mini|Im Eintopfverfahren hergestelltes Birkenpech, bestehend aus Teer und veraschter Rinde Pech (von mittelhochdeutsch bëch, pëch, dieses von ), auch verdeutlichend Teerpech, ist ein brauner bis schwarzer, teerartiger bzw. bituminöser, zähflüssiger bis fester, schmelzbarer Rückstand, der bei der Destillation von Teeren und organischen Substanzen entsteht, nachdem alle leichten Öle, Zwischenfraktionen und schweren Öle (Kreosot, Anthracen usw.) abgetrieben sind.Kurt Arndt, J. Zellner: Die künstlichen Kohlen für elektrische Öfen, Elektrolyse und Elektrotechnik. 2. Auflage, Springer, 1932, ISBN 978-3-642-89488-6, S. 45–46.
Im oberdeutschen Sprachraum, beispielsweise in Österreich, bedeutet Pech (verdeutlichend Baumpech) auch „Harz“, siehe hierzu den Artikel Harz.
Begriffsabgrenzung In der Antike und im Mittelalter wurden die Begriffe „Teer“ und „Pech“ synonym verwendet und bezeichneten das, was nach dem Destillieren des Teers von Laub- oder Nadelhölzern bzw. des Harzes von Kiefern- oder Fichtenharz (nach Abdampfen des Terpentinöls) übrigbleibt, wobei mit Pech aber auch Harz und umgekehrt gemeint sein konnte.Gundolf Keil: Die „Cirurgia“ Peters von Ulm. Untersuchungen zu einem Denkmal altdeutscher Fachprosa mit kritischer Ausgabe des Textes (= Forschungen zur Geschichte der Stadt Ulm. Band 2). Stadtarchiv, Ulm 1961 (zugleich Philosophische Dissertation Heidelberg 1960: Peter von Ulm. Untersuchungen zu einem Denkmal altdeutscher Fachprosa mit kritischer Ausgabe des Textes), S. 434 (Pech). Dies führt häufig zu Begriffsverwechslungen. Pech wurde häufig in Straßenbelägen verwendet, wo man es als Teer bezeichnete. Heutzutage definieren DIN-Normen, was Pech ist (DIN 55946). Teere entstehen durch zersetzende, thermische Behandlung (Pyrolyse) organischer Naturprodukte (etwa Holz, Steinkohle und Erdöl). Die dabei entstehenden Rückstände werden Peche genannt.
Bedeutungsgeschichte Die Ausdrücke „Pechvogel“ und „Pech haben“ gehen auf die mittelalterliche Vogeljagd zurück. Damals bestrich man Ruten und Äste mit Pech, an dem die Vögel kleben blieben. Ein so gefangener Vogel hatte „Pech gehabt“ und war ein „Pechvogel“.Jacob Grimm, Wilhelm Grimm: Deutsches Wörterbuch. Band 15, Spalte 327, Lemma Pech (1854).Kluge, Friedrich (Bearb. Elmar Seebold): <Etymologisches Wörterbuch der deutschen Sprache. 25. Auflage. De Gruyter, Berlin / New York 2011, S. 788. Die negativen Konnotationen des Wortes Pech sind zahlreich: „Pechmarie“ im Märchen Frau Holle, „teeren und federn“, Einsatz zum Foltern, die „Pechtröge“ der Hölle u. a.
Im süddeutschen bzw. österreichischen Sprachraum wurde seit dem MittelalterVgl. etwa Gundolf Keil: Die „Cirurgia“ Peters von Ulm. Untersuchungen zu einem Denkmal altdeutscher Fachprosa mit kritischer Ausgabe des Textes (= Forschungen zur Geschichte der Stadt Ulm. Band 2). Stadtarchiv, Ulm 1961 (zugleich Philosophische Dissertation Heidelberg 1960: Peter von Ulm. Untersuchungen zu einem Denkmal altdeutscher Fachprosa mit kritischer Ausgabe des Textes), S. 434 (pawmpech von der weissen tannen). der Begriff Baumpech (auch Siedepech, oftmals kurz als Pech bezeichnet) auch für das in der Pecherei gewonnene frische Baumharz verwendet. Ebenfalls in diese Sprachregion fällt der Begriff Kaupech für kaugummiähnliche Baumharzarten, die als solche auch Verwendung finden. Diese haben aber nichts mit der umgangssprachlich geläufigen Bezeichnung Pech gemein.
Die Bezeichnung Pechblende für Uranerz ist entstanden, weil man diese für eine pechähnliche Abart der Zinkblende hielt, was sich später als Irrtum herausstellte. Auch das Brauerpech, welches meist eine Mischung von verschiedenen Zusätzen ist, fällt in diese Kategorie. Zudem gibt es die Begriffe Saupech, Brühpech oder Brühharz.
