Die Entdeckung und Erforschung der Radioaktivität – Teil 1

Von vielen bedeutenden Naturwissenschaften vergangener Zeiten kennen wir alle zwar die Früchte ihrer Arbeit, ihre Namen sind und jedoch weitgehend unbekannt.
Das trifft auch auf die Entdecker und Erforscher der Radioaktivität zu. Daher möchte ich in diesem Beitrag einige dieser Wissenschaftler und ihr Schaffen vorstellen um sie vor dem Vergessen zu bewahren.
Als Besonderheit ist dabei zu erwähnen, dass die Entdeckung und Erforschung der Radioaktivität im Wesentlichen aus der Harzregion stammt. Das ist natürlich nicht blanker Zufall! Die Ursachen dafür liegen in der großen Bedeutung des Bergbaus und des Hüttenwesens im 18. und 19. Jahrhundert, worin die Harzregion europaweit eine Führungsrolle innehatte. Dementsprechend bildete sich Spezialwissen in Geologie, Mineralogie, Chemie und weiteren angrenzenden Wissenschaften, die maßgeblich dazu beitrugen.
Zunächst möchte ich auf Martin Heinrich Klaproth zu sprechen kommen. Er wurde am 1. Dezember 1743 in Wernigerode als Sohn eines armen Schneiders geboren. Nach dem Besuch der Wernigeröder Stadtschule, Klaproth soll ein ausgezeichneter Schüler gewesen sein, ging er nach Quedlinburg um dort in der Ratsapotheke als Gehilfe zu arbeiten. Nach 6 Jahren zog es den jungen Klaproth in die Welt hinaus, er nahm ab 1766 Stellungen als Gehilfe in Apotheken in Hannover, Berlin und Danzig an. Jedoch auch dies reichte dem wissbegierigen jungen Mann nicht. Während seiner Berlinzeit nahm er Kontakt zu dem bekannten Arzt und Chemiker Johann Heinrich Pott sowie dem ebenfalls bekannten Chemiker Andreas Sigismund Marggraf auf und ließ sich von diesen beiden weiterbilden.
1771 kehrte Klaproth aus Danzig nach Berlin zurück, wo er in der bekannten Berliner Apotheke „Zum Weißen Schwan“ eine Anstellung fand. Dort war der angesehene Apotheker, Chemiker und Metallurg Valentin Rose der Ältere Inhaber und Klaproth ging bei diesem in die Lehre.
Als Rose nach kurzer Zeit verstarb, führte Klaproth die Apotheke weiter und zog zugleich die vier Kinder seines Arbeitgebers, darunter auch Valentin Rose der Jüngere, auf.
Klaproths Experimentierfreude war nicht zu bremsen und da er nun die Möglichkeit hatte, richtete er sich in der Apotheke ein entsprechendes Labor ein.
Dann lernte er die Nichte seines ehemaligen Lehrers Marggraf kennen und lieben. Er heiratete die vermögende Christiane Sophie Lehmann und erwarb 1780 die Bären-Apotheke in Berlin, denn sein Zögling Valentin Rose der Jüngere übernahm die Apotheke seines verstorbenen Vaters selbst. Klaproth verschaffte seiner Bären-Apotheke schnell einen guten Ruf.
Doch auch die Tätigkeit in der eigenen Apotheke befriedigte den vielseitig interessierten Klaproth nicht. Daher ging er im Jahr 1800 als Chemiker an die Königlich-Preußische Akademie der Wissenschaften in Berlin. Die Chemie, wie wir sie heute als Wissenschaft kennen, steckte damals noch in den Kinderschuhen. Sie bestand im Wesentlichen aus den „Misch – Scheidekünsten“, die wiederum eng mit dem Bergbau verknüpft waren. Nur so ist zu verstehen, dass die Chemiker der damaligen Zeit zumeist nur Lehrlinge und zudem Autodidakten waren. Als Mitarbeiter des renommierten Chemikers Franz Carl Achard, dem Erfinder der Technologie aus Zuckerrüben Zucker zu erzeugen, trat er nach dessen Tod die Nachfolge an.

