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Hohlbohren

Hohlbohren in Felsgestein mit steinzeitlichem Werkzeug

Text und Foto M.Pfeifer

Ich erspare mir die sicher bekannten Hinweise auf die leider noch nicht archäologisch ergrabenen Bohrmaschinen der Vorzeit.Die vielen Vermutungen und vagen Behauptungen über die Kunst des neolithischen Handwerkers, Löcher in Felsgestein bohren zu können, haben mich dazu veranlasst, selbst tätig zu werden. Ich bin vielen Hinweisen aus der Literatur nachgegangen und komme zu der Erkenntnis, dass etliches über das Hohlbohren geschrieben wurde aber vieles davon technisch unerklärbar, teilweise unlogisch und falsch weitergegeben wird. So kann ich mir in keinster Weise Vorstellen, das die frühen Handwerker ihre hölzernen ,,Bohrmaschinen“ (Bohrgestelle) mit zusammengebundenen Teilen benutzt haben sollen. Diese mit Lederstreifen, Bastschnüren oder Rankgewächsen zusammengeschnürten Astgabeln und Holzpfosten Modelle können in den Ausstellungen der Museen dem unbedarften Besucher ein aha Effekt entlocken, mehr aber nicht. Vgl. Abb.1 und 1a Die vielen Funde der durchlochten Steine zeigen eines ganz deutlich: Die exakt gebohrten Löcher der damaligen Steinmetze können nur mit einem festen, stabilen und ausgereiftem Bohr-Gerät gefertigt worden sein.

Das Modell Abb. 2 wird von gezapften und mit eingebohrten Holzdübeln, sowie mit geknebelten Schnüren stabil und fest zusammengefügt. Eingeknotete Bindungen lösen sich sehr rasch bei der harten Inanspruchnahme des Gerätes, deshalb keine Knoten, sondern geknebelte Schnurverbindungen. Sie lassen zudem ein schnelles lösen oder festeres Anziehen der Bindung zu. Die untere Querverbindung des Bohrgestells hält auch dem größten Druck und Zug Belastungen stand, so dass der Bohrstab wie in einem Lager punktgenau gehalten werden kann. Diese Querverbindung fehlt aber bei fast allen gezeigten Modellen und können daher nicht für Hohl-Bohrungen gebraucht werden, da das Bohrholz nicht zentriert auf den Fels einwirken kann.

Abb.1 nach Wurmbrand Abb.1a eines der vielen Modelle aus den Austellungen

Abb.2 Modell mit gebohrten und gezapften Verbindungen

Dieses vorgestellte Modell hat drei Jahre lang unbeschadet und ohne zwischenzeitliche Reparaturen einigen hundert Kindern veranschaulicht, wie mühevoll in der Vorzeit ein Stein durchbohrt werden konnte.

Da das Bohren in Holz, Geweih und Knochen schon in sehr früheren Epochen bekannt war, wird wohl die neolithische Bohrmaschine mit durchlochten, gezapften und Holzdübeln versehenen Verbindungen hergestellt worden sein.Die Brunnenfunde aus neolithischer Zeit zeigen ja eindeutige Verzapfungen an den Eichenbohlen. Eine Hohlbohrung von 25 mm Durchmesser in das Gestein mit einem der viel gezeigten Astgabelgeräten ist unmöglich. Es kann kein geradwandiges, scharfkantiges Loch entstehen, da die gezeigten Modelle keinen festen Stand und keine Führung, kurz über dem zu durchlochenden Stein aufweisen. Es gibt Modelle, die zeigen zwei sitzende Personen vor einem Bohrgerät. Vgl. Abb.1 Die dabei eingesetzte Kraft der beiden Männer auf dem Fidelbogen, lassen das Gerät bei jedem Bogenzug, hin und her wackeln. Die Pfosten lösen sich im Erdreich (ich hatte sie 60 cm tief eingegraben), der Hohlbohrstab pendelt quer zu den Personen und findet keinen Halt auf dem Stein. Wie kann dabei ein sauber gebohrtes Loch entstehen ? Für Löcher unter 20mm Durchmesser brauche ich kein Bohrgestell, nur Wissen und Erfahrung. Da ich aber nicht über das Wissen verfügte und noch keine Erfahrungen beim Hohlbohren hatte, sammelte ich geeignete Steine, Röhrenknochen und Hölzer, wie in der Literatur beschrieben. Aus einem Haselzweig stellte ich mir einen 60cm langen Fiedelbogen her, er wurde mit einer Lederschnur (längs aufgeschnittener Hosengürtel) bespannt. Der Bohrer sollte aus einem Röhrenknochen eines Unterschenkels von einem Reh entstehen und muss frisch (roh, nicht von einem Braten) sein. In den von den Gelenkköpfen befreiten, nun holen Knochen steckte ich ein passenden geraden Haselstab. Für diesen zusammengefügten Bohrstab brauchte ich noch einen Hohlkörper, der als Lager am oberen Ende des Stabes den Bohrvorgang mit Druck vorantreiben sollte. Ein Hühnerei großer ovaler Stein wurde mit einer Mulde in der Picktechnik versehen. Die Mulde im Stein ist 6mm tief und hat einen Durchmesser von 25mm, so das das obere Teil des Haselstabes hineinpasste. Feinen Sand siebte ich durch um größere Steinchen auszusortieren, denn der wird als Schleifmittel gebraucht. Der Stein, der durchbohrt werden sollte, musste noch auf einer Arbeitsfläche fixiert werden, dieses habe ich mit in Bohrungen eingesteckten Holzkeilen bewirkt. Der nun fest in einer Baumstammscheibe eingeklemmte flache Stein lud mich förmlich ein endlich mit dem Bohrvorgang anzufangen. Schnell war die Lederschnur um den Bohrstab gewunden, Drucklager drauf und los. Schon beim aufsetzen des knöchernen Bohrers auf das Gestein wurde mir bewusst, der Bohrstab wird vom Stein abgleiten. Und er glitt ab, da musste noch eine Lösung her. Nach logischer Überlegung musste ein ähnliches Lager wie am oberen Bohrstab her. Ein flaches Holz mit einer dem Durchmesser vom Knochen entsprechenden Bohrung war schnell geschaffen und wurde fest mit Holzkeilen über den Fels fixiert. In diese Öffnung über den Stein schüttete ich etwas von dem feinen Sand und steckte den Leder umschlungenen Bohrstab hinein. Und los ging es, ein quietschendes Geräusch bekundete mir, das der knöcherne sandunterfüllte Knochenbohrer sich behände in die verwitterte äußere Steinschicht fraß.

