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Kunststoffchemie : Bevor es Plastik gab

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Läusesekret und versteinerte Milch

Sammlerstücke wie diese zeigen, wie lange der Mensch schon versucht, aus den Stoffen, welche die Natur ihm zur Verfügung stellt, neue Materialien mit neuen Eigenschaften zu erschaffen. Bereits in der Altsteinzeit dickte man Birkenharz durch stundenlanges Erhitzen ein und nutzte das so gewonnene Produkt als Alleskleber. Es ist damit der älteste bekannte Kunststoff; auch bei Ötzi, der in der späten Jungsteinzeit lebte, wurde er gefunden. Neben der Gletschermumie aus den Ötztaler Alpen lagen Pfeile, deren Steinspitzen mit Birkenpech befestigt waren. Später dichteten die Sumerer ihre Bauwerke mit Asphalt ab, und im antiken Indien wurden viele Alltagsgegenstände aus Schellack hergestellt, dem harzigen Sekret der Lackschildlaus.

Doch erst im 19. Jahrhundert beginnt die systematische Erforschung neuer Materialien und eine Zeit des Experimentierens. Wolfgang Seidels Kasein etwa wird 1897 zu Galalith weiterentwickelt. Den Anstoß dazu gibt eine Katze, und zwar im wahrsten Sinne des Wortes: Im Labor des Chemikers Adolf Spitteler stößt das Tier ein Fläschchen mit Formaldehyd um, das sich daraufhin in eine Schale mit Milch ergießt und diese verklumpen lässt. Das bringt Spitteler auf die Idee, Kasein mit Formaldehyd zu mischen, woraufhin er ein stabileres Produkt erhält. Bis in die 1930er Jahre hinein wird der Milchstein (so die Bedeutung des aus dem Griechischen abgeleiteten Wortes) in großen Mengen hergestellt, vor allem für Knöpfe, Kämme und Schmuck.

Der explodierende Baumwolllappen

Spittelers Zufallsfund ist kein Einzelfall: Die Geschichte der frühen Kunststoffe ist eine Geschichte der Missgeschicke, Irrtümer und Glückstreffer. Im Jahr 1845 verschüttet der Chemiker Christian Schönbein versehentlich ein Gemisch aus Salpeter- und Schwefelsäure. Die Pfütze wischt er mit einem Baumwolllappen auf und hängt ihn über dem Herd zum Trocknen auf. Doch das säuregetränkte Tuch entzündet sich mit einem Knall - Schönbein hatte einen neuen Sprengstoff entdeckt, das Zellulosenitrat, auch Schießbaumwolle genannt. Er ebnet damit zugleich einer weitaus wichtigeren Entdeckung den Weg: Seine nitrierte Zellulose ist eine Komponente des Zelluloids, des ersten halbsynthetischen Kunststoffs.

„Die Entdecker der frühen Kunststoffe wirken auf uns heute oft planlos“, sagt Volker Koesling, Kurator am Deutschen Technikmuseum in Berlin, der sich schon lange mit der Geschichte von Werkstoffen befasst. „Aber das Herumexperimentieren war notwendig, weil damals noch das Wissen um die chemischen Zusammenhänge fehlte.“ Erst nach dem Ersten Weltkrieg gelingt es dem Freiburger Chemiker Hermann Staudinger, den Aufbau von Polymeren wie Zellulose oder Kautschuk aufzuklären, wofür er 1953 den Nobelpreis bekommt. Bis zu Staudingers Arbeiten waren die neuen Materialien meist das Produkt von Erfinderfleiß und Glück. Viele von ihnen entstanden nicht in den Laboren akademischer Forscher, sondern in den Werkstätten tüftelnder Laien.

Innovation durch Billard

Das erwähnte Zelluloid etwa, der wichtigste Kunststoff des 19. Jahrhunderts, ist die Entwicklung von John Hyatt, einem Buchdrucker. Hyatt nimmt 1860 an einem Wettbewerb teil, bei dem die New Yorker Firma Phelan & Collender demjenigen 10 000 Dollar verspricht, der einen Ersatz für die bislang aus Elfenbein hergestellten Billardkugeln präsentieren kann. Billard ist in den Vereinigten Staaten zu dieser Zeit so etwas wie ein Volkssport und die Nachfrage nach Elfenbein daher so hoch, dass Elefanten in einigen Gegenden bereits vom Aussterben bedroht sind. Die Kosten für das tierische Zahnbein sind derart in die Höhe geschossen, dass zahlreiche Billardlokale bereits schließen müssen.

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