Nebenamtlich wirkte er seit 1787 als Professor der Chemie an der Berliner Artillerieschule, als Dozent am Collegium medico-chirurgicum und als Lehrer des Berg- und Hütteninstitutes. Besonders letztere Tätigkeit faszinierte ihn und Klapproth wandte sich zunehmend der Mineralogie zu.
In den Jahren von 1795 bis 1815 gab er sechs Bände seiner „Beiträge zur chemischen Kenntnis der Mineralkörper“ heraus. In dieser Zeit entstand seine besondere Vorliebe zur Mineralienanalyse. Zudem bestand sein Interesse auch für Legierungen von Metallen und deren Verbindungen. Ferner entwickelte er ein Aufschlussverfahren für Silikate (Eindampfen mit Kalilauge, Schmelzen im Silbertiegel). Er fand Phosphate im Harn, klärte die Zusammensetzung von Alaun, Apatit auf, analysierte Rotkupfererz, Gelbbleierz, Aragonit, Lepidolith, Dolomit, Smaragd, Topas, Granat und Titanit.
Große Verdienste erwarb sich Klaproth auch mit der Entdeckung, die er zusammen mit Hennea Meyer machte, dass Phosphor in Stahllegierungen Verursacher der Kaltbrüchigkeit ist, was die Metallurgie entscheidend beeinflusste.
Seine bedeutendsten Leistungen sind jedoch in der Entdeckung und Beschreibung der chemischen Elemente Zirconium, Cer, Titan, Tellur, Strontium und Uran zu sehen.
Im Jahr 1789 hatte Klaproth das Uran aus dem Mineral Pechblende isoliert, dass er in dem Sächsischen Bergwerk „Georg Wagsfort“ bei Johanngeorgenstadt gewonnen hatte. Er behandelte das Mineral mit Säure und erwärmte es stark: Das Ergebnis war ein schwarzes Pulver, das er nach dem, einige Jahre zuvor entdeckten, Planeten Uranus benannte.
Am 24. September 1789 gab Klaproth die Entdeckung in einer Ansprache vor der Preußischen Akademie der Wissenschaften bekannt. Dennoch hatte Klaproth sich geirrt. Er hatte zwar ein neues Element – Uran – entdeckt, was er jedoch durch seine chemischen Behandlungen gewonnen hatte war nicht das Element Uran selbst, sondern ein Oxid des Metalls. Erst fünfzig Jahre später, im Jahre 1841, gelang es dem Franzosen Eugène Peligot, reines Uranmetall zu gewinnen.
Professor Klaproth hatte zwar ein neues Element, das Uran-Metall, entdeckt, von dessen radioaktiven Eigenschaften sowie von Radioaktivität schlechthin hatte er jedoch keine Kenntnis.
1810 erhielt er auf Vorschlag Alexander von Humboldts eine Berufung als Professor der Chemie an die neu gegründete Berliner Universität. Am Neujahrstag 1817 verstarb Klaproth an einem Schlaganfall. Er wurde auf dem Dorotheenstädtischen Friedhof in Berlin beigesetzt. Die Grabstätte befindet sich in der Abteilung CAL, G2.
Professor Martin Heinrich Klaproth war einer der angesehensten Chemiker seiner Zeit und kann wohl als Urvater der Kernspaltung angesehen werden.
Demnächst: Aus der frühen Forschung zur Radioaktivität.

Statistiken und ihre Manipulation

Ein allseits bekannter Spruch besagt: Glaube keiner Statistik, die du nicht selbst gefälscht hast. Soweit möchte ich mit meinen Ausführungen nicht gehen. Dennoch sind Statistiken stets mit Vorsicht zu behandeln, falls man sie nicht selbst erstellt hat.
Statistik ist die mathematische Lehre von Methoden zum Umgang mit quantitativen Daten und hat viel mit Erfahrungswissen zu tun. Früher nannte man die Statistik auch Sammelforschung, denn empirische Daten werden gesammelt und dann analysiert. Statistik ist eine Hilfswissenschaft, der sich fast alle Wissenschaftsdisziplinen bedienen. Da in den letzten Jahren die Menge an Daten extrem zugenommen hat, kommt der Statistik eine immer größere Rolle zu.
