Gerben

Als Gerben wird die Verarbeitung von rohen Tierhäuten zu Leder bezeichnet. In einer Gerberei beziehungsweise Lederfabrik wird durch den Einsatz von Gerbstoffen das Hautgefüge stabilisiert und damit Leder hergestellt. Das Gerben ist eine der ältesten kulturellen Errungenschaften der Menschheit.

Zum Gerben und Veredeln von Pelzfellen siehe Pelzzurichtung und Pelzveredlung.

Ein Großteil der verwendeten Chemikalien stellt bei unsachgemäßer Entsorgung eine Gefährdung der Umwelt dar.

Eigenschaften von gegerbten Häuten

Wesentliche Effekte einer Gerbung sind:

• Irreversible Bindung der Gerbstoffe an die Haut – das heißt, das Leder kann ohne Zerstörung nicht mehr zurückverwandelt werden. Das ist ein wesentlicher Unterschied zu Konservierungen, die weitgehend reversibel sind.
• Beständigkeit gegen natürliche Selbstzersetzung durch Mikroorganismen.
• Lederartiges Auftrocknen (rohe Haut trocknet hornartig durchscheinend auf).
• Stark verminderte Quellung beim Einlegen in Wasser.
• Hohe Beständigkeit beim Erhitzen im nassen Zustand (hohe Schrumpfungstemperatur). Eine rohe Haut von Säugetieren beginnt beim Erhitzen in Wasser bei etwa 62 °C zu verleimen, was durch eine deutliche Schrumpfung erkennbar ist. Abhängig von der Gerbung kann Leder Schrumpfungstemperaturen von über 100 °C erreichen; man spricht dann von kochgarem Leder.

Die Tierhaut

Die Tierhaut besteht aus den drei Lagen Ober-, Leder- und Unterhaut. Obwohl die Haare mit ihren Wurzeln oft tief in der Lederhaut verankert sind, werden sie trotzdem von der Oberhaut gebildet. Die Oberhaut und ihre Bildungsprodukte besteht hauptsächlich aus dem schwefelhaltigen Protein Keratin. Sie ist aus Zellen aufgebaut und wird meist chemisch aufgelöst (Äscher).

Die Unterhaut, die aus lockerem, faserförmigem, durch Muskelgewebe, Blutgefäße und Fettzellen aufgelockertem Collagen besteht, wird mechanisch entfernt (Entfleischen).

Der restliche mittlere Teil setzt sich zusammen aus der dünnen Papillarschicht und der dicken Retikularschicht. Diese Schichten bestehen zu einem Drittel aus dem faserförmigen Protein Kollagen, und zu ca. 60 % aus Wasser. Die Papillarschicht hat ein dichteres aber weniger verschlungenes Fasergefüge und bildet am fertigen Leder die glatte Oberfläche, die als Narben bezeichnet wird. Die Retikularschicht wird von gröberen Kollagenfasern gebildet, die stärker verschlungen sind. Sie ist für die mechanische Festigkeit der Haut und des Leders verantwortlich.

Andere in der Lederhaut vorkommende Eiweiße wie Elastin, Blutbestandteile (Albumine und Globuline), zelluläre Proteine, Pigmente und Keratinreste aus der Oberhaut werden vor der eigentlichen Gerbung möglichst vollständig entfernt. Naturfette werden vor oder nach der Gerbung herausgelöst.

Bei der Pelzzurichtung entfällt der chemische Prozess der Oberhaut- und Haarentfernung.

Die Lederhaut hat über die gesamte Fläche oft erhebliche Strukturunterschiede. Der Bereich am Rücken und an der Kruppe (Kern oder Croupon) ist bei den meisten Hautarten dichter und fester, während die Bauchseite und Achseln (Flämen) meist eine sehr lockere, weniger wertvolle Struktur aufweisen. Die Gerbung soll das möglichst ausgleichen, und beim Trocknen das Verkleben der Kollagenfasern (Fibrillen) und das hornartige Auftrocknen verhindern. Neben der Isolierung werden die Fibrillen durch die Gerbstoffe über Querverbindungen vernetzt, um die Formstabilität bei mechanischer Belastung zu erhöhen.

Arbeitsschritte in der Gerberei

Überblick

Grundsätzlich muss unterschieden werden, ob die Haut zu Leder ohne Haare (Ledergerbung) oder zu Leder mit Haaren (Pelzgerbung oder Pelzzurichtung) verarbeitet werden soll.

Bei der handwerklichen oder industriellen Ledergerbung sind folgende Schritte üblich:

• Weiche
• Hautaufschluss im Äscher (Enthaaren und Auflockerung des Hautfasergefüges)
• Entfleischen (mechanisches Entfernen des Unterhautbindegewebes)
• Spalten (bei dicken Häuten)
• Entkälkung
• Enzymatische Beize
• Entfettung (nur bei Hautarten mit viel Naturfett, z. B. Schwein, Schaf)
• Pickel (nur bei manchen Gerbarten; Vorbereitung auf die Gerbung (z. B. Chromgerbung) durch Sauerstellen der Haut)
• Gerbung
• Entwässern (Abwelken)
• Dickenregulierung (Falzen)
• Nasszurichtung (Bleichen, Nachgerben, Färben, Fetten)
• Ausrecken (Strecken und Entwässern)
• Trocknung
• Anfeuchten (Konditionieren)
• Weichmachen durch mechanische Bearbeitung (Stollen, Millen)
• Trocknen
• Trockenzurichtung (Oberflächenbehandlung)