Geschichte mini|Pechofen im Hessenpark
Die Verwendung von Birkenpech kann archäologisch seit der Altsteinzeit belegt werden. Bekannt ist der Pechrest von Königsaue, der mit mindestens 80.000 Jahren als ältester Kunststoff Europas gilt.Judith M. Grünberg, Heribert Graetsch, Ursula Baumer, Johann Koller: Untersuchung der mittelpaläolithischen „Harzreste“ von Königsaue, Ldkr. Aschersleben-Staßfurt. In: Jahresschrift für mitteldeutsche Vorgeschichte. 81, 1999, ISBN 978-3-910010-43-7, S. 7–38.Johann Koller, Ursula Baumer, Dietrich Mania: High-Tech in the Middle Palaeolithic: Neandertal-manufactured Pitch Identified. In: European Journal of Archaeology. 4, 3, 2001, S. 385–397, .Judith M. Grünberg: Middle Palaeolithic birch-bark pitch. In: Antiquity. 76, 291, 2002, S. 15–16, .Neubacher, Breuer; Landesamt für Denkmalpflege und Archäologie Sachsen-Anhalt: Pech für den Hobbychemiker Speziell Birkenpech scheint hier verwendet worden zu sein. Untersuchungen aus dem Jahr 2019 zeigten, dass brauchbare Mengen an Birkenpech schon durch das reine Verbrennen von Birkenrinde nahe Stein- oder Knochenoberflächen hergestellt werden können. Das Birkenpech kann im Anschluss an die Verbrennung von den Oberflächen abgekratzt werden. Auch im Alten Testament wird der Gebrauch von Pech an drei Stellen beschrieben: Beim Bau der Arche wird Pech zum Abdichten benutzt, nach Moses Geburt zum Abdichten des Körbchens, in dem er im Wasser des Nils gerettet wurde, und beim Turmbau zu Babel, dort wird Erdpech (Bitumen) als Bindemittel für Lehmziegellagen erwähnt.
Von Theophrast (371–287 v. Chr.) und Plinius dem Älteren (23/24–79 n. Chr.) stammen frühe Texte zur Pechgewinnung. Plinius unterscheidet zwischen dem meilerartigen Schwelprozess und der Ofenherstellung.
Ursprünglich wurde der Holzteer in Kohlenmeilern oder Teergrubenmeilern gewonnen und aufgekocht. Seit dem Mittelalter ist archäologisch auch die Doppeltopf-Methode (allotherm) nachgewiesen. Dabei sitzt auf einem Auffanggefäß ein Behälter mit Lochboden, in dem sich das Reaktionsholz befindet. Beide Behälter werden mit Brennholz umgeben und vergraben; durch Abbrennen des Holzes ließen sich kleinere Pechmengen gewinnen. Nach drei Stunden Brenndauer betrug die (Teer-)Pechausbeute ca. 10 % des eingesetzten Reaktionsholzes. Der Terpentinanteil war sehr hoch, sodass das Pech dünnflüssig war und erst durch weiteres Kochen zähflüssiger wurde.
Große Mengen Pech (Teer) wurden ab dem 17. Jahrhundert in gemauerten Pechöfen (Teer-, Schwelöfen, Einkammeröfen)Dieter Osteroth: Biomasse: Rückkehr zum ökologischen Gleichgewicht. Springer, 1992, ISBN 978-3-642-77410-2, S. 88. gewonnen, die ca. 8 bis 10 m³ Ausgangsmaterial aufnahmen und dieses bis zu sieben Tage erhitzten. Voraussetzung waren Kiefernwälder in der Umgebung, wie z. B. in der Dübener Heide in Sachsen. Auch wurde Pech (Teer) auf Pechölsteinen gewonnen.
In „Pechhütten“ verarbeiteten Pechsieder Baumharz (→Pecherei) durch Destillieren der flüchtigen Bestandteile zu „Siedepech“. Der beim Verkochen entstehende Abfall aus Harzresten, Rinde und Schmutz – Greifen oder Grieben genannt – wurde in Griebenherden, die wie Kohlenmeiler funktionierten, weiterverarbeitet.
Um die vom Pech ausgehenden Gefahren zu mindern, wurden Anfang des 19. Jahrhunderts baupolizeiliche Verordnungen hinsichtlich der Brandverhütung erlassen. Beispielsweise erließ die herzoglich-nassauische Regierung im November 1826 eine solche Verordnung. Der Ort und die Art der Aufbewahrung mussten dem Ortsschultheißen angezeigt werden, der eine polizeiliche Aufsicht veranlassen konnte.
Um das Jahr 1850 wurde die gewerbliche Pechsiederei durch die industrielle Produktion verdrängt. Im ausgehenden 19. Jahrhundert erreichte die Pechproduktion ihren Höhepunkt, da sich die Segelschifffahrt intensivierte. Durch den Einsatz neuer Kunststoffe und den Niedergang der Segelschifffahrt wurde die Pechherstellung schließlich obsolet.
Zwei mit Pech zusammenhängende traditionelle Handwerkstechniken sind als immaterielles Kulturerbe in Österreich geschützt: die Pecherei in Niederösterreich und das Pechölbrennen im östlichen Mühlviertel.
