Geschichte des Kunststoffs

Biografien von Pionieren der Kunststofftechnik

Fritz Hofmann

* 02.11.1866 in im thüringischen Kölleda
† 29.10.1956 in Hannover

Fritz Hofmann war der Erfinder des synthetischen Kautschuks.


"Fritz Hofmann - Vom Sieg der Kunst über die Natur"

(Quelle: "Portraits in Plastik – Pioniere des polymeren Zeitalters", 1998, Siegfried Heimlich, Frankfurt am Main - mit sehr freundlicher Genehmigung des Autors)

Mitte des vorigen Jahrhunderts lag der weltweite Verbrauch an Kautschuk bei vielleicht 250 Tonnen. Ausschließlich - versteht sich Naturware. Heute liegt er bei ca. 16 Mio. Tonnen. Und gut zwei Drittel davon werden künstlich erzeugt, ist Kautschuk synthetischer Machart. Eine Entwicklung, die sicher nicht abzusehen war, als im August 1909 der Chemiker Fritz Hofmann seinem damaligen Arbeitgeber die erste Probe eines synthetisch gewonnenen Kautschuks vorlegt. Noch waren die Herren aus der Chefetage skeptisch. Es schien zu schön, um wahr zu sein, daß jetzt das Ende des Monopols der vor allem am Amazonas residierenden Gummibarone eingeläutet werden sollte. Um verständliche Zweifel zu beseitigen und zaghafte Zuversicht zu schüren, ließ man die Probe gründlich analysieren. Tatsächlich, so die Bestätigung, handele es sich bei diesem Material um "synthetischen Naturkautschuk". In aller Eile wurden die Vorbereitungen zur Patentanmeldung eingeleitet. Wieder einmal konnte - wie es Carl Duisberg später dann postulierte - ein "Sieg der Kunst über die Natur" verbucht werden.

Als Fritz Hofmann am 2. November 1866 im thüringischen Kölleda, ein paar Kilometer nördlich von Weimar, geboren wird, ist ein anderer berühmter Chemiker gleichen Namens gerade 48 Jahre alt und im Zenith seiner wissenschaftlichen Karriere: August Wilhelm Hofmann (1818-1892), ein Schüler Justus Liebigs (1803-1873), der damals in Gießen lehrte. August W. Hofmann hatte an einigen Lektionen Liebigs teilgenommen und sattelte vom Studium der Jurisprudenz spontan auf Chemie um. Er ist - soweit bekannt - mit dem Fritz Hofmann weder verwandt noch sonst familiär oder freundschaftlich verbunden. Berühmt wird er durch die Synthese von Anilinfarbstoffen (Teerfarbenchemie).

Den Nobelpreis hat er für seine grundlegenden Arbeiten nicht kassiert, weil der erst seit 1901 verliehen wird. Aber 1888 wurde Hofmann aufgrund seiner Verdienste geadelt. Seitdem führte er die Präposition "von" vor seinem Nachnamen. So war es denn schon August Wilhelm von Hofmann, der vier Jahre später, 1892, stirbt. Vorher aber gründet er noch die Deutsche Chemische Gesellschaft und macht sich für eine umfassende Reform des Chemieunterrichts an preußischen Hochschulen stark. Für seinen Namensvetter Fritz blieb er zeitlebens ein großes Vorbild; und wohl nicht nur wegen des identischen Familiennamens. Doch mit Kautschuk, mit Isopren, Butadien, Heißvulkanisation und ähnlichen Begrifffen aus der elastomeren Nomenklatur hatte sein adliges Idol wenig zu tun.

Der Hofmann aus dem ostdeutschen Kölleda, von dem an dieser Stelle zu berichten ist, hieß nicht einfach Fritz, sondern Fritz Carl Albert. Mit 18 Jahren, 1885, verläßt er ohne Abitur das Gymnasium in Schulpforta bei Naumburg a. d. Saale. Er geht nach Göttingen und dort bei einem Apotheker in die Lehre. Vier Jahre später hat er die Ausbildung im pharmazeutischen Gewerbe abgeschlossen und nennt sich jetzt Apothekergehilfe. Neben seiner beruflichen Tätigkeit holt er auf der Abendschule die versäumte Reifeprüfung nach. In Berlin beginnt er 1892 ein Studium in Pharmazie, dem Fach, das er gelernt hat.