Die Pelzgerbung verläuft ähnlich:

• Weiche
• Entfleischen (mechanisches Entfernen des Unterhautbindegewebes)
• Wäsche – Entfettung
• Pickel
• Gerbung
• Fettung, eventuell Nachgerbung und Färbung
• Trocknung
• Anfeuchten (Konditionieren): Behandlung mit feuchten Sägespänen (Feuchtläutern)
• Weichmachen durch mechanische Bearbeitung (Stollen)
• Schleifen der Lederseite
• Trocknen
• Kämmen des Haarkleides
• Trockenläutern (Behandlung mit trockenem Holzmehl)
• Bügeln des Haarkleides

Ähnliche Arbeitsschritte gab es im Prinzip schon sehr lang. Im Vergleich mit historischen Gerbereien hat sich Folgendes geändert:

• Bis ins 19. Jahrhundert wurden die Nassprozesse in Gruben durchgeführt. Die Gefäße waren aus Holz. Die Häute wurden nur selten durchmischt, weil dies mühsame Handarbeit war. Dadurch waren die Prozesszeiten teilweise sehr lang.
• Die heute üblichen Arbeitsgefäße für die Nassprozesse sind das Gerbfass bei der Lederherstellung und die Haspel bei der Pelzzurichtung. In beiden Bereichen ist heute eine mehr oder weniger intensive Durchmischung und eine genaue Temperaturreglung möglich. Dadurch wurden die Prozesse wesentlich beschleunigt. Gefäße aus Edelstahl oder Kunststoff werden eingesetzt. Durch moderne Regel-, Steuer- und Dosiersysteme können einzelne Prozesse automatisch ablaufen.

Die Vorbereitung

Nach dem Häuten werden die Rohhäute zunächst getrimmt (beschnitten, zugeschnitten). Dadurch werden Teile entfernt, die zur Lederherstellung nicht geeignet sind. Danach muss die Haut schnellstmöglich konserviert werden, um den organischen Verfall aufzuhalten und qualitative Schäden zu vermeiden. Dies geschieht meistens durch Salzen. In Regionen, wo die Entfernungen und die Lieferketten es zulassen, werden die Häute auch durch Kühlung kurzzeitkonserviert und damit auf Salz verzichtet. In manchen Regionen, in denen Salz knapp ist und es das Klima zulässt, werden Häute und Felle auch noch getrocknet.

Nach dem Transport durchläuft die Haut die Wasserwerkstatt, in deren Verlauf die nicht ledergebenden Bestandteile (Haare, Unterhautbindegewebe, Fett und unstrukturierte Eiweiße) entfernt werden.

Beim ersten Arbeitsgang, der Weiche, wird die Haut in Wasser eingelegt, damit sie gereinigt und auf den ursprünglichen, natürlichen Wassergehalt gebracht wird.

Anschließend wird sie zum Hautaufschluss (Entfernung der behaarten Oberhaut und zur Auflockerung des Fasergefüges) einige Stunden bis Tage in den Äscher eingelegt. Im traditionellen Verfahren verwendete man dafür meist nur Kalkmilch. Heute geschieht der Prozess meist im hochalkalischen Bereich mit Kalk und Sulfiden und/oder Enzymen, wodurch die Enthaarung wesentlich beschleunigt wird. Je intensiver der Hautaufschluss, desto weicher wird das fertige Leder. Die geweichte und enthaarte Haut wird als Blöße bezeichnet.

Beim Entfleischen wird die Unterhaut mechanisch entfernt, so dass schließlich nur noch die Lederhaut übrig bleibt. Früher wurde das manuell am Gerberbaum durchgeführt – siehe Bild. Heute geschieht dies maschinell.

Beim Spalten wird die Lederhaut horizontal über die ganze Fläche einmal oder mehrmals durchgeschnitten. Man erhält den Narbenspalt mit der Papillarschicht und der Retikularschicht und den Fleischspalt, der nur aus Retikularschicht besteht (siehe Spaltleder).

Die beim Entfleischen anfallenden Abfälle und auch die minderwertigen Spaltstücke werden als Leimleder bezeichnet und werden zu Hautleim, Gelatine oder Hundekauartikeln verarbeitet.

Durch die starke alkalische Behandlung des Äschers quillt die Haut stark auf. Beim Entkälken werden die Äscherchemikalien aus der Haut entfernt, der pH-Wert wird weitgehend neutralisiert, und die Haut erhält ihren natürlichen Quellungszustand. Dadurch können die nachfolgenden Chemikalien und Gerbstoffe in die Haut eindringen.

Wenn man ein weiches Leder herstellen möchte, wird die sogenannte Blöße einer Beize mit Enzymen unterzogen. Rohware mit viel Naturfett erhält noch eine besondere Entfettung mit Tensiden.

