Kunststoff ein Stoff aus dem Träume entstehen

Wenn einzelne Moleküle sich durch chemische Reaktionen aneinander heften, entstehen Kettenmoleküle. Tausende der unsichtbaren Teilchen können es sein, die plötzlich einen ganz anderen Stoff bilden.

Solche Substanzen nennen die Chemiker „Polymere“, das ist griechisch und beutet einfach: „Viele Teile“. Das Bauprinzip ist gar nicht neu, sondern schon schätzungsweise 4 Milliarden Jahre alt. Denn ohne Polymere wäre Leben, wie wir es kennen, gar nicht möglich. Eiweiß, Cellulose, Holz und auch das Erbmolekül DNA sind Polymere. Das Interessante dabei: Je nach Art der „Monomere“ und der Kettenlänge ergeben sich jeweils unterschiedliche Eigenschaften der Stoffe.

Davon wussten die Neanderthaler nichts. Und trotzdem gelang ihnen die chemische Umwandlung von Polymeren in kürzere Molekülketten. Durch Verkokung von Birkenholz produzierten sie Birkenpech, den sie als Kleber bei der Fertigung ihrer Werkzeuge nutzten. Im 16. Jahrhundert entwickelte ein Mönch das Verfahren zur Herstellung eines Materials, das ebenfalls schon den Namen Kunststoff verdient: Der Benediktiner Wolfgang Seidel wandelte Ziegenkäse in eine hornartigen Substanz um. Erfolgreich vermarkteten die Fugger den Werkstoff. Eine verbesserte Version entwickelte Wilhelm Krischa im ausgehenden 19. Jahrhundert. Sein Casein-Kunststoff, Milchstein oder Galalith fand bis in die 30er Jahre rege Anwendung.


Es waren also zunächst Zufallsentdeckungen. So bemerkte Charles Goodyear 1839 beim experimentieren, dass aus Kautschuk unter der Einwirkung von Hitze und Schwefel Gummi entsteht. Schönbeins Entwicklung der Schießbaumwolle 1846 inspirierte weitere Versuche, die 25 Jahre später zur Herstellung von Zelluloid durch John Wesley Hyatt führten. Vinylchlorid ist eine einfache organische Chlorverbindung, die Victor Regnault bereits 1835 identifizierte. Fritz Klatte stellte daraus als Erster Polyvinylchlorid (PVC) her, das er sich 1912 patentieren ließ.

So vielseitig wie Kunstoffe sind, so mannigfach war der Weg dorthin. Eins ist dem Werdegang und der Natur des „Plastiks“ allerdings gemeinsam: Weil Kohlenstoff die Grundsubstanz aller Kunststoffe ist, werden sie der organischen Chemie zugerechnet. Den natürlichen Vorbildern aus Organismen ähnlich, findet sich der Ursprung der Kunststoffe auch in der belebten Natur selber. Dass es sich um polymere „Makromoleküle“ handelt, war dabei lange Zeit gar nicht bekannt. Erst 1920 formulierte der spätere Nobelpreisträger Hermann Staudinger die Theorie der „hochmolekularen Verbindungen“. Er begründete damit die Polymer-Chemie. Erst die wissenschaftlichen Grundlagen zum „Phänomen Kunststoff“ bereiteten den wahren Aufschwung des Kunstproduktes (man denke nur an die gesamte Industrie der Werbeartikel, die ohne Kunststoff nicht denkbar wäre), dessen Ausgangsstoff immer noch der Biomasse entstammt. Freilich produziert die Industrie die heutigen „vollsynthetischen“ Kunststoffe aus Erdöl, einem biologischen, fossilen Rohstoff.


Kategorie: Forschung

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KW 38 - Sonntag, 24. September 2017