Ohne einem geeigneten Treibmittel gäbe es keine Schusswaffen. Mit der Entdeckung des Schwarzpulvers stand ein Stoffgemisch zur Verfügung das sich schnell von einem festen Zustand in einen gasförmigen Zustand umwandeln kann. Schwarzpulver besteht aus den drei Komponenten Salpeter, Holzkohle und Schwefel.

 

Das ideale und heute verwendetet Mischungsverhältnis zum Schießen liegt bei 75% Salpeter, 15% Holzkohle und 10% Schwefel.

 

Das Kaliumnitrat (Salpeter) wird als Sauerstoffspender benötigt während sowohl der Schwefel als auch die Holzkohle als Brennstoff herhalten. Der Schwefel hat zusätzlich die Aufgabe einer Sensibilisierung, d.h. es sorgt für eine leichte Aufnahme eines Funkens und beginn des Abbrandes.

 

Für Feuerwerkskörper und andere Verwendungen kann das Mischungsverhältnis auch unterschiedlich ausfallen.

 

So finden sich Rezepturen mit 60-85% Kaliumnitrat, 10-25% Kohle und 0-20% Schwefel.

 

Geschichtlich sind immer wieder unterschiedliche Rezepturen verwendet worden, meist mit einem reduzierten Salpetergehalt da dieser teuer war. Im 15. Jahrhundert kostete Importsalpeter je Pfund einen Gulden was dem heutigen Gegenwert von rund 230€ entspricht.

 

In der Zeit des dreißigjährigen Krieges wurden Pulver für bestimmte Einsatzzwecke genutzt.

 

Ein Kartaunenpulver für Kanonen mit nur 69 % Salpeter, ein Hakenpulver für die Hakenbüchse mit 72 % Salpeter und ein Pirschpulver für die Jagd mit 76 %. Das Pirschpulver bestand demnach schon aus der heutigen idealen Mischung. Eine geringe Abweichung um einige Prozent wirkt sich nicht signifikant auf die Pulverqualität aus.

 

Pirschpulver ist nicht nur höherwertig durch die Menge an Salpeter, sondern auch durch ein Polieren um ein besseres aneinanderlagern der Pulverpartikel zu erreichen. Das erhöht die Ladedichte, verringerte aber die Abbrandgeschwindigkeit.

 

 

Um das Abbrandverhalten zu beeinflussen kann zum einen die Zusammensetzung geändert werden und zum anderen auch die Korngröße. Hierbei zeigt Schwarzpulver ein interessantes Verhalten, in dem es bei einer feinen Pulvergröße langsamer verbrennt und durch eine Zunahme der Körnung, bis zu einem gewissen Grad, auch eine Zunahme der Abbrandgeschwindigkeit zu beobachten ist.

 

Handelsüblich wird die Körnung auf zwei unterschiedliche Arten angegeben:

 

Eine europäische Skala von 1 - 5, wobei 1 das feinste Pulver ist und 5 das Gröbste.

 

Eine anglo-amerikanische Skala die die Menge von Körnern je Gramm angibt. Hierbei ist 4Fg (FFFFg) das feinste Pulver, weil es mehr Körner je Gramm aufweist und Fg das Gröbste. "Fg" bedeutet "fine Grain" also feines Korn. Je feiner das Korn ist, umso mehr Körner, also "Fg's", sind pro Gramm enthalten.

 

Vor 1420 wurde begonnen das feine Pulver zu Körnen und daraus entstand das Knollenpulver. Das hatte in erster Linie wohl den Grund einer Entmischung auf dem Transport entgegen zu wirken. Es führt allerdings auch zu einem schnelleren Abbrand was sich in den Ladevorschriften in den folgenden Jahrhunderten immer wieder findet. Mit gekörntem Pulver muss die Pulvermenge um etwa 20 % reduziert werden.

 

 

 

In diesem Video kann man, in englischer Sprache, die Unterschiede zwischen moderner und alter Körnung von Schwarzpulver am Beispiel einer Handgonne sehen.

 

Entgegen der landläufigen Meinung explodiert Schwarzpulver auch nicht, sondern verbrennt sehr schnell. Man spricht hierbei von einer sogenannten Deflagration. Im deutschen Sprachgebrauch wird mit dem Begriff Deflagration auch noch der eigenständig ablaufende Prozess unter Wärme- und Gasfreisetzung von Feststoffen bezeichnet.

 

International bedeutet es, dass die Umsetzung des Feststoffes in Gas langsamer als die Schallgeschwindigkeit im entsprechenden Medium verläuft. In trockener Luft von 20° C entspricht dies einer Geschwindigkeit von 343,2 m/s oder auch 1236 km/h, also schneller als ein A 380 (1020km/h) fliegt. Warum wird dann die Umsetzung von Schwarzpulver nicht Detonation genannt? Immerhin geschieht dies mit 300 - 600 m/s und das ist größtenteils schneller als die Schallgeschwindigkeit in der Luft.

 

Schall erreicht in festen Körpern, und dazu gehört Sprengstoff, höhere Geschwindigkeiten. In Metall kann die Schallgeschwindigkeit bis zu 5000 m/s entsprechen. Es muss also eine wesentlich höhere Geschwindigkeit vorliegen als das an der Luft der Fall wäre und es zeigt auch das hiermit nicht die Geschwindigkeit der Gasentweichung gemeint ist.

 

Bei modernen Sprengstoffen geschieht die Umsetzung des Sprengstoffes mit Geschwindigkeiten ab etwa 2500 m/s (Ammoniumnitrat) bis etwa 10.000 m/s (HNIW = Hexanitrohexaazaisowurtzitan).