Das Gerben

Die bisher beschriebenen Arbeiten haben die Haut zwar chemisch und mechanisch verändert, sie liegt aber noch immer als natives Eiweiß mit allen seinen nachteiligen Eigenschaften vor. Deshalb folgt jetzt das Gerben. Der Gerbungsprozess besteht grundsätzlich aus drei Phasen: Entquellen des Kollagens, Eindringen und Durchdringen des Gerbextrakts, Bindung und Fixierung an die Hautfaser.

Erst durch die Wirkung der Gerbstoffe erfolgt über die Fixierung und Vernetzung der Proteine die Umwandlung in Leder. Diese erfolgt über ionische Bindungen im Falle der schwerlöslichen Mineralsalze (Komplexbindung) oder über kovalente Bindungen bei allen anderen Verfahren. Daneben existieren zusätzlich auch Wasserstoffbrückenbindungen und van-der-Waals-Kräfte zur weiteren Stabilisierung. Neben der Bindung werden Gerbstoffe im Überschuss zwischen den Kollagenfasern eingelagert.

Die unterschiedlichen Gerbstoffarten erfordern unterschiedliche Verfahren, siehe unten: Gerbverfahren und Gerbstoffe.

Damit das Leder die gewünschten Eigenschaften erhält, werden oft verschiedene Gerbungen kombiniert. Exotische Gerbverfahren wie zum Beispiel die Rauchgerbung beruhen meist auf Wirkung mehrerer Gerbstoffe.

Nach der Gerbung folgt das mechanische Entwässern (Abwelken). Mit Falzmaschinen wird das Leder dann auf eine gleichmäßige Stärke gebracht. Bei dieser Dickenregulierung werden ähnlich wie mit einem elektrischen Hobel Späne vom Leder abgetragen.

Nasszurichtung

Bei der Nasszurichtung werden die endgültigen Ledereigenschaften bestimmt, wie Weichheit, Farbe, Fülle, Struktur, Dehnbarkeit und Wasseraufnahme.

Bei der Nachgerbung können grundsätzlich alle Gerbstoffgruppen verwendet werden. Besondere Bedeutung haben aber synthetische Gerbstoffe, Vegetabilgerbstoffe und Harz- und Polymergerbstoffe, da diese einen besonders günstigen Einfluss auf die Fülle und Struktur des Leders nehmen.

Bei der Neutralisation wird die Eigenladung des Leders neutralisiert, um ein tieferes Diffundieren der bei der Chromgerbung oft verwendeten anionischen Farbstoffe und Fettungsmittel zu ermöglichen.

Die Färbung erfolgt mit Farbstoffen, die mit der Lederfaser eine chemische Bindung eingehen. Moderne Farbstoffe zeichnen sich neben den guten Färbeigenschaften (zum Beispiel Aufziehverhalten auf das Leder, Kombinierbarkeit, große Farbpalette) und Echtheiten durch eine geringe Umweltbelastung aus.

Die natürliche Lederfarbe hängt vom verwendeten Gerbstoff ab. Chromgerbungen geben eine helle, grau-grüne Eigenfarbe, Vegetabilleder können gelbbraun – rotbraun sein. Aluminiumsalze und synthetische Gerbstoffe ergeben weiße bis hellbeige Leder. Glutaraldehyd und Fettgerbstoffe färben die Leder gelblich.

Nicht alle Lederarten müssen unbedingt über den ganzen Querschnitt gefärbt sein. Einige Lederarten (zum Beispiel Sämischleder) werden bei der Trockenzurichtung nur oberflächlich gefärbt.

Die Fettung bewirkt eine bessere Weichheit und Geschmeidigkeit. Die Fettungsmittel umhüllen die Lederfasern mit einem dünnen Fettfilm. Die Fasern verkleben dadurch bei der Trocknung nicht so stark und können sich leichter gegeneinander verschieben. Fettungsmittel binden sich zwar mehr oder weniger stark an die Lederfaser, bewirken aber keine Vernetzung wie Fettgerbstoffe.

Durch den Einsatz von Hydrophobierungsmitteln können Leder schmutzabweisend und wasserabweisend bis wasserdicht ausgerüstet werden.

Bei der Vegetabilgerbung hat die Nasszurichtung auf die Ledereigenschaften weniger Einfluss. Die Ledereigenschaften von Vegetabilleder sind hauptsächlich von der Auswahl der Gerbstoffe und der Führung der Gerbung abhängig. Die wesentlichen Aufgaben sind Fixierung des Gerbstoffs, Bleiche oder Färbung und Fettung.

Trocknung, mechanische Bearbeitung

Vor der eigentlichen Trocknung werden die Leder beim Ausrecken gestreckt, geglättet und teilweise entwässert.

Die eigentliche Trocknung erfolgt durch Aufhängen, Aufspannen auf Rahmen oder im Vakuumtrockner. Beim Vakuumtrocknen werden die Leder auf eine beheizte Stahlplatte aufgelegt. Dann wird ein luftdichter Deckel darüber gelegt und im Inneren ein Unterdruck erzeugt. Durch den Unterdruck verdunstet das Wasser schon bei niedrigeren, für das Leder schonenderen Temperaturen. Der Wasserdampf kann dann abgepumpt werden.

