Leinöl

Aushärtung

Aufgrund des hohen Gehalts an einfach und mehrfach ungesättigten Fettsäuren härten Leinöle aus und werden seit Jahrhunderten als Bindemittel für Pigmente zur Herstellung von Ölfarben eingesetzt. Die Aushärtung ist ein oxidativer Polymerisationsprozess, der sich in Abhängigkeit von Sauerstoff, Licht, Temperatur, Luftfeuchte und Zuschlagstoffen mit katalytischen Eigenschaften (Sikkative) über Tage bis Jahrzehnte hinziehen kann. Dabei lagert sich Luftsauerstoff an die Doppelbindung der ungesättigten Fettsäuren an und es kommt im Weiteren zu einem komplexen Ablauf chemischer Reaktionen, der die Vernetzung der einzelnen Moleküle zur Folge hat. Das polymere Endprodukt heißt Linoxyn und ist u. a. der Ausgangsstoff des Linoleums. Das Volumen des Bindemittels Leinöl nimmt durch Oxidation (Aufnahme von Sauerstoff) zu und bei der nachfolgenden Polymerisation wieder ab. Diese Reaktionsweise ist bei der sachgerechten Anwendung von Ölfarben von Bedeutung (siehe unter Anstrichmittel).

Selbstentzündung

Mit Leinöl getränkte Lappen, Pinsel u. ä. können sich selbst entzünden. Auch mit ungesättigten Ölen verunreinigte und nicht ausreichend ausgewaschene Textilien können sich im Wäschetrockner oder bei der anschließenden Aufbewahrung selbst entzünden.

Die Selbstentzündung erfolgt dabei wahrscheinlich durch Autoxidation von Doppelbindungen der α-Linolensäure bei zugleich großer Oberfläche und somit hoher Verfügbarkeit von Luftsauerstoff. Staut sich die bei der Oxidation des Leinöls entstehende Wärme, können sich bei entsprechenden Temperaturen auch Trägerstoffe selbst entzünden. Besonders hoch ist die Gefahr beim Arbeiten mit sogenanntem Halböl, das je zur Hälfte aus Lein- und Terpentinöl besteht, da letzteres einen Flammpunkt von unter 50 °C besitzt, während Leinöl selbst mit einem Flammpunkt von ca. 315 °C (Marcusson) und einem Siedepunkt oberhalb von 350 °C eher schwer entzündlich ist.

Mit Leinöl getränkte Textilien sollten ausgebreitet auf einer unbrennbaren Fläche zum Aushärten ausgelegt oder unter Wasser gelagert werden. Im Freien können sie zum Trocknen aufgehängt werden. Zur Aufbewahrung sollten sie in einem luftdichten Behälter lagern oder sie werden kontrolliert verbrannt. Pinsel können bis zur nächsten Benutzung in rohem Leinöl hängen.

Pressung

Traditionelles Pressverfahren

Die getrockneten Leinsamen werden zu Mehl gewalzt oder geschrotet, mit heißem Wasser vermengt und in einer Knetmaschine so lange bearbeitet, bis eine feste, bröselige Masse entsteht, die anschließend unter Rühren geröstet wird, bis der zugegebene Wasseranteil verdampft ist. Anschließend wird die geröstete Saat in eine hydraulischen Presse gegeben und das ausgepresste Öl von den Feststoffen separiert. Aus vier Kilogramm Leinsamen kann ein Liter Öl gewonnen werden. Diese Art Leinöl enthält einen hohen Anteil an Schleim- und Schwebstoffen. Für handwerkliche Anwendungen ist dieses Rohleinöl (nicht verwechseln mit rohem Leinöl) nicht geeignet. Vor dem Einsatz muss das Rohleinöl gereinigt werden.

Kalt gepresstes Leinöl

Es wird durch Pressung des Leinsamens durch eine Schneckenpresse gewonnen. Hierbei wird die Leinsaat mit Hilfe einer Schneckenwalze bei geringem Druck durch einen Presszylinder gedrückt. Verschiedene Düsen am Ende des Auslaufs wie auch eine Veränderung der Pressgeschwindigkeit haben Einfluss auf den Ölertrag. Bei der Kaltpressung werden in der Regel Öltemperaturen von maximal 40 °C erreicht, jedoch ist laut den Leitsätzen zu Speiseöl jedes Öl ohne externe Erwärmung der Saat als Kaltpressung anzubieten. Vor der Verwendung werden Schwebstoffe entfernt. Dies kann durch Sedimentieren der Schwebstoffe bei ausreichend langer Lagerung und Dekantieren des Reinöls erreicht werden.

