Härtegrad (Bleistift)

Ein handelsüblicher Bleistift

Bleistifte; Letzter mit Radiergummi, der mit einer Ferrule befestigt ist

Druck- bleistift

Ein Bleistift ist ein Schreibgerät mit einer Graphitmine, die in einen Holzschaft eingebettet ist. Entgegen seinem Namen enthält er heute kein Blei mehr. Noch bis ins 20. Jahrhundert wurde der Bleistift auch im Deutschen meist nach dem französischen Wort Crayon genannt. Hauptsächlich wird er für Zeichnungen, technische oder künstlerische Skizzen, zum Stenografieren oder für Notizen verwendet. Seine Vorteile liegen in der einfachen Handhabbarkeit, der Fähigkeit, auch mit der Spitze nach oben zu schreiben, der relativen Wischfestigkeit, sowie in der Möglichkeit, das Gezeichnete leicht mit einem Radiergummi wieder zu entfernen. Die Schreibfähigkeit des Bleistiftes basiert auf der geschichteten Kristallstruktur des Graphits, den sogenannten Graphen-Lagen, bei der die Van-der-Waals-Bindung zwischen den Atomlagen so gering ist, dass sie leicht abgerieben werden können (siehe auch Kohlenstoff).

Geschichte

Vor ca. 5000 Jahren sollen die alten Ägypter Schilfrohr, Bambusrohr oder Papyrusrohr mit flüssigem Blei ausgegossen und als Schreibwerkzeug benutzt haben. Von Plinius überliefert ist, dass in der Antike auf Grund der günstigen Abriebeigenschaften des Metalls reine Bleigriffel (lat. stilus plumbeus) verwendet wurden.

Ab dem 12. Jahrhundert schrieb man mit Griffeln aus Blei-Legierungen, an deren Spitze Silber aufgelötet war. In Stiftform gepresst, wurden diese als Silberstifte auch von vielen Künstlern späterer Jahrhunderte für Vorzeichnungen verwendet. Allerdings machte ihre Härte das Schreiben und Zeichnen recht mühselig. Das Papier musste vorher präpariert werden, damit es den Beanspruchungen durch den Reißbley standhielt, zudem war der lange Kontakt mit Blei für den Schreiber ungesund. Im 16. Jahrhundert soll vereinzelt mit Stäben aus Graphit geschrieben worden sein. Die Firma Manufactum interpretiert das „englische Antimon“, mit dem der Naturforscher Konrad Gessner (1516–1566) geschrieben hat, als Graphit und liefert eine aus Elsbeerenholz geschaffene Rekonstruktion des „Gessner-Bleistifts“. Gesicherte Hinweise datieren auf das Jahr 1658 bzw. 1664, als in Borrowdale (England) ein Graphitvorkommen entdeckt wurde, das an der Verbreitung des Bleistiftes maßgeblichen Anteil hatte. In den sechziger Jahren des 17. Jahrhunderts wurden in Holz eingefasste Graphitstäbe aus Borrowdale-Graphit in vielen Ländern verwendet. Man hielt damals den Graphit für Bleierz, woraus sich der missverständliche Name Bleistift ableitet.

Die englischen Bleistifte wurden um 1680 in Deutschland bekannt. 1726 gab es in Stein bei Nürnberg bereits Bleistiftmacher. Die junge Industrie wurde von der bayerischen Regierung in besonderen Schutz genommen; 1766 erteilte diese dem Grafen Kronsfeld die Konzession zur Errichtung einer Bleistiftfabrik in Zeltenbach.

1789 wies der deutsch-schwedische Chemiker Carl Wilhelm Scheele nach, dass es sich bei Graphit um ein auf Kohlenstoff basierendes Mineral handelt. Er gab ihm den Namen Graphit, das von dem griechischen Wort graphein (deutsch: Schreiben) abgeleitet ist. Da der reine Graphit aus Borrowdale zu großen Teilen für militärische Zwecke eingesetzt wurde, zum Beispiel zur Herstellung von Schmelztiegeln für Kanonenkugeln, verhängte England zeitweise Ausfuhrsperren, woraufhin die Graphitkosten enorm stiegen. Bis dahin galt ausschließlich der Borrowdale-Graphit als rein genug zum Schreiben. 1790 vermischte der Wiener Joseph Hardtmuth erstmals Graphitstaub mit Ton und Wasser und brannte ihn in einem Ofen. Je nach Menge des Tones konnte er somit den Härtegrad bestimmen. Joseph Hardtmuth begründete später die österreichische Firma Koh-i-Noor Hardtmuth (persisch f. „Berg von Licht“)]. Sein Enkel Friedrich von Hardtmuth verfeinerte die bahnbrechende Erfindung und schuf 1889 den Koh-i-noor-Stift mit 17 Härtegraden. 1795 entdeckte der Franzose Nicolas-Jacques Conté ein Verfahren, mit dem auch unreiner Graphit aus Minen in Deutschland und Österreich verwendet werden konnte. Er pulverisierte das abgebaute Material und schlämmte dann den Graphit aus. Später entdeckte er dann unabhängig von Hardmuth auch die Härtegrade. Hardmuth und Conté gelten als Grundsteinleger für den Erfolg des modernen Bleistiftes.

Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts war diese Technik weit verbreitet und führte zur Gründung der Nürnberger Firmen Staedtler, Faber-Castell, Lyra und Schwan-Stabilo.

Herstellung

Herstellung

Die Mine eines Bleistifts besteht aus einem gebrannten Graphit-Ton-Gemisch, dessen Mischungsverhältnis für die Härte entscheidend ist. Je höher der Graphitanteil ist, desto weicher wird die Mine. Grob variiert der Graphitanteil zwischen 20 % und 90 %. Die tatsächliche Härte der Mine wird außerdem von der Brennhitze und -dauer beeinflusst. Die in der Kunst eingesetzten Graphitstifte bestehen ausschließlich aus Graphit. Der Durchmesser der Minen beginnt bei 0,3 mm (Fallminen) und beträgt bei gängigen Stiften 2 mm.

Die gemischten Ausgangsstoffe werden durch eine Düse zu einem Strang gepresst und daraufhin abgeschnitten. Dieser wird anschließend bei etwa 160 °C getrocknet und danach bei 1100 °C gebrannt. Anschließend wird die fertige Mine mit Wachs veredelt, was einen geschmeidigen Abrieb ermöglicht.

halbierter Bleistift

In Holzplatten werden Nuten gefräst, in die dann die fertig gebrannten Minen eingelegt werden. Die Platten mit den Minen werden jeweils mit einer weiteren verklebt. Anschließend werden sie zu Bleistiften zersägt und häufig lackiert. Bisher galt Zedernholz als das geeignetste Holz für Bleistifte, weil es sich aufgrund der wenigen Astlöcher leicht durch einen Anspitzer schneiden lässt. Da Zedernholz jedoch langsam wächst und somit teuer ist, wird heute auch oft Pinienholz eingesetzt. Auch Ahorn und Linde eignen sich zur Herstellung von Bleistiften. In der DDR wurden mangels Zedernholz andere Hölzer eingesetzt, die, um sie schnittweicher zu machen, mit einem Pilz durchsetzt wurden. Der Querschnitt der Stifte ist meist sechseckig, damit sie auf einer geneigten Fläche nicht davonrollen; ferner ist diese Variante leichter herzustellen als beispielsweise runde Bleistifte. Stenografen jedoch verwenden runde Stifte, weil sich diese beim stundenlangen Schreiben nicht so sehr in die Finger eindrücken. Die genau zentrische Lage der Mine im Holz ist ein Qualitätsmerkmal und Voraussetzung für den Gebrauch von Anspitzern.

Härtebezeichnung

Es gibt die vier nach englischen Härtebezeichnungen benannten Grundstärken B (black), HB (hard-black), F (firm) sowie H (hard). Die Stärke H ist in neun Stärken von H bis 9H und die Stärke B in neun Stärken von B bis 9B aufgeteilt, wobei die jeweils größten Stärken von Hersteller zu Hersteller leicht unterschiedlich sind, was die Vergleichbarkeit erschwert. Die mittelharten Stärken wurden vor allem im Bereich des technischen Zeichnens eingesetzt, weil sie auf dem rauen Zeichenkarton länger spitz blieben, während die weichen Stärken sich eher für den künstlerischen Einsatz eignen. Zum Schreiben eignen sich Stärken zwischen 3B und H am besten.