Einige Lederarten werden hier vollständig getrocknet (8 bis 12 Prozent Wassergehalt), dann wieder befeuchtet auf einen Wassergehalt von ungefähr 20 Prozent (Stollfeuchte) und durch mechanisches Bearbeiten (Stollen oder Millen) weich und geschmeidig gemacht. Bei manchen modernen Gerbprozessen werden die Leder nur bis zur Stollfeuchte getrocknet und gleich weiter bearbeitet.

Nach dem Stollen oder Millen werden die Leder auf einen endgültigen Wassergehalt von etwa 12 bis 15 Prozent getrocknet.

Trockenzurichtung

In der Trockenzurichtung wird die Lederoberfläche behandelt. Neben der endgültigen Farbgestaltung werden der Oberflächengriff, die Struktur, der Glanz und die mechanischen und chemischen Beständigkeiten der Oberfläche wesentlich beeinflusst. Auch können oberflächliche Lederfehler durch die Trockenzurichtung ausgeglichen werden.

Bei Rauledern wie Velours, Nubuk oder Hunting wird die Oberfläche geschliffen, entstaubt und mit nichtschichtbildenden Chemikalien schmutz- und wasserabweisend ausgerüstet.

Bei Glattledern wie Nappa, Box oder Blankleder können spezielle Lacke aufgetragen werden. Die Lacke enthalten neben unterschiedlichen Bindemitteln die üblichen Lackadditive, die den Glanz und den Oberflächengriff bestimmen, zusätzlich eventuell auch Pigmente und/oder Farbstoffe. Enthalten die Zurichtungen Pigmente, wirken sie deckend und zeichnen sich durch hohe Beständigkeit aus. Sind Farbstoffe oder keine farbgebenden Substanzen enthalten, ergeben sich transparente Zurichtfilme, die die natürlichen Strukturen des Leders gut erkennen lassen. Man spricht dann von einer Anilin-Zurichtung. Die meisten Zurichtprodukte sind beim Auftrag wasserverdünnbare Ein- oder Zwei-Komponenten-Systeme auf Polyurethan-, Polyacrylat- oder Polybutadienbasis. Daneben werden auch Polyamid, Kasein, Celluloseester und Celluloseether als Bindemittel eingesetzt. Nach der Trocknung und Aushärtung entstehen wasserunlösliche, mehr oder weniger stabile Beschichtungen. Nur wenige Lederarten wie Lackleder erfordern den Einsatz von nur mit Lösungsmitteln verdünnbaren Beschichtungsmitteln.

Der Auftrag erfolgt durch Gießen, Hochdruckspritzen, Niederdruckspritzen, Airless, Airmix oder durch Walzenauftragsmaschinen (Roller Coater) in mehreren Arbeitsschritten. Auch können zur Oberflächenveredlung mehr oder weniger dünne Folien auf das Leder aufgebügelt werden.

Die einzelnen Schichten werden durch Bügeln, Prägen oder Polieren verdichtet. Eine heute nur mehr selten verwendete Methode ist das Glanzstoßen. Dabei wird ein Glas- oder Achatzylinder mit hohem Druck schnell über die Oberfläche gezogen. Dadurch erhält man sehr glänzende Oberflächen, die aber die natürliche Struktur des Leders gut erkennen lassen. Einen ähnlichen, aber nicht so stark glättenden Effekt ergibt das Polieren mit Stein- oder Tuchwalzen. Beim Bügeln wird die Oberflächenstruktur eingeebnet und beim Prägen wird dem Leder eine neue Oberflächenstruktur verliehen. Dabei werden Temperaturen bis 160 °C und Drücke bis 200 Bar angewendet.

Je dicker diese Beschichtung ist, umso gleichmäßiger, strapazierfähiger und pflegeleichter ist die Lederoberfläche. Mit zunehmender Zurichtdicke verliert das Leder jedoch meist seinen natürlichen Charakter. Eine hochwertige Zurichtung verleiht dem Leder eine gleichmäßige, widerstandsfähige Oberfläche mit möglichst natürlichem Aussehen und Griff. Leder wird daher immer nur so viel zugerichtet, wie es nötig ist, um die Anforderungen zu erfüllen. Durch die hohen Ansprüche im Automobilbereich wird daher Autoleder meist stark zugerichtet, wohingegen teure Schuh- oder Sattelleder wenig und vielleicht sogar gar nicht zugerichtet werden.

Ab einer Trockenschichtstärke von 150 Mikrometer muss das Material als beschichtetes Ledermaterial bezeichnet werden und darf nicht mehr als Leder in den Verkehr gebracht werden.

Gerbverfahren und Gerbstoffe

Vegetabile Gerbung

Gerbstoffe: Tannine in Blättern, Rinden, Hölzern und Früchten

Noch in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts war die pflanzliche Gerberei (vegetabile Gerbung, Lohgerberei, Rotgerbung) die üblichste Art der Gerbung, heute spielt sie nur noch eine geringe Rolle. Zur Gewinnung der Gerberlohe wurden zum Beispiel Quebracho-, Kastanien- oder Eichenholz, Pflanzenteile von Mimosen- und Sumachgewächsen und andere Holz- beziehungsweise Rindengerbstoffe eingesetzt. Aus dieser Nutzung waren einst die Lohwälder entstanden. Die pflanzlichen Gerbmittel werden in einer Lohmühle gemahlen und mit Wasser ausgelaugt. Der verwendete Sud wird auch Brühe oder Extrakt genannt.

