!		Schmiermitteln
Seifen (Harzseifen)		Technischen Fetten
Pharmazeutischen Präparaten		Brauer- und Schusterpechen
Schädlingsbekämpfungsmitteln		Optischen Kitten (Linsenfixierung)
zum Löten (Flußmittel)

In Griechenland wird noch heute Kiefernharz zur Weinbereitung (Retsina) und Kolophonium gewonnen.

 Rohmaterial

Die Harzgewinnung aus Nadelbäumen ist seit frühester Urzeit bekannt. Dieser Rohstoff diente als Klebe- und Dichtungsstoff zum Bootsbau, zum Schäften von Steinäxten und Pfeilspitzen etc.

Das Rohkolophonium von heute wird hauptsächlich aus dem Harz der Kiefern (pinus), von der es 110 Arten gibt, gewonnen. Speziell die gemeine Kiefer oder die Waldkiefer (Föhre) ist die Ertragreichste und das Harz ist von bester Qualität. Ihr Verbreitungsgebiet liegt in Europa, Asien (Taiga), Nordamerika und Neuseeland.

Prinzipiell werden viele Nadelbäume wie Lärchen, Fichten und Tannen zur Harzung herangezogen. Jedoch liefern sie wesentlich weniger Harz, weshalb aus diesen Harzen gewonnene Produkte meist nur als Beigabe zur Erzeugung von Geigenharz verwendet werden.

Obwohl in der pharmazeutischen Industrie beispielsweise zu Herstellung von Pflastern benutzt, ist Kolophonium wegen seines Gehalts an Terpenen (Allergien!) etwas in Verruf geraten. Die Terpene werden auch in der kosmetischen Industrie zur Parfumherstellung benutzt, und viele Frauen kennen die bräunlichen Flecken hinter dem Ohr, ausgerechnet dort, wo man sich das Tröpfchen wohlriechende Verführung anlegt.

 Kolophonium - Gewinnung

Die Harzung erfolgt am lebenden Baum, der dadurch keinen Schaden erleidet, wie genaue Prüfungen und Beobachtungen auf viele Jahre lang geharzten Kiefernflächen ergeben haben. Deutlich ist das auch an heute noch stehenden Kiefern festzustellen, die im ersten Weltkrieg nach wesentlich gröberen Verfahren geharzt worden sind.

Harz ist kein "Lebenssaft", sondern nur Wundverschluss. Auch das Holz erleidet keinen technischen Schaden, da die verkiente Zone hinter den Lachten (Zone der abgeschälten Baumrinde) auf wenige Millimeter beschränkt bleibt. Beim Aufschneiden geharzter Stämme fallen die verkienten Teile in die Schwarten bzw. Säumlinge.

Der erste Arbeitsschritt zur Gewinnung des Harzes ist das Entfernen der groben Rinde zu Beginn der wärmeren Jahreszeit, bei neu zu harzenden Bäumen in einer Höhe von etwa 50 cm.

 Die "Lachte", d.i. die wie oben geformte,  Harz abgebende Stammfläche (unter der  Rinde und dem Kambium) mit Rillen,  Tropfrinne und Topf.

Beim zweiten Arbeitsgang werden mit Hilfe eines Hobels V-förmige, ca. 1 cm breite Schichten in die beim ersten Arbeitsgang verbliebene dünne Rindenschicht geschnitten. Durch die Verwundung des Baumes beginnt das Pech in unter den Verletzungen angebrachte Behälter zu fließen. Die Verwundung des Baumes muss alle 4-5 Tage neu vorgenommen werden.

Ein Spezialwerkzeug, das zum Anbringen der Schnittrillen in die Stommoberfläche (Hobel, rechte Seite des Werkzeugs) und zum Reinigen der Tropfrinne (linke Seite) dient

 Herstellung

Der nächste Schritt ist die Destillation. Durch Wasserdampfdestillation wird das Harz in zwei Komponenten aufgetrennt: in das mit Wasserdampf flüchtige Terpentinöl und den nichtflüchtigen Rückstand Kolophonium, das in Form von Klumpen, Flocken oder Pulver in den Handel gelangt.

Je nach Geigenharzhersteller, Rezeptur und Anwendungsgebiet (Violine, Viola, Cello, Kontrabass) werden dem möglichst hochwertigem Rohstoff verschiedene Zutaten beigemengt:

Scharrharz – stammt von Fichten oder Föhren und besteht aus vom Baum abgekratzten Harzrückständen, die zur Weiterverarbeitung gründlich gereinigt werden müssen.

Lärchenterpentinöl – wird durch Destillation aus Lärchenterpentin gewonnen.

Venezianischer Terpentin – gewonnen durch Anbohren des Kernholzes der europäischen Lärche.

Lärchenharzbalsam – dickflüssiges, wertvolles Harz von mindestens 25 Jahre alten Bäumen.

Carnaubawachs – aus einer brasilianischen Palmenart. Abgeschnittene Blätter werden im Wasser ausgekocht, wodurch sich das besonders harte Wachs verflüssigt und abgeschöpft werden kann.

Bienenwachs

Balsamterpentinöl – wird gewonnen durch die Destillierung und Filterung des portugiesischen Kiefernharzbalsams.

Mastix – Harz einer kultivierten Pistazienart aus Griechenland.

Die Aufzählung ist sicher unvollständig, gibt aber in etwa einen Überblick über die Stoffe, die dem Rohkolophonium bei der Erzeugung von Geigenharz zugefügt werden. Unter anderem auch verschiedene Metalle bzw. Metallstaub in geringen Mengen, um damit auch gewünschte positive Auswirkungen auf die Klangfarbe und den Ton des Instrumentes zu erzielen.