Nach einigen Bogenzügen mit leichtem Druck auf das Oberlager veränderten sich die grässlichen Bohrgeräusche und kündigten einen Sandwechsel an, da nun der blanke Knochen auf dem Stein rieb, verstummte das Quietschen und der Knochen nahm zusehends an Masse ab. Der vorher eingefüllte Sand war zu Staub zermahlen und verwirbelte durch die Drehungen des Bohrers in die Umgebung. Ich nutzte den Sandwechsel um meine sicher verständliche Neugier zu befriedigen und sah in die hölzerne Bohrung. Der mir vorher eckig in Erinnerung scheinende Rehknochen hatte sich kreisrund geschliffen und in den Fels eine 2mm tiefe Rille mit mittig entstehenden Bohrkernansatz geschaffen. Nach wiederholten Bohren und Sandwechsel bemerkte ich einen rasanten Verschleiß des Bohrknochens. Dieses hatte folgenden Grund: Der Bohrer hatte die leichter zu durchbohrende verwitterte Aussenschicht durchtrennt und stieß nun auf den festen Steinkern, der sehr schwer zu bearbeiten ist. Der Knochen nutzte sehr schnell ab und schaffte kein tieferes Loch in den Fels.Diese Vorgänge wiederholten sich auch bei später von mir durchgeführten Bohrungen mit anderen Steinen. Das Ergebnis zeigt, der knöcherne Bohrer eignet sich nicht um den Fels mit einer Hohlbohrung zu durchbohren. Jedoch kann die äußere, verwitterte Steinschicht im Sinne einer Vorarbeit geschaffen werden. Zum Dauerbohren in Fels eignet sich kein knöcherner Bohrkopf. Auch wenn es in der Fachliteratur behauptet oder vermutet wird.Um nun endlich einen steinernen Bohrkern herstellen zu können wiederholte ich alle oben beschriebenen Vorgänge, nur nutzte ich keinen Knochen sondern ein Holunderholz als Bohrer.In nur 8 Stunden schaffte ich es einen Stein von 28mm stärke mit einem Lochdurchmesser von 13,8mm zu durchbohren. Der Bohrkern von diesem Versuch siehe auf Abb. 4 wurde mit dem Holunderbohrstab Abb. 6 ausgebohrt.Es zeigten sich keine stärkeren Abnutzungen am Holunderholz nach dem Durchdringen der verwitterten Gesteinsschicht wie bei dem Knochen-Bohrer. Die Eigenschaften von dem Holunder sind mit dem vom tropischen Bambus gleichzustellen.Nach ausgiebiger Trocknung wird es sehr hart und elastisch. Es eignet sich daher vorzüglich, um mit feinem Schleifsand das Felsgestein mit einer Hohlbohrung zu versehen.

Abb.3 Hohlbohrung vor dem Durchstbruch nach 7,5 Std. Bohrtätigkeit

Abb.4 Bohrkern nach 8,0 Std Bohrtätigkeit

In einigen Büchern wird von den Verfassern behauptet, dass Wasser dem Sand beigemischt, den Hohlbohrvorgang beschleunigen soll. Dieser Hinweis bezeugt, dass in der Fachliteratur immer wieder ,,Alte“ Texte von Vorgängern abgeschrieben wurden und Niemand selbst den Versuch mit der Hohlbohrung unternommen hat. Bei meinen mehrfach wiederholten Versuchen mit dem Sand - Wassergemisch kam erstaunliches heraus.1. Der Bohrstab verstopfte im Innern schon nach einigen Bohrerumdrehungen, da der wassergebundene Stein - und Holzabrieb der Zentrifugalkraft folgend sich im Innern des Hohlkörpers wie Mörtel festsetzt. Diese schmierige und zähe Masse konnte nur mit Mühe aus dem Inneren des Hohlbohrers entfernt werden. Die andauernde und unnütze Arbeit lässt niemals einen Bohrkern entstehen, da immer der nasse Schleifsand schmirgelnd von oben auf die Kernspitze einwirkt. Es muss dann von einer Vollbohrung gesprochen werden.