Die Natur der Vegetabilgerbstoffe erfordert eine behutsame Vorgerbung zur ersten Stabilisierung des Fasergefüges der Haut. Früher, und im sehr geringem Umfang auch noch heute, erfolgte diese Stabilisierung durch Angerben mit wenig konzentrierten, bereits ausgezehrten Gerblösungen (Brühen) in mehreren Schritten im „Farbengang“. Erst dann erfolgte die Ausgerbung mit gemahlener Lohe und konzentrierten Brühen in Gerbgruben. Dieser Gerbprozess kann bis zu zwölf Monate dauern und wird als „Altgrubengerbung“ bezeichnet.

Bei modernen Vegetabilgerbungen werden die Blößen mit synthetischen Gerbstoffen oder Aldehyden vorgegerbt und in rotierenden Gerbfässern mit konzentrierten Gerbbrühen ausgegerbt. Der Gerbprozess kann so auf einige Tage verkürzt werden.

Gerbung mit Mineralsalzen

Gerbstoffe: Chrom-, Aluminium-, Zirkon- oder Eisensalze

Heute ist die Gerbung mit Mineralsalzen, vor allem die Gerbung mit Chrom-III-Salzen, die wichtigste Gerbmethode. Aluminiumsalze – vorwiegend Alaune – sowie Zirkonsalze werden hauptsächlich bei der „Weißgerbung“ für Pelzfelle verwendet.<ref>Jörg Zimpel: Industrielle und gewerbliche Abwassereinleitungen in öffentliche Abwasseranlagen: Anforderungen und Problemlösungen. expert-Verlag, 1997, ISBN 3-8169-1421-7, S. 195.</ref> Als Vorbehandlung erfordern alle Mineralgerbstoffe einen „Pickel“. Der Pickel besteht aus Säuren (meist Schwefelsäure oder Ameisensäure) und Neutralsalz (Natriumchlorid oder Natriumsulfat). Durch das Sauerstellen der Haut können die Mineralgerbstoffe die Haut vollständig durchdringen. Im Anschluss daran werden die Gerbstoffe durch die schrittweise Zugabe von Laugen im Leder fixiert (Basifizieren). Die Durchführung erfolgt in rotierenden Gerbfässern. Die Gerbung ist in 10 bis 15 Stunden fertig. Zur Vervollständigung der Ledereigenschaften ist aber eine Neutralisation, Nachgerbung, Färbung und Fettung erforderlich.

Fettgerbung

Gerbstoffe: Fisch- und Seetieröle (Trane) oder Fette des Gehirns

Bei der Fettgerbung (Sämischgerbung) werden spezielle Öle mit gerbender Wirkung (Trane) in die Häute eingewalkt. Sind die Häute mit Gerbstoff durchdrungen, erfolgt eine Oxidation der Öle und sie entfalten ihre Gerbwirkung. Nach dem Trocknen werden die überschüssigen Gerbstoffe ausgewaschen und die Leder erneut getrocknet. Eine besondere Nachgerbung ist nicht erforderlich.

Gerbung mit Aldehyd-Gerbstoffen

Gerbstoffe: früher Formaldehyd, heute hauptsächlich Glutaraldehyd

Aldehyd-Gerbstoffe werden meist in Kombination mit synthetischen Gerbstoffen oder als Vorgerbstoffe für die Vegetabilgerbung oder Fettgerbung eingesetzt. Der Arbeitsablauf ist ähnlich dem von Mineralgerbstoffen mit Pickel – Durchdringung – Basifizierung zur Fixierung.

Gerbung mit synthetischen Gerbstoffen

Gerbstoffe: Harzgerbstoffe, Polymergerbstoffe, Polyphosphate, Paraffinsulfochlorid

Auch synthetische Gerbstoffe (Syntane) werden selten als Alleingerbstoffe eingesetzt. Ihr Gerbverhalten ist ähnlich den Vegetabilgerbstoffen. Sie werden hauptsächlich zum Nachgerben für Chromleder und als Vorgerbstoffe bei der Vegetabilgerbung verwendet.

Spezielle Gerbverfahren

• Glacégerbung: Kombination von Aluminiumsalzen mit Salz, Ei und Mehl.
• Schrumpfgerbung: Gerbung mit speziellen Gerbstoffen, die ein Zusammenziehen (Schrumpfen) der Häute bewirkt. Namensgebend ist dabei das Ergebnis, nicht die Methode.
• Ungarische Weißgerbung: Gerbung mit Aluminiumsalzen und spezielle Fettung.
• Zweibadchromgerbung: Wurde in der Anfangszeit der Chromgerbung verwendet. Chrom-VI-Salze wurden in die Haut eingearbeitet und anschließend durch Reduktion in gerbfähige Chrom-III-Salze umgewandelt.