Um eine Statistik zu verstehen und ihre Aussagen, die zumeist in grafischer Form vorliegen, zweifelsfrei deuten zu können, ist eine Menge an Hintergrundwissen erforderlich. Fehlt dieses jedoch, so ist für Deutungshoheiten und Manipulationen Tür und Tor geöffnet. Besonders wenn es um Geld oder um politische Inhalte geht, ist die Versuchung groß mit Statistiken zu „schummeln“. Dabei nutzt man die Glaubwürdigkeit und das Image der Genauigkeit, die Statistiken in der Bevölkerung genießen. Schnell lassen sich mit Statistiken jedoch kleine, unscheinbare Effekte in große, spektakuläre Nachrichten verwandeln und so politische Entscheidungen beeinflussen.
Besonders gern trickst man dabei, indem man mit relativen und absoluten Zahlen zu jonglieren versucht. Zum Beispiel hört es sich erheblich spektakulärer an, wenn man sagt, dass doppelt so viele Menschen an synthetischen Drogen gestorben sind, als 20 Tote gegenüber 10 Toten im Jahr zuvor. Relative Zahlen sind dazu geeignet Ängste zu schüren, die mit absoluten Zahlen nicht aufkommen würden.
Nehmen wir ein weiteres fiktives Beispiel dafür: Wenn man angibt, das vegane Ernährung das Diabetesrisiko um 30 Prozent verringert, hört sich das zunächst recht spektakulär an. Das absolute Erkrankungsrisiko hat sich jedoch um 1,9 Prozentpunkte von 8,8 auf 6,9 Prozent reduziert. Nun könnte ein Leser annehmen, dass bei veganer Kost 30 von 100 Menschen weniger an Diabetes erkranken, was ein Trugschluss ist. In Wahrheit sind es knapp 2 Menschen. Zudem ist keine Aussage darüber möglich, ob diese zwei durch die Ernährungsumstellung von der Krankheit verschont blieben oder ob es andere Ursachen hat, zum Beispiel genetische.
Das Beispiel zeigt, dass die relativen Zahlen zwar nicht falsch sind, ohne die zugehörigen absoluten Zahlen jedoch eine Verzerrung der Wahrheit bewirken und so bewusst in die Irre führen.
Ich habe für meinen heutigen Beitrag das Thema Statistik gewählt, weil im Moment Statistiken über den Anteil sozial benachteiligter Kinder in Deutschland für Aufregung sorgen. Die Statistik der Bertelsmann-Stiftung, die auf Daten der Statistik der Bundesagentur für Arbeit beruht, wird in den verschiedenen Medien inhaltlich ausgewertet. Jedoch fallen diese Auswertungen höchst unterschiedlich aus, was nicht verwunderlich ist. Schon die Bertelsmann-Stiftung dürfte Probleme gehabt haben, ihre Statistik auf fremden Daten aufzubauen. Die Medienauswertungen sind dabei kaum nachvollziehbar, da dem Leser die absoluten Hintergrund- und Erhebungszahlen fehlen. Ich möchte keinem Journalisten Unredlichkeiten unterstellen, dennoch sind die Zahlen in unterschiedlichen Medien nicht identische, was auf die Schwierigkeiten der Auswertung von Statistiken hindeutet.
Besonders erstaunlich ist zudem, was aus solchen Statistiken alles an Interpretationen herausgelesen werden kann. Die Kinderarmut soll demnach bundesweit von 14,3 Prozent 2011 auf 14,7 Prozent 2015 angestiegen sein. Dazu wird dann angeführt, dass diese 14,7 Prozent sozial benachteiligter Kinder – bis 18 Jahre alt – aus Familien kommen, die Hartz IV beziehen. Demnach kommt also alle Kinderarmut aus Hartz IV-Familien. Wer kann das glauben? Was ist mit Familien die nach unserer staatlichen Definition arm sind, jedoch kein Hartz IV in Anspruch nehmen, was mit den vielen Familien deren Einkommen knapp über Hartz IV liegt, was ist mit denen, die mehr finanzielle Mittel zur Verfügung haben, sich jedoch nicht ausreichend um ihre Kinder kümmern, was ist mit den vielen Flüchtlings- und Asylbewerberkindern? Sind die Jugendlichen zwischen 14 – 18 Jahren einbezogen, in sich in der Ausbildung befinden? Fragen über Fragen und keine Antworten, stattdessen unzählige politische Statements.