Heiß gepresstes Leinöl

Im Anschluss an eine kalte Pressung kann zur Verbesserung der Ölausbeute eine weitere heiße Pressung erfolgen. Hierfür wird der anfallende Presskuchen erhitzt und ggf. die Pflanzenzellen durch einen Extruder aufgebrochen. Die Erhitzung erfolgt über Wärmepfannen, über die der Presskuchen mehrere Etagen geschoben wird zur Erwärmung. Weiter kann die „Toastung“ durch Dampf erfolgen.

Pressung unter Sauerstoffausschluss

Da Leinöl auch bei kalter Pressung sehr schnell durch den Luftsauerstoff oxidiert und dadurch bitter wird, wurden verschiedene Pressverfahren entwickelt, die die Oxidation während des Pressvorgangs verhindern sollen. Dies erfolgt durch Verwendung einer Schutzatmosphäre aus reinem Stickstoff oder Kohlendioxid, die den Sauerstoff der Luft von Pressgut und Öl fernhält. Beispiele für solche Pressverfahren sind jene unter den Handelsnamen oxyguard und omega safe. Bei beiden Verfahren wird das Öl zusätzlich vor Lichteinfluss geschützt und die Presstemperatur kontinuierlich überwacht.

Bei der Pressung fallen Leinöl und der feste Leinsamen-Presskuchen an. Dieser Pressrückstand wird als hochwertiges Futtermittel eingesetzt. Weitere Verwendungsmöglichkeit ist die Verarbeitung in Lebensmitteln.

Varianten zur technischen Verwendung

Anstrichmittel

Der markanteste Unterschied zwischen modernen Kunstharzfarben und der traditionellen Auftragsweise von Ölfarben ist die geringere Schichtdicke der Farbe. Dadurch werden Unregelmäßigkeiten des Untergrunds weniger gut abgedeckt und es sind mehrere Aufträge nötig, um eine vergleichbare Abriebsfestigkeit zu erzielen. Andererseits bilden sich durch die geringe Schichtdicke und die langsamere Aushärtung weniger Spannungen in der Farbschicht, so dass eine spätere Rissbildung oder ein Abblättern von Ölfarben fast unbekannt ist (soweit die Untergründe trocken und tragfähig sind). Auch können spätere Renovierungsanstriche bei Ölfarben in der Regel ohne das Anlaugen, Anschleifen oder Entfernen der alten Farbschichten erfolgen, was eine große Zeitersparnis bedeutet. Durch die Beimischung von Natur- oder Kunstharzen können Ölfarben einige der Eigenschaften von modernen Anstrichstoffen verliehen werden.

Leinöl ist das wichtigste Bindemittel für Ölfarben. Es trocknet schneller als andere aushärtende Pflanzenöle wie Mohnöl, Distelöl oder Walnussöl, neigt aber eher zum Vergilben. Die Eigenschaften sowohl als Binde- wie auch als Konservierungsmittel machen es zur Grundlage der seit Jahrhunderten bewährten Leinölfarben. Die ersten bekannten Erwähnungen des Gebrauchs von ölgebundenen Farben für die Kunstmalerei finden sich in Herstellungsrezepten aus dem 8. Jahrhundert. Mittlerweile bestehen die Farben vorzugsweise aus gekochtem Leinöl und Pigmenten, sie enthalten je nach Anwendungstechnik auch Verdickungsmittel wie Aluminiumstearate oder Abbinde-Beschleuniger.

Die von alten Bauernhöfen bekannten patinaartig leuchtenden Farbanstriche entstehen durch die Verwitterung der oberen Leinöl-Schicht, wodurch die Pigmente selber an die Oberfläche treten. Durch weitere Abwitterung werden ständig neue Pigmente freigelegt. Durch diesen Vorgang ergibt sich eine lebendig schimmernde Oberfläche. Die stetige Erneuerung der Oberfläche vermindert die Verschmutzung durch das Wachstum von Mikroorganismen und Pilzen. Wenn die Pigmente bis zum Untergrund abgewittert sind, kann ein erneuter Anstrich erfolgen, ohne dass die alte Farbschicht zuvor entfernt oder angeschliffen werden muss.

Das Volumen von Ölfarbe nimmt durch Oxidation (Aufnahme von Sauerstoff) zu – im Gegensatz zur Acrylfarbe, deren Volumen beim Aushärten abnimmt. Deshalb können bindemittelreiche („fette“) Ölfarbschichten darüber liegende bindemittelarme („magere“) Farbschichten sprengen, was zur ölfarben-typischen Rissbildung führt: Sie ist daran zu erkennen, dass nur jeweils die obere Farbschicht gerissen und die darunterliegende unversehrt zu sehen ist. Diese Art von Rissen wird als Schwundriss bezeichnet, zur Unterscheidung von den Altersrissen, die bis zum Malgrund (Holzplatten oder Leinwand) hinabreichen. Oft verursacht zu hoher Bindemittelanteil „Speckigwerden“: Dabei wirft die Malschicht durch ihre Ausdehnung Falten, sie bildet also Runzeln, die meist in den dunkleren Partien von Bildern zu beobachten sind, weil die gebräuchlichen dunklen Farbpigmente (braune Erden, Ruß oder Kohle) eine relativ geringe Teilchengröße (um 1 µm) aufweisen und dadurch mehr Bindemittel bedürfen als gröbere Pigmentteilchen.