Umwelt

Die Gerberei ist aufgrund der Verwendung giftiger Substanzen seit jeher mit Risiken für Umwelt und Gesundheit verbunden, die umweltschädlichen Gerbstoffe wurden ohne weitere Behandlung in die Fließgewässer abgelassen, teils versickerten sie im Erdreich. Heute entstehen vorwiegend bei den Chromverfahren in Drittwelt- und Schwellenländern Probleme, da hier oftmals nur unzureichende Umweltschutzmaßnahmen existieren. Insbesondere im dicht besiedelten Indien treten immer wieder entsprechende Fälle auf. Die beiden Orte Ranippettai (Indien) und Hazaribagh (Stadtteil von Dhaka, Bangladesch) standen deshalb auf der Top 10-Liste der am stärksten verseuchten Orte der Welt, die seit 2006 vom amerikanischen Blacksmith Institute herausgegeben wird.<ref>Top Ten Threats 2013 des Blacksmith Institutes (englisch, Pdf-Datei). Abgerufen 7. April 2015. </ref>

Geschichte

Ursprünge

Die Verwendung von Häuten und Fellen reicht weit in die Geschichte der Menschheit zurück und ist durch zahlreiche Abbildungen belegt. Ob die verwendeten Materialien tatsächlich schon gegerbt waren oder nur durch entsprechende Methoden mehr oder weniger haltbar gemacht wurden, kann nicht mehr eindeutig festgestellt werden. Während Leder heute immer öfter durch moderne Materialien ersetzt werden kann, war es bis in das 20. Jahrhundert ein Werkstoff, für dessen Eigenschaften es keine Ersatzmaterialien gab.

Wegen der schnellen Verrottung von organischen Materialien im Boden ist die Fundlage bei Ledergegenständen äußerst gering. Da Leder als Nebenprodukt der Ernährungsbeschaffung zu den ältesten verwendeten Werkstoffen gehört, kann man die Anfänge der Gerberei vermutlich in die Steinzeit datieren. Funde von Werkzeugen lassen darauf schließen, dass anfänglich hauptsächlich eine mechanische Bearbeitung der Rohware erfolgte.

Mit der Beherrschung des Feuers wurde die gerbende Wirkung des Rauches bekannt. Die Rauchgerbung zählt mit der Gerbung durch tierische Fette zu den ältesten Gerbmethoden. Die Wirkung unterschiedlicher Stoffe wie Rauch, Fett, Pflanzenteile oder Mineralsalze wurde empirisch und wahrscheinlich oft zufällig entdeckt. Die Entwicklung der Gerberei war stark von der allgemeinen Entwicklungsstufe der Bevölkerungsgruppe und von den unmittelbar verfügbaren Materialien abhängig.

Antike

Die Ägypter kannten die Verarbeitung von Fellen und Häuten schon vor 5000 v. Chr. Abbildungen in Gräbern aus der Zeit um 1600 v. Chr. stellen die Verarbeitung, aber auch die Herstellung von Leder dar. Die Wirkung gerbstoffhaltiger Pflanzen und von Alaun waren bekannt.

Die ältesten schriftlichen Überlieferungen über die Lederherstellung gehen auf die Griechen (1200 v. Chr.) und die Assyrer (700 v. Chr.) zurück. Konservierungsmethoden waren die Vegetabilgerbung und die Fettgerbung.

Schon zur Zeit der Griechen, aber natürlich auch bei den Römern war die wirtschaftliche Bedeutung der Lederherstellung beachtlich. Vermutlich wegen der unhygienischen Arbeitsbedingungen, der Umweltbelastung und nicht zuletzt wegen des starken Aasgeruchs, der auch den Gerbern anhaftete, waren sie nicht sehr geachtet; die Arbeit wurde hauptsächlich von Sklaven verrichtet. Die Römer benutzten als Gerbmaterialien Kiefern-, Erlen- und Granatbaumrinde, Galläpfel, Sumach sowie Eichen. Bei Ausgrabungen in Pompeji, das 79 n. Chr. verschüttet wurde, konnten Teile einer Gerberei freigelegt werden.

Mittelalter und Frühe Neuzeit

Im Mittelalter war Leder ein bevorzugtes Material. In Europa entstanden Lederwerkstätten bei Klöstern und in Städten. Die Gerbereien erreichten oft eindrucksvolle Größen. Allerdings mussten sich ihre Betreiber in den Städten in eigene Viertel zurückziehen: Die Herstellung von Leder war ein schmutziges und buchstäblich anrüchiges Gewerbe, daher war die Gerberei eine gesellschaftlich nicht sehr anerkannte und gefährliche Arbeit. Der Umgang mit der faulenden Haut und den (giftigen) Chemikalien setzte extremen Gestank frei, außerdem konnte man sich leicht mit Milzbrand und anderen Krankheiten infizieren. Ein Arbeiter, der Milzbrand überlebt hatte, war sehr wertvoll und genoss eine bessere Behandlung durch seinen Arbeitgeber. Die Gerber (auch Lohgerber, Löher, Loher) gehörten zu den unreinen Handwerken. In manchen Städten erinnert eine Löhergasse oder eine Lohgerberstraße an ihr Handwerk.

Das Zunftwesen regelte den Markt und auch das Handwerk. Ein technischer Fortschritt war dadurch nur schwer möglich und erfolgte, wenn überhaupt, durch den Einfluss fremder Kulturen. Ab dem 14. Jahrhundert trennten sich die Bereiche Lederherstellung (Gerberei) und Lederverarbeitung. In weiterer Folge wurde die Gerberei in Bereiche Rotgerber, Corduaner (Vegetabilgerbung), Weißgerber (Gerbung mit Aluminiumsalzen), Sämischgerber (Gerbung mit Fett) und Pelzzurichter unterteilt.