Wie mittlerweile üblich wird der Staat verantwortlich gemacht, über Eigenverantwortung kein Wort. Stattdessen machen Sätze wie „Kinderarmut beeinträchtigt die Chancen für das ganze Leben“ die Runde.
Kinderarmut ist eine böse Sache, egal in welchem Land sie angesiedelt ist und leider ist sie das wohl in jedem Land auf unserem Planeten. Und ohne jeden Zweifel sollte sie bekämpft und eingedämmt werden. Vollständig beseitigen werden wird sie jedoch wohl nie.
In unserer deutschen Gesellschaft gibt es auch Kinderarmut, diese ist jedoch keinesfalls mit der außerhalb Europas zu vergleichen. Gern werden solche Statistiken, die alles und nichts aussagen, politisch instrumentalisiert. Fast immer ist unsere Politik der Auffassung Probleme lassen sich allein mit Geld lösen. Das ist ein grundlegender Irrtum! Die gesellschaftlichen Probleme, und so auch die der Kinderarmutsproblematik, liegen viel tiefer und lassen sich nicht mit Geld beheben. Vielen Familien könnte der Staat das doppelte an Sozialleistungen geben, ohne damit deren prekäre finanzielle Situation zu ändern, sagen Sparkassenmitarbeiter. Es ist jedoch für die Politik die unkomplizierteste Möglichkeit Geld als Handlungsnachweis ins Gespräch zu bringen.
Die wahren Ursachen anzugehen ist schwierig, teils unmöglich, weil sie die Freiheitsrechte des Einzelnen einschränken würden. Jedoch werden wir uns irgendwann entscheiden müssen ob wir eine homogene und halbwegs gerechte Gesellschaft wollen, oder ob die Freiheit des Einzelnen über allem steht.
Statistiken können uns bei solchen Entscheidungen Hilfestellungen geben. Dazu müssen jedoch alle Zahlen und auch deren Erhebungsmethoden zur Verfügung gestellt werden. Das ist aber wohl nicht absehbar, zu gut lässt sich damit Meinung machen. Schade um dieses mathematische Instrument und auch, das uns unsere Politik für so gutgläubig hält – man könnte auch sagen unwissend oder sogar dumm.
Abschließend zu meinen Ausführungen noch ein typisches Beispiel, wie die Statistik unlauter eingesetzt wird: Regelmäßig erstellt der Paritätische Wohlfahrtsverband eine Armutsstudie. Die letzte besagt, dass Deutschland eine Armutsquote von 15,5 Prozent hat. Ermittelt wurde diese Prozentzahl, indem alle Menschen ermittelt wurden, die im Monat weniger als 60 Prozent des Durchschnittseinkommens zur Verfügung haben. Ob diese Zahl korrekt ist kann ich nicht sagen, mit Armut hat sie jedoch nichts zu tun. Würde sich das Einkommen eines jeden Bundesbürgers verdoppeln, so bliebe dennoch dieser Prozentsatz der gleiche. Es könnte bei ungünstigen Bedingungen, das heißt wenn es allen schlechter gehen würde, sogar dazu kommen, dass die Armut nach dieser Berechnung abnimmt.




