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Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik Riesenmoleküle

Ein deutscher Chemiker enträtselt Anfang der 1920er-Jahre die Struktur von Zellstoffen. Hermann Staudinger erkennt die Bedeutung kettenförmig aufgebauter Makromoleküle als Bausteine des Kunststoffs. Heute ist Plastik, der "Stoff der Moderne", ein fester Bestandteil unseres Alltagslebens.

Von: Ein Film von Manfred Baur

Stand: 27.01.2012

Hermann Staudinger mit einem Riesenmolekül | Bild: BR

Im Jahr 1665 hat der englische Naturforscher Robert Hooke die Idee, eine der Naturseide ähnliche Kunstseide zu erzeugen. Doch Hooke, ein wissenschaftlicher Universalist, der als "Englands Leonardo" zu Ruhm kommt, scheitert an dieser Aufgabe. 1845 entwickelt der Chemiker Christian Friedrich Schönbein durch die Behandlung von Baumwolle mit einer Mischung aus Salpeter- und Schwefelsäure die "Schießbaumwolle", einen hochexplosiven Sprengstoff. Durch chemische Behandlung kann die Schießbaumwolle aufgelöst und daraus Zellulose ausgefällt werden, die sich zu Fasern und Spinnfäden verarbeiten lässt.

Dem Chemiker Hilaire de Chardonnet gelingt 1890 die Fabrikation von Kunstseide durch Fällung von Nitrozellulose in Ether. Während diese Kunstfasern nur aus modifizierter Zellulose, also einem Naturstoff bestehen, bewerkstelligt der flämisch-amerikanische Chemiker Leo Hendrik Baekeland die Synthese eines echten Kunststoffs aus Phenol und Formaldehyd: Das Bakelit bewährt sich bald als witterungsbeständiger und nahezu unverwüstlicher Werkstoff, der sich in nahezu jede beliebige Form pressen lässt.

1920 beginnt der Chemiker Hermann Staudinger an der Aufklärung der chemischen Struktur von Kautschuk zu arbeiten; auch synthetische Kunststoffe wecken sein Interesse. 1922 publiziert Staudinger seine Ergebnisse: Demnach sollen diese Stoffe aus Makromolekülen bestehen, die aus Ketten relativ einfach gebauter Moleküle (Monomere) aufgebaut sind. Diese Theorie wird in der Fachwelt anfangs angezweifelt. Relativ spät – 1953 – erhält Hermann Staudinger den Nobelpreis, nachdem die Stichhaltigkeit seiner Forschungen durch die Untersuchungen von Kollegen erwiesen ist.

1932 meldet Wallace Carruthers, ein Chemiker der Firma Du Pont, die Erfindung des neuen vollsynthetischen Kunststoffs Nylon, der sich nach 1940 rasch als Textilfaser durchsetzt. Dann geht es Schlag auf Schlag. Zu Nylon und der deutschen Konkurrenzerfindung Perlon treten die Polyesterfasern, die sich vor allem in Kombination mit Baumwollfasern für pflegeleichte Kleidung eignen.

Weit über die Anwendungen in der Bekleidungsindustrie hinaus haben sich die Kunststoffe inzwischen als "Werkstoffe nach Maß" auch in der Technik durchgesetzt. Die chemisch stabilen Kunststoffe bauen sich aber nach dem Gebrauch als Teil des Mülls nur langsam ab, deshalb versucht man, sie möglichst wieder zu verwerten. Durch Sammeln und Sortieren gelingt es heute in zunehmendem Maße, aus Plastikmüll neuwertige Artikel herzustellen.


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