Ab etwa 1700 beschäftigte man sich wissenschaftlich mit der Gerberei. War bisher die Herstellung von brauchbarem Leder das wesentliche Problem, forschte man nun stärker nach Verfahren zur Beschleunigung und Rationalisierung des Gerbens. Es wurden neue Gerbmethoden entwickelt und auch veröffentlicht, wie jene des französischen Chemikers Armand Seguin. 1803 erschien die erste Zeitschrift über das Gerben.

Die Berliner Lohgerberei gewann seit 1734 durch französische Einwanderer bedeutende Ausdehnung und Vervollkommnung. Die zuerst in Frankreich mit Erfolg betriebene Lacklederfabrikation wurde bald auch in Deutschland betrieben, ebenso das Weißgerben von Ziegen-, Lamm- und Schaffellen, welches anfänglich ein besonderer Industriezweig der Stadt Annonay und ihrer Umgegend war. Später wetteiferten Engländer und Amerikaner in der Ausbildung der Schnellgerberei.

19. Jahrhundert

Mit Beginn des 19. Jahrhunderts wurden die ersten Dampfmaschinen eingesetzt. Neben dem Antrieb der Maschinen wurde der Dampf auch zur Herstellung konzentrierter Gerbextrakte verwendet. Diese ermöglichten eine Verkürzung der Gerbzeiten von mehreren Monaten auf einige Wochen. Dadurch entstand eine rationell arbeitende, stark wachsende Gerbindustrie. Mitte des 19. Jahrhunderts war das Lederhandwerk der drittgrößte Gewerbezweig im Deutschen Reich.

Um 1840 wurden die ersten Gerbereimaschinen entwickelt. Bis dahin erfolgte die Bearbeitung immer noch manuell, seit der Steinzeit nur wenig verändert. Es wurden lediglich einfache Pumpen oder Transporteinrichtungen verwendet. Die Entwicklung von Gerbgefäßen, die eine Bewegung des Hautmaterials ermöglichten, vor allem das drehbare Gerbfass, war von besonderer Bedeutung. Die chemischen Prozesse konnten dadurch wesentlich beschleunigt werden. Viele moderne Gerbereimaschinen arbeiten noch nach dem gleichen Prinzip.

Aus den Kolonien wurden neue, gerbstoffreiche Vegetabilgerbstoffe eingeführt (1822 Mimosa, 1867 Quebracho). 1861 wurde das erste Chrom-Gerbverfahren patentiert. Größere praktische Bedeutung gewann die Chromgerbung aber erst im 20. Jahrhundert.

Einige ab Mitte des 19. Jahrhunderts zur Beschleunigung der Gerbung den Gerbmitteln hinzugesetzte Chemikalien wirkten sich negativ auf die Alterungsbeständigkeit des Leders aus. Der dadurch ausgelöste beschleunigte Zerfall von Ledern ergibt einen rötlichen Staub, genannt roter Zerfall.<ref> Bernhard Trommer: Die Kollagenmatrix archäologischer Funde im Vergleich zu künstlich gealterten Ledermustern historischer Gerbverfahren. Freiberg (Sachsen), Techn. Univ. Bergakad., Diss. 2005 (http://d-nb.info/973896922)., S. 68f., zu chemischen Grundlagen und zur Geschichte der Entdeckung des Phänomens.</ref>

Auch der Umweltschutz, beispielsweise in Zusammenhang mit der Abwasseraufbereitung, war damals schon ein wichtiges Thema.

Ende des 19. Jahrhunderts wurden auch die ersten einschlägigen Forschungs- und Bildungseinrichtungen gegründet, zum Beispiel 1874 in Wien, 1889 in Freiberg (Sachsen), 1891 in Yorkshire, später in Leeds. Die Entwicklung der Gerberei wurde dadurch wesentlich beschleunigt, sie fand vor allem in Europa und den Vereinigten Staaten statt.

20. Jahrhundert

Die weitere Entwicklung ist eng mit der Entwicklung der chemischen Industrie verbunden. 1850 waren die ersten synthetischen Farbstoffe entwickelt worden. 1907 begann Otto Röhm mit der Herstellung von enzymatischen Beizen; der unhygienische Einsatz von Hundekot oder Vogelmist konnte dadurch vermieden werden.

1911 wurden die ersten synthetischen Gerbstoffe entwickelt. Ursprünglich sollten sie ein Ersatz für die zeitweise schwer verfügbaren pflanzlichen Gerbstoffe sein. Tatsächlich haben sie sich aber als wertvolle Hilfsmittel für die Beschleunigung der Vegetabilgerbung und als Nachgerbstoff für chromgegerbte Leder etabliert. Mit Hilfe der Fettchemie wurden so wichtige Hilfsmittel wie Tenside und wasserverdünnbare Fettungsmittel (Licker) entwickelt. Auch die Entwicklung der ersten künstlich hergestellten Lacke und Bindemittel für die Zurichtung fällt in diese Zeit.