German Inventor – Deutsche Erfinder

Jahrtausende lang lebte die Menschheit in feudalistischen Gesellschaftsordnungen. Diese wurden dann ab Mitte des 18. Jahrhunderts, zunächst langsam, ab Beginn des 19. Jahrhunderts dann mit zunehmender Fahrt, abgelöst. Über den Zeitraum der Ablösung des Feudalismus durch den Kapitalismus besteht Einigkeit – es war die Zeit der Industriellen Revolution, in der der Übergang von der Agrar- zur Industriegesellschaft erfolgte. Dagegen ist der Ablauf diese stillen Revolution unter Historikern inzwischen umstritten: Es gibt Geisteswissenschaftler, die die Rolle der Erfinder in dieser Zeit in Frage stellen. Ich als Ingenieur kann dazu nur ausführen, dass die Geisteswissenschaftler Inhalt und Motivation von Erfindertum noch zu keiner Zeit wirklich verstanden haben. Ein Erfinder ist in gewissem Sinne auch ein Künstler, der zunächst ein Unikat schafft: Im Gegensatz zum Kunstwerk muss dieses jedoch funktionieren und Gebrauchseigenschaften besitzen. Auch besteht eine erhebliche Differenz zwischen einer Erfindung und einer Innovation – das haben unsere Politiker bis heute noch nicht verstanden. Schlicht gesagt: Eine Erfindung ist eine technische Neuheit. Kann diese zu einem serienreifen Produkt oder Verfahren entwickelt werden, das auch auf dem Markt ankommt und somit wirtschaftlichen Erfolg erzielt, so ist das erst eine Innovation.
Ohne die kreativen Erfinder, vorrangig aus England, Deutschland, Frankreich und den USA, die zugleich mit viel unternehmerischem Talent ausgestattet waren, wäre diese Industrialisierung sicher ganz anders verlaufen. Führen wir uns einmal ins Gedächtnis: Vor etwa hundert Jahren begannen Fahrrad, Automobil und auch das Flugzeug gerade das Laufen zu lernen, wie man so schön zu sagen pflegt.
Wenden wir uns nun den deutschen Erfindern zu. Sie zählten in der Epoche der Industriellen Revolution zu den erfolgreichsten weltweit und unser heutige Wohlstand basiert noch immer auf den Leistungen dieser kreativen Techniker, Ingenieure und Naturwissenschaftler.
Bei zahlreichen Erfindungen ist es oftmals schwer, den ursprünglichen Erfinder oder Ideengeber eindeutig zu benennen, da oftmals über längere Zeiträume hinweg mehrere Menschen auch parallel an einer technischen Problemlösung gearbeitet haben. Als Erfinder wird jedoch nur derjenige offiziell angesehen, der für seine Erfindung auch ein juristisches Schutzrecht in Form eines Patentes erhalten hat. Das ist aber oftmals nicht der eigentliche Ideengeber. Zudem können zahlreiche Erfindungen nicht einzelnen Erfindern zugeschrieben werden, sondern sie sind Unternehmenserfindungen. Gleiches trifft analog auf die zeitliche Fixierung einer Erfindung zu, die nie eindeutig sein kann, denn von der Idee, über die Anmeldung einer Erfindung bis hin zur Patenterteilung, können viele Jahre vergehen. Dennoch habe ich mir die Mühe gemacht, bedeutende deutsche Erfindungen und deren Erfinder zu recherchieren und möchte diese hier chronologisch nach Jahreszahlen aufführen, denn auch Erfindungen zählen zum kulturellen Erbe eines Landes, auch wenn sie oftmals in Vergessenheit geraten und dann als selbstverständlich angesehen werden.