 Eigenschaften

Gold	Der Ton wird rund, voll, warm und zugleich strahlend klar und transparent. Gold ist sehr flexibel und daher am besten geeignet, dem Instrument unterschiedliche Klangfarben abzugewinnen.
Silber	Der Ton wird hell, schlank, konzentriert und ist dadurch auch in den höchsten Lagen noch wohlklingend und tragend.
Kupfer	Der Ton wird weich, anmutig, schmiegsam, samtig und harmonisch. Kupfer erleichtert Anfängern das Spiel.
Zinn	Voller und strahlender Ton, bis in die höchsten Lagen geschmeidig. Für solistisches Spiel am besten geeignet.
Blei	Gibt einen weichen, warmen, samtigen, vollen, der Oboe verwandten Ton.
Meteoreisen	Herber, charaktervoller, brillanter, aggressiver, solistischer Ton. Kräftig für große Distanz.
Blei-Silber	Ton innerlich leuchtend und sehr modulationsfähig. Greift sehr gut ohne zu kleben oder zu stauben.

So wie bei der Saitenerzeugung ist auch bei der Kolophoniumherstellung die genaue Zusammensetzung des fertigen Geigenharzes das ganz besondere Geheimnis der einzelnen Produzenten und basiert zum Teil auf alte Rezepturen.

 Funktion des Kolophoniums bei der Erzeugung des Tons

Der Musiker erhält nun ein rundes oder rechteckiges, helles oder dunkles Stück Geigenharz. Damit stellt sich bereits die erste Frage: Aufrauhen oder verwenden wie gekauft – nämlich glänzend und glatt? Ist das Geigenharz nicht zu hart, kann es wie gekauft verwendet werden?

Wird eine neue Marke verwendet oder auf eine andere Marke bzw. ein Produkt eines anderen Herstellers/einer anderen HerstellerIn umgestiegen, ist zu beachten, dass die Bogenhaare vorher gründlich gereinigen werden, denn die verschiedenen Marken vertragen sich möglicherweise untereinander nicht – die Bogenhaare können verseifen. Für die Reinigung wird nicht unbedingt ein Bogen- oder Geigenbauer benötigt. Am besten wird Saitenreiniger oder Spiritus aus der Drogerie verwendet. Die Bogenhaare können damit und mit einem Tuch oder einer sauberen Zahnbürste gereinigt werden. Man kann auch die Bogenhaare vom Bogen lösen und sie in einem hohen Glas "baden" und danach mit einer Zahnbürste ausbürsten. Achtung: nur die Bogenhaare dürfen mit dem Saitenreiniger in Berührung kommen.

 Die Wirkung des Geigenharzes

Es verstärkt die notwendige Haftreibung und dient damit als Hilfsmittel, um Saiten einen Ton zu entlocken. Und zwar Saiten, die mit einem Bogen angestrichen werden. Es haftet an der rauen Oberfläche der Bogenhaare, deren Widerhaken nicht in der Lage wären, die Saite zu erfassen.

Wie häufig angenommen, nehmen nicht die Widerhaken der Bogenhaare die Saite beim Streichen mit, denn sie werden nach wenigen Bogenstrichen abgetrennt, wie mikroskopische Untersuchungen bestätigen.

Durch die verstärkte Haftreibung sind die Bogenhaare in der Lage, die Saite aus ihrer Ruhestellung zu bringen. In Strichrichtung des Bogens bewegt sich auch die Saite. Ist die Spannung (Rückschnellungskraft) der Saite größer als die Haftreibung, schnellt sie zurück. Dabei entsteht durch die enorme Geschwindigkeit Wärme, die das Kolophonium zu einem Gleitfilm verflüssigt, auf dem die Saite in der Gleitphase zurückschnellt. Ist die Energie dieser Phase verbraucht und die Hitzeentwicklung der Gleitbewegung beendet, dann wird die Saite mit den Bogenhaaren durch das erstarrte Kolophonium verschweißt und der Vorgang beginnt von neuem.

Dieser Vorgang wiederholt sich bis zu vielen tausend mal pro Sekunde in Abhängigkeit von der Saitenspannung, Dicke und Masse - ein Ton wird hörbar und über einen Resonanzkörper verstärkt.

Die beschriebenen Bewegungen der Saiten sind nicht identisch mit den Bewegungen des Bogens. Während einer einzigen Bogenbewegung entstehen unzählige der beschriebenen Schwingungsphasen.

Während dieser Zeit entstehen beim Wechsel zwischen Haft- und Gleitreibung kurze Impulse, sogenannte Haftstöße, die den ganzen Geigenkörper zum Schwingen anregen und als Geräusche wahrnehmbar sind.

 Auswahl des Kolophoniums

Zur Auswahl stehen unterschiedliche Qualitäten für Violine, Viola, Cello und Kontrabass. Die einzelnen Qualitäten sind meist in verschiedenen Härtegraden oder in heller oder dunkler Ausführung erhältlich. Im Normalfall ist dunkles Kolophonium etwas härter als helles und bei höheren Raumtemperaturen vorzuziehen.

Die notwendige Haftkraft des Kolophoniums unterscheidet sich je nach Saitentyp und Instrument. Stahlsaiten benötigen eine niedrigere, Kunststoffsaiten eine mittlere, Darmsaiten eine höhere Haftkraft. Für den Bogeneinsatz beim Violin- und Violaspiel wird Kolophonium mit eher niedriger Haftkraft verwendet. Für Celli ist eine mittlere und für Kontrabässe eine hohe Haftkraft notwendig.

Für Studioaufnahmen verwenden erfahrene MusikerInnen ein eher weiches Kolophonium, während sie ein härteres mit mehr "Biss" im Konzertsaal bevorzugen.