Die schnellere und wirtschaftlichere Chromgerbung wurde weiterentwickelt, namentlich durch die Bemühungen von Heinzerling, der als Erster chromgegerbtes Leder darstellte. Es entstanden neue Lederarten mit neuen Eigenschaften. Spätestens ab der Mitte des 20. Jahrhunderts war die Chromgerbung die wichtigste Gerbart, sie ist es bis heute geblieben.

1921 wurde das „Kaiser-Wilhelm-Institut für Lederforschung“ in Dresden unter Leitung von Max Bergmann gegründet. Es wurde 1933 aus politischen Gründen umgewidmet und war seitdem bedeutungslos. (Neugründung 2002 als „Max-Bergmann-Zentrum für Biomaterialien“, gemeinsam betrieben von der TU Dresden und dem „Institut für Polymerforschung“ in der Leibniz-Gemeinschaft.)

Der Fortschritt der Chemie brachte nicht nur Vorteile für die Ledererzeugung. Neue Materialien wurden entdeckt, die sich zu Konkurrenzprodukten entwickelten. Auch die allgemeine technische Entwicklung, zum Beispiel das Auto, ließ den Bedarf für bestimmte Lederartikel stark schrumpfen. Nicht wenige Gerbereien in Europa, hauptsächlich jene, die auf die Produktion von Vegetabilleder eingerichtet waren, schafften den Umstieg nicht und mussten schließen.

Die technische Entwicklung wurde immer stärker in den Chemiekonzernen der Zulieferindustrie betrieben. Vor allem die Zurichtung profitierte von der Entwicklung neuer Bindemittel (Acrylate, Butadiene, Polyurethane) und Verfahren. Diese international tätigen Konzerne erarbeiteten im Laufe der Zeit wesentliches Anwendungswissen, das sie auch international vermarkteten. Das heißt, moderne Technik war und ist international verfügbar.

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts kam die europäische und nordamerikanische Lederindustrie unter Druck. In Asien und Südamerika etablierte sich eine starke, konkurrenzfähige Lederindustrie. Zusätzlich zu der wirtschaftlich schwierigen Situation wurden in den 1970er Jahren die Umweltauflagen in Europa verschärft. Die erforderlichen Investitionen und teilweise hohe Produktionskosten bewirkten eine weitere Schrumpfung der Lederindustrie in Europa.

Seit 1937 gibt es eine Berufsausbildung zum Gerber. 1981 aktualisierte man die Vorschriften und schuf einen staatlich anerkannten Ausbildungsberuf nach dem Berufsbildungsgesetz.<ref>Genealogie der Ausbildung zum Gerber, Webseite des BiBB, abgerufen am 13. Februar 2014.</ref>

Die technischen Entwicklungen der letzten Jahre sind hauptsächlich auf ökologische Prozesse und Produkte ausgerichtet. Daneben spielt aber auch eine möglichst weitreichende Rationalisierung und Automatisierung der Herstellungsprozesse eine wichtige Rolle.

Museen

Deutschland

• Annweiler, Museum unterm Trifels mit Gerbereiwerkstatt
• Calw, Gerbereimuseum
• Dippoldiswalde, Lohgerbermuseum
• Doberlug-Kirchhain, Weißgerbermuseum
• Enger, Gerbereimuseum Enger
• Grefrath, Gerberei Bremer im Niederrheinischen Freilichtmuseum
• Hirschberg, Museum für Gerberei- und Stadtgeschichte
• Mülheim an der Ruhr, Leder- und Gerbermuseum
• Offenbach am Main, Deutsches Ledermuseum
• Ohrdruf, Alte Gerberei
• Weida, Gerbereimuseum

Andere Länder

• Malmö, Schweden, Gerbereimuseum

Literatur

• Gerhard E. Moog: Der Gerber. Handbuch für die Lederherstellung. Ulmer, Stuttgart 2005, ISBN 3-8001-1228-0.
•  Jürgen Dispan, Sylvia Stieler: Leder- und Schuhindustrie: Branchentrends und Herausforderungen. Stuttgart 2015 (= IMU-Informationsdienst Heft 3/2015) (Branchenreport 2015, http://www.imu-institut.de/stuttgart/tidings/news_article.2015-06-22.1624140289).
• Helmut Ottiger, Ursula Reeb: Gerben. Leder und Felle. 2. Auflage. Ulmer, Stuttgart 2004, ISBN 3-8001-4651-7.
• Anthony D. Covington: Tanning Chemistry. The Science of Leather. Royal Society of Chemistry, Cambridge 2009, ISBN 978-0-85404-170-1.
• Morris Charles Lamb, Ludwig Jablonski: Lederfärberei und Lederzurichtung. 1. Auflage. Julius Springer, Berlin 1912.
• Emanuel Stickelberger: Versuch einer Geschichte der Gerberei, 1915

Weblinks

Museen

• Enger, Gerbermuseum (Memento vom 8. Oktober 2007 im Internet Archive)
• Dippoldiswalde, Lohgerbermuseum
• Doberlug-Kirchhain, Weißgerbermuseum
• Frickingen-Leustetten, Gerbermuseum Zur Lohmühle
• Mülheim an der Ruhr, Leder- und Gerbermuseum
• Wittislingen, Historische Lohmühle

Lederherstellung

• Lederpedia

Einzelnachweise

<references />