– Um 1450 Johannes Gutenberg/Buchdruck
– 1520 Peter Heinlein/mechanische Taschenuhr
– 1611 Johannes Kepler/Kepler-Fernrohr
– 1649 Otto von Guericke/Vakuumpumpe
– 1650 Athanasius Kircher/Hörrohr als Hörgerät
– 1655 Stephan Farfler/Rollstuhl mit Handkurbel und Zahnradübersetzung
– 1767 Jacob Christian Schäffer/Rührflügelwaschmaschine
– Um 1779 Philipp Matthäus Hahn/Neigungswaage
– 1817 Karl Freiherr von Drais/Fahrrad
– 1823 Johann Wolfgang Döbereiner/Feuerzeug
– 1835 Johann Georg von Ruehl/Neugeborenen-Brutkasten
– 1839 Friedrich Wilhelm Enzmann/Fotoapparat
– 1847 Werner von Siemens/isoliertes elektrisches Kabel
– 1850 Wilhelm Bauer/U-Boot
– Um 1854 Justus von Liebig mit dem US-Amerikaner Horsford/Backpulver
– 1852 Alfred Krupp/nahtlose Reifen
– 1861 Philipp Reis/Telefon
– 1866 Werner von Siemens/Dynamomaschine
– 1871 Carl von Linde/Linde-Kältetechnik-Verfahren
– 1871 Adolf von Bayer/Textmarker
– 1873 Löb Strauß/Erfinder der Nietenhose (Jeans – Levy Strauß)
– 1875 Nicolai Fritzner/Bügelflaschenverschluss
– 1882 Carl Paul Beiersdorf/Wundpflaster
– 1882 Sigmund Schuckert/elektrische Straßenlaterne
– 1884 Paul Nipkow/Nipkow-Scheibe, elektrisches Teleskop
– 1885 Carl Friedrich Benz/Automobil
– 1885 Wilhelm Conrad Röntgen/entdeckt die Röntgenstrahlen und entwickelt Röntgengerät
– 1885 Heribert Bauer/Druckknopf
– 1887 Emil Berliner/Schallplatte und Grammophon
– 1891 Otto Lilienthal/Gleitflugzeug
– 1892 Rudolf Rempel/Einmachglas (Einweckglas)
– 1893 Rudolf Diesel/Dieselmotor
– 1894 Hildebrandt & Wolfmüller/Motorrad
– 1894 G. Krum/Papiertaschentuch
– 1895 Ferdinand Graf von Zeppelin/Luftschiff-Zeppelin
– 1895 Max und Emil Skladanowsky/Kino
– 1897 Felix Hoffmann/Aspirin
– 1897 Ferdinand Braun/ Braunsche Röhre (Kathodenstrahlröhre), Fernsehen, Bildschirm
– 1898 Hans von Pechmann/Polyethylen (Rohstoff für Plastiktüte)
– 1901 Robert Bosch und Gottlob Honold/Zündkerze
– 1903 Reinhold Burger/Thermoskanne
– 1904 Christian Hülsmeyer/ Radar
– 1908 Melitta Bentz/ Kaffeefilter (Melittafilter)
– 1914 Oskar Barnack/35 mm Kleinbildkamera
– 1918 Deutsche Reichsbahn/Handy, Mobiltelefon
– 1920 Albert Betz/Windrad, Windrotor
– 1922 Hermann Kemper/Magnetschwebebahn
– 1926 Andreas Stihl/tragbare Elektromotorsäge
– 1927 Emil Lerp/Benzin-Motorkettensäge
– 1928 Hans Klenk/WC-Papier von der Rolle (Hakle)
– 1929 Adolf Rambold/Teebeutel (Teekanne)
– 1930 Pelikan AG/Tintenkiller
– 1931 Rudolf Nebel/Rückstoßmotor für flüssige Treibstoffe – Raketentriebwerk
– 1931 Ernst Ruska und Max Knoll/Elektronenmikroskop
– 1935 AEG/Tonband
– 1935 Firma Beiersdorf/Tesafilm
– 1936 Henrich Focke/erster gebrauchsfähiger Hubschrauber
– 1938 Konrad Zuse/Computer
– 1938 Otto Hahn/Kernspaltung
– 1939 Ernst Heinkel/Strahltriebwerk
– 1940 Heinrich Wöhlk/Kontaktlinsen
– 1949 Arthur Fischer/Blitzgerät für Fototechnik
– Um 1950 Firmen Hell und Siemens/Faxgerät
– 1952 Adolf Dassler/Schraubstollenschuh (Adidas)
– 1953 Rudolf Hell/Klischgraf und 1963 Scanner
– 1954 Felix Wankel/Wankelmotor
– 1958 Artur Fischer/Fischer-Kunststoff-Spreizdübel
– 1967 Mercedes Benz AG/Airbag
– 1969 Jürgen Dethloff und Helmut Gröttrup/Chipkarte
– 1970 Marin Schadt und Wolfgang Helfrich/Flüssigkristallanzeige usw.
Wie aus dieser stark komprimierten Erfinderliste ersichtlich ist, stammen viele Erfindungen aus Deutschland, die weltweit die zivilisatorische Entwicklung stark beeinflusst haben – vergessen wir diese Erfinder nicht vollkommen, das haben sie nicht verdient.