Der Bindemittelbedarf eines Pigments wird durch die Ölzahl ausgedrückt, einer international genormten Kennziffer (ISO 787 Teil 5), die beschreibt, wie viel Gramm Lackleinöl benötigt werden, um 100 Gramm eines Pigments zu einer zusammenhaltenden, kittartigen Substanz anzuteigen.

Holzschutz

Leinöl ist ein natürlicher Holzschutz und wird seit Jahrhunderten für die Imprägnierung von Holz (Fachwerk, Fenster, Türen, Holzfassaden) und Terracotta verwendet, selten für Putz oder auch Mauerwerk. Es ist wasserabweisend, jedoch dampfdiffusionsoffen und dringt im Gegensatz zu anderen Bindemitteln tief ins Holz ein, wo es zu einer stabilen Verbindung polymerisiert. Die Eindringtiefe und damit die konservierende Wirkung steigt mit der Fließfähigkeit des Öls und wird daher durch Erwärmung oder die Verwendung dünnflüssiger Öle verbessert.

Zum langfristigen Schutz von Holzoberflächen vor Verwitterung durch die UV-Strahlung der Sonne müssen dem Öl Pigmente beigesetzt werden. Helle Pigmente reduzieren die Aufheizung des Holzes bei Sonneneinstrahlung, was die Lebensdauer der Bauteile erhöht. Hoch pigmentierte Leinölfarben können einfach mit reinem Leinöl verdünnt werden.

Die Kombination der Imprägnierung mit rohem Leinöl und einer Farbschicht aus pigmentiertem, gekochten Leinöl garantiert eine lange Lebensdauer von stark der Witterung ausgesetzten Holzbauteilen wie Türen, Toren und Fenstern. Insbesondere auf weichem Nadelholz können moderne Anstrichsysteme bei Bewitterung schnell versagen. Wenn Wasser durch feine Risse der Beschichtung ins darunterliegende Holz eindringt, kann es durch den dampfdichten Beschichtungsstoff nur sehr langsam wieder austrocknen. Das Holz beginnt, zunächst unbemerkt, unter der Oberfläche zu faulen. Demgegenüber neigen die flexiblen Ölanstriche weniger zur Rissbildung und die tief eindringende Ölimprägnierung verhindert den Eintritt von Wasser. Nachteilig ist, dass alle paar Jahre eine Überprüfung und ein Überstreichen der besonders exponierten Flächen (wie etwa der fast horizontal ausgerichteten Wetterschenkel) notwendig ist.

Runzel- und Rissbildung werden bei Bau und Handwerk durch mehrmaliges dünnes Aufbringen von Anstrichen und etwa zweitägiges Durchhärten jedes einzelnen Anstrichs vermieden. Jeweils einige Stunden nach dem Anstrich wird noch nicht eingezogenes Öl mit einem Lappen oder Pinsel abgenommen und verteilt. Besonders tief dringt reines, kalt gepresstes, rohes (nicht gekochtes) Leinöl ein, das sich damit am besten zum Grundieren eignet, allerdings nur über sehr lange Zeiträume aushärtet und dementsprechend nicht überall einsetzbar ist, zumal die behandelten Oberflächen in der langen Aushärtungsphase bis zuletzt empfindlich für Staub und Berührung bleiben.

Als Hartöl werden Mischungen von härtenden Ölen mit verschiedenen Naturharzen bezeichnet. Insbesondere Mischungen mit dem abriebfesten Carnaubawachs werden zur Behandlung von Weichholz-Fußböden und Treppen verwendet.

Korrosionsschutz

Aufgrund der hohen Iodzahl wird Leinöl zur Herstellung einer Korrosionsschutzschicht auf Pfannen aus Guss- oder Schmiedeeisen durch das sogenannte Einbrennen verwendet.

Im Mittelalter wurde Leinöl als Korrosionsschutzmittel für Rüstungen und Waffen verwendet. Früher wurde es auch im Fahrzeugbau verwendet. Zunehmend wird es von Oldtimerfreunden, in der Denkmalpflege oder beim „gesunden Bauen“ als „ungiftige Art“ der Konservierung benutzt. Das Öl bildet eine wasserunlösliche Verbindung mit Fe³⁺-Ionen im Rost und zusätzlich bildet das Öl nach dem Abbinden (Aushärten) einen rissfreien Überzug.

