Minecraft und Chemie – Teil 1

Minecraft ist eines der erfolgreichsten Videospiele der letzten Dekade. In diesem Spiel geht es um Phantasie, Kreativität und  manchmal auch um das Überleben. Das Spiel hat kein vorgegebenes Ziel. Die Spieler*Innen laufen durch die vorgegebene Welt, erkunden tiefe Höhlen, suchen nach wertvollen Bausteinen und Artefakten oder kreieren eigene Gebäude und sogar ganze Welten. Die Welt ist sehr grobpixelig und besteht im Wesentlichen aus kubischen Blöcken. Ein Block Erde, ein Block Wasser, ein Block Stein, ein Block Baum etc… daraus baut sich die ganze Welt auf. Feiner sind bestimmte Handwerkszeuge oder Lebewesen, die von den Spieler*Innen benutzt werden können. Ich habe aus Sicht eines Minecraft Fans die Welt bestimmt nicht gut genug beschrieben, doch lest ruhig weiter.

Es soll im Weiteren um die Chemie und die Elemente bei Minecraft gehen: Innerhalb des Spiels existieren 19 verschiedene Blöcke der normalen Oberwelt, die vom Entwickler von Minecraft „Erze“ genannt werden. Aus Sicht eines Chemikers sind Erze bestimmte Gesteinsformen, die Elemente entweder gebunden oder gediegen (gediegen = liegt als Metall selbst vor) enthalten und als Rohstoff für die verarbeitende Industrie abgebaut werden. In Minecraft wird der Begriff sehr frei verwendet, nicht alle „Erze“ in Minecraft sind auch chemisch betrachtet Erze. In Minecraft gibt es  Steinkohle, Eisenerz, Golderz, Kupfererz, Lapislazulierz, Redstone-Erz, Diamanterz und Smaragderz.

Wird hier die Welt der Mineralien und Erze realistisch dargestellt? Nicht ganz, aber das ist sicher auch nicht der Anspruch eines phantastischen Videospiels. Doch werfe ich einen tieferen Blick in die Gesteinsschichten von Minecraft: Mir wird deutlich, dass ich aus unterschiedlichen  Perspektiven auf die Bausteine der Minecraftwelt blicken kann und viel mehr Stoffe und Mineralien existieren, die innerhalb Minecraft nicht als „Erz“ definiert sind.

Chemisch betrachtet sind Eisen, Gold, Kupfer und Diamant chemische Elemente. Ein chemisches Element besteht nur aus einer Art Atome. Eisen besteht nur aus Eisenatomen, Gold nur aus Goldatomen, Kupfer nur aus Kupferatomen und Diamant nur aus Kohlenstoffatomen. In Diamant sind die Kohlenstoffatome auf eine bestimmte Art miteinander verknüpft und unterscheidet sich von Graphit, diesem schwarzen Stoff und Bestandteil des Bleistiftes, in dem zwar auch nur Kohlenstoffatome vorliegen, diese aber anders miteinander verbunden sind. Smaragd, Lapislazuli und Steinkohle sind chemische Verbindungen, und bestehen jeweils aus unterschiedlichen Atomen. Smaragd ist ein Silikat, das die Elemente Aluminium und Beryllium enthält. Die chemische Formel Al₂Be₃[Si₆O₁₈] wirkt recht komplex, der Mineralname Beryll kommt von dem Element Beryllium. Lapislazuli ist keine Minecraft Erfindung, sondern bezieht sich auf eine bestimmte Gesteinsform, die aus mehreren Mineralien besteht. Übersetzt aus dem Lateinischen bedeutet Lapislazuli einfach „blauer Stein“ und ist eine Mischung aus Lasurit (ein Silikat), Pyrit (Eisensulfid, auch Katzengold genannt), Calcit (Kalziumkarbonat) und anderen Beimengungen. Steinkohle ist noch komplexer aufgebaut als Lapislazuli. Steinkohle wird auch als Gestein bezeichntet und besteht aus einer Menge des kristallinen, elementaren Kohlenstoffs. Aber auch aus ganz vielen anderen organischen Makromolekülen, Wasser und anderen Mineralien. Würde Steinkohle nur aus Kohlenstoff bestehen, würde keine Asche nach der Verbrennung übrig bleiben.

Geologisch betrachtet sind Diamant, Smaragd und Lapislazuli Mineralien, da sie im Gegensatz zu „Gesteinen“ aus einzelnen Elementen oder chemischen Verbindungen bestehen. Weitere Mineralien in der Minecraftwelt sind Sand, Quarz, Feuerstein, Granit und Obsidian.

Wie realistisch ist Minecraft?

Überraschenderweise erkenne ich einige Aspekte der Mineralogie und Erzbehandlung, die auch in der Realität vorkommen.

Die Geschichte der Herstellung von Metallen aus Erzen ist sehr alt und kann auf ersten Verhüttung von Eisenerz im damaligen Mesopotamien zurückdatiert werden. In der Geschichte der Verhüttung wird prinzipiell immer Metallerz mit Kohle als Reduktionsmittel und Energielieferant in Verbindung gebracht.

Erste Hochöfen entstanden 500 v. Chr. Bei Temperaturen von bis zu 1.600 °C wird in einer chemischen Reaktion aus der Eisenverbindung elementares Eisen gewonnen.

Moderne Hochöfen wie zum Beispiel der Hochofen 5 der Dillinger Hütte können so bis zu 7.000 Tonnen Roheisen pro Tag produzieren, die größten bis zu 12.000 Tonnen Roheisen pro Tag. In Minecraft ist das sehr verkürzt dargestellt. Die Spielfigur baut Eisenerz ab und erhält direkt vor sich einen Block Roheisen. Der chemische Reaktionsprozess ist ausgelassen.

In einem weiteren Schritt kann die Spielfigur das Roheisen erhitzen und in Eisenbarren formen, die wiederum für unterschiedliche Folgeprodukte wie Eisengitter, Schienen oder eine Eisenspitzhacken verwendet werden können. Das ist wieder realistischer, beschreibt es doch bekannte Grundlagen des Schmiedens. Auch unrealistisch ist die Gewinnung von Smaragd aus Smaragderz oder das Schmieden eines Diamantschwertes.

Aus pädagogischer und naturwissenschaftlicher Sicht ist es schade, dass hier verpasst wurde, einfache chemische Verarbeitungsschritte wie zum Beispiel die Metallgewinnung aus Erzen korrekt wiederzugeben. Programmiertechnisch wäre das sicherlich möglich gewesen.

Aber natürlich hat Minecraft nicht den Anspruch, naturwissenschaftliche Phänomene korrekt wieder zu geben. Ich selber spiele Minecraft unheimlich gerne, weil es meine Kreativität anregt und mir einfach Spaß macht. Und wenn einer von euch Lesenden durch meinen Blogbeitrag einen anderen Blick auf Minecraft hat und sogar das ein oder andere auf Wikipedia oder meinem kleinen Beitrag zur Mineralien oder Salz weiterliest, dann freue ich mich.

Mit steinigen Grüßen besonders an meinen Mitreisenden im ICE Maxime,

Hendrik Fischer

P.S. Es gibt sogar eine Weiterentwicklung, die die Minecraft Welt auf ein anderes chemisches Level bringen möchte. Die Erweiterung „Minecraft Education Edition“ – diese kenne ich noch nicht, bin aber sehr gespannt und werde in meinem zweiten Teil zu „Minecraft und Chemie“ dazu etwas schreiben. Am besten abonniert ihr meine Seite, um auf das und andere Beiträge mit zu bekommen.