Die Passivschicht auf Metallen

Kupfer oxidiert in Verbindung mit Sauerstoff und anderen Stoffen wie jedes andere Metall. Bei vielen Metallen, so auch bei Kupfer, entsteht so eine sogenannte Passivschicht, die das Kupfer vor weiterer Oxidation schützt.

Diese Oxidschicht reicht, je nach Gegebenheiten, Einflüssen und Zeitrahmen von einem dezenten Braun über dunkles Braun bis hin zu tief glänzendem Schwarz. Durch Bewitterung kann es auch noch zu einer grünen Patina kommen. Kupfer-(carbonat-sulfat-chlorid)-hydroxid-Gemische verfärben das Kupfer durch die Witterungseinflüsse grün.

Nun kristallisierende Kupfersalze gehören nicht zur Patina

Im weiteren Verlauf können eingetragene Kupfersalze, beispielsweise in Essigsäure, kristallisieren und zu einer intensiven Grünfärbung führen. Diese Grünfärbung, die als Grünspan bezeichnet wird, hat aber nichts mit dem Bilden einer Patina durch Oxidation zu tun. Wie bereits erwähnt, handelt es sich um beispielsweise in Essigsäure gelöste Kupfersalze, die auskristallisieren.

Die Verwirrung ist aber deshalb so groß, weil die natürliche grüne Patina umgangssprachlich, aber eben fälschlich, ebenfalls als Grünspan bezeichnet wird. Zwischen beiden Produkten gibt es erhebliche Unterschiede: während die grüne Alterungsschicht bzw. Patina ungiftig ist, ist der Grünspan leicht giftig.

Das Altern von Kupfer

Entsprechend wird beim Altern von Kupfer oft auch die Bildung von Grünspan beschrieben, wenn das Kupfer zum Beispiel über Essigsäure gehängt wird, und nach einiger Zeit die Kupfersalze auf der Kupferoberfläche kristallisieren. Schon aufgrund der Giftigkeit von Grünspan sollten Sie auf diesen Effekt jedoch in den meisten Fällen verzichten. Nachfolgend beschreiben wir dennoch die gängigsten Methoden:

• mit Ammoniak und Wärme
• Schwefelleber
• Natronlösung
• Essig, nicht jodhaltiges Salz, Ammoniak

Vorbereitungsarbeiten vor dem Altern des Kupfers

Sämtliche Verfahren setzen voraus, dass das Kupfer vor dem Altern intensiv gereinigt wird. Insbesondere Öle und Fette müssen völlig von der Kupferoberfläche entfernt werden. Gut eignet sich dafür Ethanolalkohol (Spiritus) oder ein Glasreiniger auf Ammoniakbasis.

Damit wird das Kupfer eingesprüht und anschließend mit einem Lappen gereinigt und getrocknet, der nicht fusselt. Um die Oberflächenspannung nicht entstehen zu lassen, wird die Kupferoberfläche nach dem Reinigen noch einmal mit dem Glasreiniger (auf Ammoniakbasis!) eingesprüht, dieses Mal aber nicht mehr abgewischt.

Kupfer mit Ammoniak altern

Der Ammoniak kommt in ein altes Glas mit Blechschraubverschluss, zum Beispiel ein Gurkenglas. Gerade so viel, dass der Boden bedeckt ist. Nun wird das zu alternde Kupferteil an einem Draht befestigt. In den Deckel des Glases kommt ein kleines Loch zum Durchführen des Drahtes. Dann wird das Kupferstück für 24 Stunden über das Ammoniak (nicht hineingetaucht!) gehängt und das Glas verschlossen.

Am nächsten Tag wird das Kupfer am Draht herausgenommen und vorsichtig mit einem Gasbrenner (32,90 € bei Amazon*) (Lötlampe) erhitzt – aber nicht zu schnell und nicht zu intensiv (keinesfalls bis zum Glühen), eher wie beim Weichlöten von Kupferrohren. Abhängig von der Häufigkeit der Durchführung des gesamten Prozesses und der Intensität beim Erwärmen des Kupfers reicht die Patina von dezentem zu tiefen Braun bis hin zu dem typischen Grün.

Natronlösung oder Lösung aus Salz, Essig und Ammoniak

Beide Techniken funktionieren ähnlich. Das Mischungsverhältnis ist bei der Natronlösung gesättigt, also so viel Natron, bis das Wasser keins mehr aufnehmen kann. Das Mischungsverhältnis für die andere Lösung wäre ein Teil nicht jodiertes Salz auf zwei Teile Ammoniak auf vier Teile Essig. Jede dieser Lösungen wird mit einer Sprühflasche (12,99 € bei Amazon*) aufgetragen.

Dann kommt das Kupferteil am besten in eine Plastiktüte, die luftdicht verschlossen werden kann an einen warmen Platz (es wird eine hohe Luftfeuchte im Plastikbeutel benötigt). Es ist darauf zu achten, dass das Plastik nicht das Kupfer berührt, um eine gleichmäßige Patina zu gewährleisten.

Färbungen durch die künstliche Kupferalterung

Mit der Natronlösung erhalten Sie eine braune Patina, mit der Essig-Salz-Ammoniak-Lösung wird das Kupfer durch das künstliche Altern zunächst braun und später grün (abhängig von der Intensität bzw. Häufigkeit der Durchführung des Alterungsprozesses).