Härte	Charakter	Verwendung
9B	sehr weich, tiefschwarz	für künstlerische Zwecke, Skizzen, Studien, Entwürfe
8B
7B
6B
5B
4B
3B	weich, tonsatt	zum Freihandzeichnen und Schreiben
2B
B
HB	mittel	zum Schreiben und linearen Zeichnen
F
H	hart	für geometrische und technische Zeichnungen
2H
3H	sehr hart	für technische Detailpläne und graphische Darstellungen
4H
5H
6H	extrem hart	für Spezialzwecke, wie Litho-, Karto-, Xylographie
7H
8H
9H

Vergleich internationaler Härtegrade

USA	Europa	Russland
#1	B	М
#2	HB	ТМ
#2 1/2	F	-
#3	H	Т
#4	2H	2Т

Es gibt allerdings weder einen absoluten Maßstab für die Härte eines Bleistifts noch eine Standard-Testmethode. Zwar versuchte über 15 Jahre ein technischer Experten-Ausschuss unter der Schirmherrschaft der Internationalen Organisation für Normung (ISO) eine zuverlässige und wiederholbare Test-Methode für die Bestimmung der Bleistift-Härte sowie eine zugehörige Norm zu erarbeiten. Dabei wurde bemerkt, dass der japanischen HB-Stift etwa ein Grad weicher war als die der europäischen Hersteller, diese wiederum ein Grad weicher als in den USA. Aber man konnte sich nicht auf einen international übereinstimmenden Standard für Bleistifthärten verständigen, so dass es drei unterschiedliche „Standard“-HB gibt:

• HB – weich (Japan)
• HB – mittel (Europa)
• HB – hart (USA) ^[1]

Auch nationale Normen existieren nicht. Jeder Hersteller erstellt so nolens volens seine eigene Palette von Härtegraden, die sich aus wirtschaftlichen Überlegungen heraus wohl nicht zu weit von denen der Mitbewerber entfernt. Die umfangreichste Bandbreite bietet zur Zeit der tschechische Hersteller Koh-I-Noor mit 20 Gradationen. Die Firma Derwent hat eine hauseigene Norm seit den frühen 1950ern Jahren, Faber-Castell hat mit der Produktionsreihe 9000 im Jahr 1960 einen Standard festgelegt, der über mehrere Jahrzehnte praktisch als Urbleistift für die Härtegrade der Castell-Bleistiftminen verwendet wurde. Eine Überprüfung der laufenden Produktion mit den 1960 definierten Härtegraden hat 2001/2002 ergeben, dass eine geringfügige Verschiebung der Härtegrade im Laufe der vielen Jahre aufgetreten war. Im Zuge einer Erstellung eines neuen Standards, der sich exakt an den Vorgaben von 1960 orientierte, wurden daher die Härtegrade den ursprünglichen Normen wieder angepasst, wobei neben der Schwärzung auch der Abrieb der Minen-Millimeter pro Schreibstrecke und definierten Auflagedruck das wesentliche Kriterium für Castell 9000-Minen darstellt. ^[2]

Kunst

Verschiedene Künstlerbleistifte

Der Bleistift eignet sich nicht nur zum Schreiben, sondern auch zum Zeichnen von Bildern. Dabei besticht vor allem die Möglichkeit, sehr feine Linien zu erzeugen, was mit vergleichbaren Materialien wie Pastellkreide und Zeichenkohle nicht möglich ist. Besonders in klassizistischen Portraitzeichnungen und den für die Romantik typischen Landschaftszeichnungen wurde der Bleistift aufgrund seines feinen Striches häufig eingesetzt. Des Weiteren gibt es Graphitkreide in den Härtegraden B bis 9B, die aus einer dicken Graphitmine mit einer Folie oder auch nur einer Lackschicht als Ummantelung besteht. Sie eignet sich vor allem für das Skizzieren und Einfärben großer Flächen. Herausragende Vertreter der Kunst der Bleistiftzeichnung im 19. Jahrhundert waren Jean-Auguste-Dominique Ingres und Adolph Menzel.

Umwelt und Wirtschaft

Die für Bleistifte benutzten Hölzer werden von den meisten Herstellern in eigens dafür eingerichteten Plantagen angepflanzt. Die Lackierung des Stiftes hingegen ist oft umweltschädlich, weshalb viele namhafte Hersteller mittlerweile als umweltschonend geltende Wasserlackfarben einsetzen oder auf eine Lackierung ganz verzichten. Die Graphitmine hingegen ist völlig unbedenklich.