Durch den Zusatz von Blei(II,IV)-oxid (Pb₃O₄) zu Leinöl entsteht Mennige (Bleimennige), ein klassisches und wirksames, jedoch giftiges Korrosions- und Holzschutzmittel. Eingesetzt wurde es schon um 700 v. Chr. von den Phöniziern zur Konservierung der Schiffe von innen und außen. Blei wirkte bewuchshemmend in der Außenschicht und als Fungizid im Innenbereich. Die Verwendung von Bleioxid ist jedoch nur noch mit Ausnahmegenehmigung – beispielsweise für Restauratoren – zulässig. Bei modernem Holz- und Rostschutz mit Leinölfarbe wird das giftige Bleioxid durch Eisen(III)-oxid ersetzt, die als rote Eisenmennige ungiftig ist.

Zum Labsalben wird Leinöl in der Seefahrt zur Pflege und Konservierung von Tauwerk und Stahlseilen, sowie teilweise auch von Holz, verwendet.

Dekorative Beschichtungen

Durch das Einbrennen von Leinöl bei mindestens 400 °C können Metallprodukte brüniert werden. Bei Guss- oder Schmiedeeisen wird zusätzlich ein Korrosionsschutz erzielt. In Oberflächen aus Kupfer, Bronze oder Messing kann der sogenannte Firnisbrand anschließend künstlerisch-dekorativ bearbeitet werden. Auch Aluminium kann auf diese Weise patiniert werden.

Bindemittel für pastöse Massen und Kunststoffe

Leinöl dickt durch Oxidation zu Linoxin ein. Es dient traditionell als Bindemittel für Holz- und Fensterkitt sowie bei der Herstellung von Linoleum.

Nahrungsmittel

Unter den natürlichen Quellen der essentiellen α-Linolensäure gehört Leinöl zu den wenigen, in denen der Anteil der Omega-3-Fettsäuren den der Omega-6-Fettsäuren übersteigt. Andere sind Leindotteröl und die Exoten Chia- und Perillaöl. Lein gehört (zusammen mit Gerste, Weizen, Linsen und Erbsen) zu den fünf frühesten Agrarpflanzen des eurasischen Kulturkreises in der Jungsteinzeit. Sie ist neben dem späteren Öl aus Hanf und Mohn die einzige historische Ölpflanze Europas. Da die Fette in Getreiden überwiegend aus Omega-6-Fettsäuren bestehen, stellt das Öl aus Leinsamen mit seinem hohen Gehalt an Omega-3-Fettsäuren eine wichtige ernährungsbezogene Errungenschaft der Jungsteinzeit dar. Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren sollten in einem guten Verhältnis zueinander aufgenommen werden (die DGE empfiehlt 1:5). Erhitztes Leinöl weist einige trans-Fettsäuren auf, deren physiologische Eigenschaften Gegenstand spezieller Forschungen sind.

Insbesondere in der Lausitz, Sachsen und in Schlesien wird Leinöl in milchhaltigen Speisen wie Quark (→ Quark mit Leinöl) mit Kartoffeln oder Pellkartoffeln, Gurkensalat oder saurem Hering in Sahnesauce verwendet. Durch die Ölschicht auf den Milchspeisen werden diese nicht so schnell sauer, ein Umstand, der früher im Sommer intensiv genutzt wurde.

In der oberösterreichischen Küche wird Leinöl zur Zubereitung verschiedener Speisen verwendet. In Österreich ist Leinöl in das Register der Traditionellen Lebensmittel eingetragen.

Kosmetik

Leinöl ist reich an Omega-3- und Omega-6-Fettsäuren. Dass diese von der Haut aufgenommen werden, ist nicht nachgewiesen. Dennoch gibt es kosmetische Produkte, die natürliches Leinöl enthalten und für sich eine Revitalisierung der Haut reklamieren. Hochwertiges Leinöl wird für die Herstellung von Naturseifen verwendet. Unter Verwendung von Nelkenöl und Zitronengrasöl soll Leinölseife anregend und erfrischend wirken.

Biokraftstoff

Leinöl hat durch seinen niedrigen Stockpunkt bessere Kaltstarteigenschaften als Rapsöl. Allerdings führt die hohe Iodzahl zu einem sehr schnellen Antrocknen an Luft (durch den Luftsauerstoff), was die Verwendung im Treibstoffsystem erheblich erschwert. Für die Erzeugung von Biokraftstoffen hat Leinöl andererseits keine praktische Bedeutung.

Pflanzenschutz

Leinöl kann in unterschiedlichen Formen auch zum Schutz von Pflanzen gegenüber Schädlingen wie Blattläusen oder Pilzen eingesetzt werden. Dabei wird durch das schnelle Antrocknen an der Luft ein Film auf Oberflächen gebildet, unter dem Schädlinge ersticken oder Pilze vor dem Eindringen in die Pflanze gehindert werden.