Hier in der Hauptstadt des Deutschen Reichs muß der angehende Pharmazeut einen ungeheuren Fleiß entwickelt haben. Nur zwei Jahre nach der Immatrikulation legt er in Berlin sein Staatsexamen ab. Er schreibt sich an der Universität Rostock ein und promoviert dort nach nur einem Jahr. Anschließend wird er wissenschaftlicher Assistent an der Technischen Hochschule in Aachen ganz im Westen der Republik.

Ab 1897 dann arbeitet der nun 30jährige Dr. phil. Fritz Hofmann in den Laboratorien der Farbenfabriken Friedr. Bayer & Co. in Elberfeld, Keimzelle der heutigen Bayer AG, Leverkusen. Relativ schnell avanciert er zum Leiter des chemotherapeutischen Labors. Hier auch muß es passiert sein, daß der Laborleiter Dr. Hofmann seine Neigung für die elastomeren Werkstoffe aus den Urwäldern Brasiliens entdeckt. Ab 1907 etwa beschäftigt er sich intensiv mit Forschungen zur Synthese von Kautschuk. Denn der wurde mehr und mehr zum Stoff, nach dem verlangt wurde.

Das mobilisierte Zeitalter hatte gerade begonnen, nachdem kaum zwei Jahrzehnte vorher ein Carl Benz in Mannheim und in Stuttgart ein Gottlieb Daimler unabhängig voneinander die ersten "Motorkutschen" zusammengeschustert hatten. Das war 1886, im gleichen Jahr, in dem der amerikanische Apotheker J. S. Pemberton ein dunkelbraunes Gebräu aus diversen Ingredenzien zusammenpanschte und "Coca-Cola" nannte. Es war ein künstliches Gesöff, eine Art Synthese-Limonade, die Pemberton als Allheilmittel gegen vielerlei Gebrechen wie Kopfschmerzen, notorische Müdigkeit und Frauenleiden in seiner Pillen-Boutique der ortsansässigen Klientel verschacherte.

Schon 1845 hatte der Schotte Robert William Thomson den luftgefüllten Reifen erfunden. Der wurde aus einem oder auch mehreren Schläuchen aus Segeltuch zusammengenäht, mit Kautschuk imprägniert und durch eine Lederhülle verstärkt. Aber was um alles in der Welt sollte man damals mit solch einem aufgeblasenen Schlauch anfangen? Es gab noch keine Autos, nicht einmal Fahrräder, die diesen Namen verdienten; und die von haferschluckenden Gäulen gezogenen Droschken bzw. deren Eigner waren nicht so furchtbar versessen darauf, sich solche höchst reparaturanfälligen, luftgepolsterten Reifen auf ihre stahlbeschlagenen Speichenräder zu spannen Die Erfindung kam schlichtweg zu früh. Sie paßte noch nicht in die Zeit und geriet in Vergessenheit, so daß vier Dezennien später der ebenfalls schottische John Boyd Dunlop (1840--1921) sich die Sache noch einmal einfallen, gleich auch patentieren ließ und sich damit dumm und dämlich verdiente.

Denn jetzt brauchte man die mit Luft gefederten Reifen, erst nur für Fahrräder, bald auch für Autos. Anfang des Jahrhunderts setzte die Motorisierung mit aller Vehemenz ein. Henry Ford stellte in den USA im Jahre 1908 das "Modell T" vor, die als "Tin Lizzy" in die Autogeschichte eingehende "BlechlieseI". Dieses erste serienmäßige Auto hatte gewaltige 2,9 Liter Hubraum, brachte es dennoch auf nur 20 PS und auf rasante 20 Stundenkilometer. Es kostete anfangs 850 Dollar, wird dann aber um 500 Dollar billiger, als Ford kurz danach in seinem Werk in Detroit als erster Automobilproduzent das Fließband einführt. Die "Blechliesel" wird das erfolgreichste Automodell aller Zeiten. Gleich im ersten Jahr werden von der Kiste 19.000 Exemplare geordert. Bis 1927 wurde Fords "Modell T" 15 Millionen mal verkauft.

