Dünger aus der Luft
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DVD 6

Dünger aus der Luft

1909 gelingt es Fritz Haber mittels eines Hochdruckverfahrens aus Luftstickstoff und Wasserstoff Ammoniak zu synthetisieren. Carl Bosch setzte diesen Prozess in den industriellen Maßstab um. 1914 nimmt die erste Ammoniakfabrik der Welt in Oppau die Produktion auf, und erschließt so das schier unerschöpfliche Stickstoffreservoir der Luft für die Herstellung von Düngemitteln und verschiedenen Grundchemikalien der chemischen Industrie.

Chemie in der Landwirtschaft

Mitte des letzten Jahrhunderts zeichnete sich eine sozialer Wandel ab. Die Menschen zogen aus den ländlichen Regionen in die entstehenden Industriegebiete. Die Nahrungsmittelversorgung der ständig wachsenden städtischen Bevölkerung wurde zu einem ernsthaften Problem für die Landwirtschaft. Auf Justus von Liebig gehen Idee und Praxis der Ertragssteigerung durch künstliche Düngung zurück.

Kautschuk

Durch die 1839 von Charles Goodyear entdeckte Vulkanisation wurde es möglich, Kautschuk technisch zu nutzen. Insbesondere die Entwicklung der Elektrotechnik und des Automobilbaus führten zu einem derart hohen Bedarf an Naturkautschuk, daß eine Herstellungsverfahren für künstlichen Kautschuk immer dringlicher wurde. 1909 gelingt es dem deutschen Chemiker Fritz Hofmann, den ersten synthetischen Kautschuk herzustellen.

Leo Hendrik Baekeland und das Bakelit

Jeder kennt auch heute noch, das schwarze Wählscheibentelefon aus Bakelit. Der Erfinder dieses vollständig künstlich hergestellte Werkstoffs heißt Leo Hendrik Baekeland. Nach seinem Studium der Chemie organischen Chemie entwickelt er „Velox", ein Fotopapier, das schneller fertige Bilder hervorbringt als andere Produkte. Er kann sein Patent hierfür gut verkaufen und hat Zeit und Geld, sich der organischen Chemie zu widmen: Ihn interessieren vor allem die aber die Phenol-Formaldehyd-Reaktionen. Indem er Phenol- und Formaldehydmoleküle im Verhältnis 1:1 zur Reaktion brachte, erhielt er zunächst ein lösliches, nicht hitzebeständiges Polymer. Bei einer geeigneten Zusammensetzung der Ausgangsmaterialien und einer genügenden Wärmezufuhr entstehen dreidimensional vernetzte Riesenmoleküle. Diese bilden feste Körper, die Hitze- und Lösungsmittelbeständig sind.

Fritz Klatte, Hermann Staudinger und das PVC

Die Chemische Fabrik in Griesheim ist seit 1890 ein Großhersteller von Natronlauge – und somit auch von Chlor, welches große Lagerprobleme verursacht.

Der junge Chemiker Fritz Klatte findet hier einen Weg, das problematische Gas in einem neuen, festen Stoff zu binden.1912 versetzt er Chlorwasserstoff mit Acetylen und synthetisiert so Vinylchlorid. Zu Beginn des 20 Jahrhunderts versuchten dann viele Chemiker, ein künstliches Polymer herzustellen, um der Industrie einen vielfach einsetzbaren Werkstoff zu liefern. Damit gab es zwar einen Kunststoff, doch die zugrunde liegenden chemischen Prozesse kann erst knapp 10 Jahre später der deutsche Chemiker Hermann Staudinger erklären. Laut Staudingers Theorie bildet sich Polyvinylchlorid in einer Reaktion, die er Polymerisation nennt. Dieses erste künstliche Polymer bestimmte mit seinen Eigenschaften bis in die 30er Jahre hinein das Aussehen vieler Industriegüter.

Vom Farbstoff zum Medikament

Gegen Mitte des 19. Jahrhunderts findet die Gasbeleuchtung der Städte zunehmend Verbreitung. Bei der Gasherstellung aus Steinkohle fallen große Mengen des Abfallprodukts Teer an. Durch Zufall gelingt es William Henry Perkin aus Anilin, einen Inhaltsstoff des Steinkohleteers, den ersten künstlichen Farbstoff herzustellen. Perkins Lehrer, August Wilhelm Hofmann, erforschte die Bildungsprinzipien des Farbstoffs, so daß in der Folgezeit immer neue Farbstoffe hergestellt werden konnten. Adolf Baeyer gelingt schließlich die Synthese des Naturfarbstoffs Indigo. Mit der Farbstoffchemie wurde der Grundstein für eine neue Industrie gelegt, aus der sich letztlich die moderne pharmazeutische Industrie entwickeln konnte.