Zusammensetzung Kohlenteerpeche setzen sich aus hochmolekularen cyclischen und heterocyclischen, meist aromatischen Kohlenwasserstoffen zusammen, auch PAK, die Molmassen schwanken zwischen 2.000 und 30.000 u,Herwig Hulpke, Herbert Koch Reinhard Nießner (Hrsg.): RÖMPP Lexikon Umwelt. 2. Auflage, Thieme Verlag, 2000, ISBN 3-13-736502-3, S. 606. sowie freiem Kohlenstoff und rußartigen Bestandteilen.
Holzteerpeche enthalten eine beträchtliche Menge Harzsäuren, Oxyfettsäuren und deren Anhydride sowie hochmolekulare Kohlenwasserstoffe und Ruß.Jürgen Falbe, Manfred Regitz: RÖMPP Lexikon Chemie. Band 3: H–L, 10. Auflage, Georg Thieme Verlag, 1997, ISBN 978-3-13-734810-8, S. 1787.L. Schmitz, J. Follmann: Die flüssigen Brennstoffe: ihre Gewinnung, Eigenschaften und Untersuchung. 3. Auflage, Springer, 1923, ISBN 978-3-642-89309-4, S. 114.
Hinsichtlich der physikalischen Struktur ist Pech, ebenso wie der Teer, als ein Kolloidsystem anzusehen, bei dem Teerharze verschiedener molarer Massen in einem öligen Medium verteilt sind.Walter Fuchs, Fritz Glaser: Zur Frage der Schwelung von Steinkohlen und der Möglichkeiten der Verwertung der Schwelprodukte. Springer, 1966, ISBN 978-3-663-06713-9, S. 33.
Herstellung Kohlenteerpech: Aus den Destillationsrückständen von Torf-, Braunkohlen- und Steinkohlenteer sowie Schieferteer entsteht mehrheitlich Pech. Holzteerpech (Holzpech): Der bei der Holzkohlengewinnung anfallende Holzteer wird verkocht oder destilliert, dabei verbleibt das Pech als Rückstand. Früher bei der Verkochung von Holzteer gingen die leichten Fraktionen („Teeröle“) verloren, man erhielt dann feineres (Schusterpech) und gröberes (normales) Pech und als Rückstand den Pechkuchen.
Bevorzugt wird Pech aus harzhaltigen Nadelhölzern, wie Kiefer (zum Beispiel Waldkiefer) und Fichte (zum Beispiel Gemeine Fichte) oder harzhaltigen Laubbäumen wie Birke und Buche hergestellt.
Pech mit starker Verunreinigung entstand bei der autothermen Pyrolyse – Reaktions- und Brennholz sind nicht getrennt – z. B. im Meiler in der Teergrube, Teergrubenmeiler, Pechofen (Einkammerofen) oder in Gruben- und Hangmeilern. Die Qualität des erhaltenen Pechs ist bei der allothermen Pyrolyse (Doppeltopf-Methode, Retorte, Zweikammerofen) besser, da hier Verunreinigungen durch die Trennung von Brenn- und Reaktionsholz vermieden werden.
Pech kann auch aus Birkenrinde hergestellt werden. Ebenfalls wurde Harzpech (Kolophonium-Pech, früher auch Griechisches Pech und lateinisch Colofonia und Pix graecaVgl. Otto Zekert (Hrsg.): Dispensatorium pro pharmacopoeis Viennensibus in Austria 1570. Hrsg. vom österreichischen Apothekerverein und der Gesellschaft für Geschichte der Pharmazie. Deutscher Apotheker-Verlag Hans Hösel, Berlin 1938, S. 151 (Pix graeca: Geigenharz, Kolophonium).Vgl. auch Otto Beßler: Prinzipien der Drogenkunde im Mittelalter. Aussage und Inhalt des Circa instans und Mainzer Gart. Mathematisch-naturwissenschaftliche Habilitationsschrift, Halle an der Saale 1959, S. 173 („Colofonia – grexbeche, Pix grica, Pix greca […], krykesch pech […], grekesch pech“ = Pinus spec.) genannt), Tallöl-Pech (Sulfatpech, Tallpech), Sulfitpech oder Cellulosepech (Zellpech) aus der Sulfitzellstoffherstellung, Wollfett-Pech, Stearin-Pech (Fettpech), Knochenteer-Pech, Montanwachs-Pech hergestellt. Diese Peche sind aber in ihrer Zusammensetzung und Beschaffenheit nicht mit den Pechen aus Kohle und Holz zu vergleichen.Jean D’Ans, Ellen Lax: Taschenbuch für Chemiker und Physiker. 2. Auflage, Springer, 1943, ISBN 978-3-662-22464-9, S. 1732 ff.Bundesgesetzblatt. Teil 2, Nr. 39, Bonn 1957.
Peche werden nach ihrem Erweichungspunkt unterteilt, zähes Weichpech (35 °C bis 50 °C), das feste Mittelpech oder Brikettpech (60 °C bis 75 °C) und das spröde, leicht pulverisierbare Hartpech (75 °C bis 90 °C) oder höher. Als Erweichungspunkt wird diejenige Temperatur gekennzeichnet, bei der das Pech in eine weiche, knetbare Form übergeht. Dies wird mit der Kraemer-Sarnow Methode bestimmt, DIN 52025.