ARD-alpha - Schulfernsehen


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Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik Kautschuk - Charles Goodyear und Fritz Hofmann

Südamerikas Indianer nutzten längst Kautschuk aus "weinenden Bäumen", als sich Europäer im 18. Jh. dafür interessierten. Der US-Chemiker Charles Goodyear gab dem Werkstoff 1839 durch Vulkanisation die nötige Elastizität, der Deutsche Fritz Hofmann erfand 1909 den synthetischen Gummi.

Von: Ein Film von Manfred Baur

Stand: 13.01.2012

Reifenproduktion | Bild: BR

1492 entdecken die Spanier Amerika und finden in der "Neuen Welt" Sitten und Gebräuche vor, die in Europa niemand kennt. So spielen Indianer mit Bällen aus einem elastischen Material, das sie aus dem Saft von Bäumen gewinnen. Die milchige Flüssigkeit tritt beim Anritzen der Rinde aus, wird in Behältern gesammelt und trocknet an der Luft zu einer zähen Masse. Mit dem Material stellen die Eingeborenen auch Schuhe, Flaschen und wasserdichte Kleidung her. Über der Goldgier der Eroberer bleibt der nützliche Rohstoff 200 Jahre lang vergessen. Erst im 18. Jahrhundert finden sich in Europa Interessenten für Kautschuk, doch es gibt Probleme: Im Sommer wird Kautschuk weich und klebrig, im Winter hart und spröde.

1839 findet der US-Amerikaner Charles Goodyear heraus, dass sich die Materialeigenschaften einer Mischung aus Kautschuk und Schwefelpulver durch so genanntes Vulkanisieren bei hoher Temperatur wesentlich verbessern. Natürlicher Kautschuk besteht aus Riesenmolekülen, die sich leicht gegeneinander verschieben lassen. Durch die Reaktion mit Schwefelmolekülen bei hoher Temperatur entstehen Molekülbrücken, die die Riesenmoleküle miteinander räumlich vernetzen. Das Material wird so unempfindlicher gegenüber Temperaturschwankungen und bleibt dennoch elastisch.

Die Nachfrage nach Kautschuk nimmt zu, aber Kautschukbäume wachsen bislang nur vereinzelt im brasilianischen Urwald. Die Gewinnung des Naturstoffs ist mühsam und teuer. Dennoch steigt zwischen 1830 und 1880 die Weltjahresproduktion um 5.000 Prozent an - auf nunmehr 15.000 Tonnen. Der Bedarf wächst weiter, als um 1880 der irische Tierarzt John Dunlop den luftgefüllten Fahrradreifen mit einer Decke aus Leinen und Kautschuk erfindet. Die aufstrebende Autoindustrie benötigt zu Beginn des 20. Jahrhunderts voluminöse Gummireifen - und ruft nach Kautschuk.

1876 bricht Henry Wickham das Kautschukmonopol Brasiliens. Mit Helfern sammelt er Samen des Kautschukbaums, schmuggelt sie außer Landes und lässt in englischen Gewächshäusern junge Bäumchen hochziehen. 2.000 dieser Setzlinge werden in britische Kolonien gebracht und dort in Plantagen angepflanzt. 1914 kommen aus Südostasien schon 70.000 Tonnen, d. h. 60 Prozent der Weltkautschukproduktion.

Zu dieser Zeit tüfteln Forscher bereits an künstlichem Kautschuk. 1909/10 gelingt es dem deutschen Chemiker Fritz Hofmann, aus Dimethyl-Butadien ein dem Naturkautschuk nahezu ebenbürtiges Gummi, den Methylkautschuk, herzustellen. Der Durchbruch des Synthesekautschuks kommt aber erst unter dem NS-Regime, das vom Importkautschuk unabhängig werden will. In der Nähe von Halle wird das BUNA-Werk gebaut und 1936 können hier die ersten Autoreifen präsentiert werden. Die nötigen Ausgangsstoffe werden aus den heimischen Rohstoffen Kohle und Kalk gewonnen.

Im Zweiten Weltkrieg werden die USA durch die japanische Besetzung Südostasiens von den Kautschuk-Rohstoffquellen abgeschnitten und so beginnt 1942 auch in den Vereinigten Staaten die Produktion von Synthesekautschuk. Nach Kriegsende wird die Kautschukherstellung in Deutschland verboten, sie kann erst 1952 wieder aufgenommen werden.

Die Aufklärung der Struktur von Makromolekülen u. a. durch Hermann Staudinger ermöglicht die gezielte Verbesserung von Erzeugnissen aus Synthese- wie auch aus Naturkautschuk. So können die Anforderungen an die Produktion von Hochleistungsreifen erfüllt werden.

Die chemische Forschung ermöglichte auch elastische Werkstoffe, die dem Naturkautschuk weit überlegen sind. Ersetzt man die Kohlenstoffatome durch die des Siliziums, so entsteht Silikonkautschuk, ein chemisch äußerst widerstandsfähiger und besonders temperaturbeständiger Werkstoff. So bestanden auch die Schuhsohlen der ersten Astronauten auf dem Mond aus diesem vollsynthetischen Material.


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