Allein Faber-Castell, der weltweit größte Hersteller von Bleistiften, produziert jährlich ca. 1,8 Milliarden Exemplare. Die Bleistiftproduktion der vier Nürnberger Firmen beläuft sich auf deutlich über 3 Milliarden. Das verwendete Holz wird meist per Schiff aus Südamerika importiert, der Graphit hingegen aus Minen in Asien.

Hilfsmittel und Varianten

• Der Farbstift hat statt einer Graphitmine eine farbige Mine aus Farbpigmenten, Fetten, Wachsen, Bindemitteln sowie Mineralien wie Talkum oder Kaolin.
• Der Kopierstift wird zur dokumentenechten Zeichnung verwendet.
• Der Zimmermannsbleistift wird zum Anzeichnen auf Werkstoffen mit rauer, fester Oberfläche wie zum Beispiel Holz eingesetzt. Er wird – da er aufgrund der breiten, nicht kegelförmigen Spitze nicht in einen Anspitzer passt – meist mit einem scharfen Messer oder ähnlichem gespitzt.
• Der Fallminen-, Dreh- oder Druckbleistift, mit einer Metall- oder Plastikhülle und mechanischem oder automatischem Minenvorschub.
• Der Radiergummi, zum Entfernen des Bleistiftstriches.
• Der Anspitzer, zum Spitzen des Bleistiftes.

Kurioses

Biegsame Bleistifte

• Der so genannte „Jumbo-Bleistift“ ist eine Variante, die etwa dreimal so groß wie ein normaler Bleistift ist, und mit bunter Werbung bedruckt vor allem als Souvenir verkauft wird. Auch für Schreibanfänger ist er sehr geeignet, weil er dicker und somit besser zu halten ist.
• Der längste Bleistift der Welt wurde in New York am 27. August 2007 von dem US-Amerikaner Ashrita Furman hergestellt. Er ist 23,16 Meter lang, hat einen Durchmesser von 106 Zentimetern, ein Gewicht von 10,2 Tonnen und besitzt sogar einen 76 cm langen Radiergummi am Ende. Das „Blei“ im Stift besteht aus einem 25 cm dicken Graphitkern und wiegt allein über zwei Tonnen. Geschätzt könnten rund zwei Millionen normale Bleistifte aus dem verwendeten Material gefertigt werden. Er wird im New Yorker Stadtteil Queens aufbewahrt. Der Eintrag im Guinness-Buch der Rekorde war dem Künstler damit sicher.
• Im Deutschen Kaiserreich wurde den Schulbehörden und -vorständen die Verwendung von Bleistiften aus deutsch-ostafrikanischem Zedernholz „unter Hinweis auf das patriotische Interesse“ nahegelegt.
• Die Frankfurter nennen ihren Messeturm wegen seiner Form „Bleistift“, ebenso die Franzosen, die den Tour du Crédit Lyonnais in Lyon crayon (frz. für Bleistift) nennen.
• Bei den Streitkräften der Deutschen Bundeswehr wird für das Anfertigen von Skizzen und Meldungen traditionell ein Bleistift der Stärke 6B verwandt, damit auch auf feuchtem Papier und bei großer Kälte geschrieben werden kann. Warum sich hierfür gerade die Stärke 6B und nicht 5B oder 7B etabliert hat (obwohl dies auch nicht in einer Vorschrift geregelt ist), ist nicht bekannt.

Quellen und Einzelnachweise

1. ↑ http://www.daler-rowney.com/technical_qa/faq_answer.asp?qid=61
2. ↑ Briefwechsel mit Faber-Castell im Juli 2006

Literatur

• Henry Petroski: Der Bleistift. Die Geschichte eines Gebrauchsgegenstands. Mit einem Anhang zur Geschichte des Unternehmens Faber-Castell. Aus dem Amerikan. von Sabine Rochlitz. Birkhäuser, Basel, Boston, Berlin 1995, ISBN 3-7643-5047-4
• Henry Petroski: The Pencil: A History of Design and Circumstance. Alfred A. Knopf, New York 1992, ISBN 0-679-73415-5
• Marco Ferreri: PENCILS , Corraini, Mantova 2000, ISBN 88-86250-40-1

Weblinks

• Bleistiftgeschichte und Lexikon
• Herstellung von Bleistiftminen + Bleistiften (Bildergeschichten aus der Sendung mit der Maus)
• Reportage über Holzplantagen für Bleistifte
• Herstellerseite über Historie und Fertigung
• Wie entsteht ein Stift?