Abb.5 Holunderbohrstab nach 20 min. bohren mit Wasser-Sand-Gemisch

Abb.6 Holunderbohrstab nach 8,0 Std. bohren ohne Wasserzugabe.

2. Das Holunderholz, bei der Vorbereitung sorgfältig ausgesucht und lange getrocknet, wird durch die Wasserzugabe sehr weich und quillt auf. Dadurch verändert sich der Durchmesser und lässt die Holzfaser ausfransen. Vgl. Abb. 5 Daher kann mit einem weichen Holz, das zudem noch an den Enden ausgefranst ist, niemals eine Hohlbohrung entstehen.

Nun einige Angaben und Daten für die Holunder – Hohlbohrung ( Hohlschleifung )Zeit: Loch Tiefe: Loch Durchmesser: Bohrholzabnutzung:Nach 1,0 Std. 5,0 mm 16,5mm 10,0mmNach 2,5 Std. 10,0mm 16,0mm 26,0mmNach 3,5 Std. 12,0mm 15,9mm 32,0mmNach 5,0 Std. 16,0mm 14,8mm 65,5mmNach 7,5 Std. 24,0mm 14,0mm 105,5mmNach 8,0 Std. 28,0mm 13,8mm 124,5mmDer Haselbogen hatte eine Länge von 60 cmDas Lederband für den Bogen hatte die Maße von 4x4 mm und wurde 2x ausgetauscht.Der Holunderbohrstab hatte einen Durchmesser von 17mm und eine Aushöhlung von 10mm.Bei einem Bogenzug (vor und zurück) werden 9 Umdrehungen erzeugt.In einer Minute werden etwa 31 Bogenzüge getätigt, dass sind 279 Umdrehungen.In einer Stunde sind das schon 1860 Bogenzüge und 16 740 Umdrehungen.Nach 8 Stunden wurden 14 880 Bogenzüge und 133 920 Umdrehung des Bohrers von meiner Muskelkraft erzeugt. Ich habe immer nur in Etappen gebohrt und die Zeiten notiert. Nov. 2008 M. Pfeifer

Eigentlich ist das Hohlbohren nicht das richtige Wort dafür, denn es ist ja mehr ein Schleifen und müsste demnach Hohlschleifen genannt werden.

Das Hohlbohren wird vorbereitet, eine runde Eintiefung wird eingepickt, so das eine kleine Wölbung stehen bleibt. Auf dieser kleinen Wölbung wirdnachher der Holunder-Bohrer gesteckt, um Halt zu haben.Nr.1 - Bogen mit Lederschnur. Nr.2 - Buchenholzstopfen als Lagerkopf.Nr.3 - Bohrlager. Nr.4 - Stein mit eingepickter Führungsrille.Nr.5 - Ausgehöhlter Holunderstab. Nr.6 - Feiner Sand.

Nr.1

Nr.2

Nr.4

Nr.6

Nr.3

Nr.5

Arbeitszeit für die unten vorgestellte ,,Zapfenherstellung": 60 min.Tiefe der Bohrung: 5 mmLoch-Durchmesser: 17 mmBohrstab Verlust (Abrieb): 10 mmGewicht vor der Bohrung: 297 g danach: 294 gBei der Bohrarbeit dieser Fotos in der ersten Stunde hatte ich einen netten und gleichgesinnten Helfer der den Stein und den Horntrichter mit Sand festhielt.Danke S.P.

Um den Bohrvorgang ohne einen 2. Mann durchführen zu können, musste ich mir eine Sache ausdenken wie ich den Stein halten und den Sand nachfüllen könnte. Ich bediene ja den Bogen und muß den Bohrstab halten.Die Lösung war eine dicke Holzplatte, in die ich Löcher gebohrt habe um kleine Holzkeile einstecken zu können.Damit der Sand vom Stein beim Bohren nicht abgleiten kann, habe ich einen Ring aus Lehm geformt.Den Ring auf den Stein gelegt und mit Sand gefüllt, Bohrstab drauf und schon konnte ich die Zweite Bohrstunde beginnen. Eine Sandfüllung reichte für 10 Min. Bohren aus, dann war der Sand zu Mehl geworden und hatte keine Wirkung mehr. Das Steinmehl wird durch die Drehungen fast vollständig aus dem Lehmring gewirbelt und hat die Eigenschaft sich im Innern des Holunderstabs als feste Masse abzusetzen.Daher ist der Hohlraum des Bohrholzes nicht für die Sandaufnahme geeignet, auch wenn es anders lautende Meinungen gibt.