Für die plötzlich anrollende Autolawine wurden dringend Reifen benötigt; für die Reifen noch dringender Kautschuk - und jede Menge davon. Der wilde Kautschuk aus Brasilien reichte nicht, um den Bedarf zu decken, und der inzwischen auf den Plantagen in Südostasien herangezüchtete war vorläufig nur in sehr geringen Mengen zu haben. So kletterten die Kautschukpreise in schwindelerregende Höhen. Der klebrige weiße Saft der "Hevea brasiliensis" wurde kostbar wie Gold. Mit irgendwo zwischen 21 und 28 Goldmark pro Kilogramm entsprachen die Kautschukpreise auf ihrem Höhepunkt dem durchschnittlichen Wochenlohn eines Industriearbeiters.

Das weckte Begehrlichkeit auch bei jenen, die über keine in Urwäldern oder auf Plantagen grünenden Gummibäume verfügten. Blieb die große Frage, ob sich nicht chemisch kopieren läßt, was die natürlichen Gegebenheiten vorenthalten? Ob sich nicht via der Kunst, künstlich die Dinge zu zeugen, die Natur überlisten läßt? Das würde am Ende nicht nur Ruhm und einen Haufen Geld bringen, sondern auch die Autarkie von den in tropischen Gegenden und weitgehend unter dem Kuratel der Briten wuchernden Gummibaumhaine. Zumal Deutschland, das in jener historischen Epoche nicht gerade eine tiefe Freundschaft mit dem United Kingdom verband, mußte aus sehr pragmatischen und auch ökonomischen Gründen daran interessiert sein.

Nicht weiter erstaunlich also die Überlegung bei der Firma Bayer in Leverkusen, deren Hauptquartier damals aber noch in Elberfeld an der Wupper lag, sich in Sachen Kautschuk zu engagieren. In jenem Jahr, als die Preise für die begehrte Ware ihren absoluten Höchststand erreichten, lobte die Direktion des Unternehmens einen Preis von sagenhaften 20 000 Goldmark aus" ... für denjenigen unserer Chemiker, der innerhalb von drei Jahren, also bis zum 1. November 1909, ein Verfahren zur Herstellung von Kautschuk oder eines vollwertigen Ersatzes findet...“.

Gedacht wurde auch gleich an den potentiellen Gestehungspreis. Der sollte sich "auf höchstens zehn Mark für prima Ware pro Kilo stellen".

Fritz Hofmann, immer noch leitender Chemiker in der Pharma-Sparte von Bayer in Elberfeld, nahm die Herausforderung an. Mit 20 000 Mark (umgerechnet damals der Monatslohn eines Arbeiters für volle 15 Jahre) hatte man für eine Weile ausgesorgt und konnte sich als fahrbaren Untersatz dann auch was Besseres als eine "Tin-Lizzy" leisten. Der Preis lockte zwar, doch die Früchte, die man ernten wollte, hingen hoch. Die Chemie des Kautschuks steckte zu jener frühen Zeit noch in den Kinderschuhen. Ein paar Grundlagen allerdings, auf die Hofmann und sein Team zurückgreifen konnten, gab es schon. Der britische Chemiker Greville Williams (1829-1910) konnte bereits 1860 das Isopren als Grundbaustein des in der Natur vorkommenden Kautschuks ausmachen. Carl-Dietrich Harries (1866-1923), ein etwas exentrischer, aber um die Jahrhundertwende einer der führenden Wissenschaftler auf dem elastomeren Feld, hatte 1905 nach Spaltversuchen mit Ozon erstmals die Kautschuk-Strukturformel aufgestellt. Danach besteht der Naturkautschuk in seinem molekularen Aufbau aus langen Ketten, in denen viele Hunderte von Isopren-Moleküle miteinander verbunden sind.

Der erste Schritt also - so folgerten Hofmann und seine Mannschaft - mußte darin bestehen, reines Isopren zu synthetisieren und zu polymerisieren, also künstlich auf anderer Basis, auf z.B. dem aus Kohle gewonnenen Teer herzustellen. Das gelang der Forscher-Equipe unter Leitung des Dr. Hofmann bis August 1909, ein gutes Vierteljahr vor dem von Bayer angepeilten "Abgabetermin" für Vorschläge zum Ersatz für Naturkautschuk. Noch im September gleichen Jahres, am 12.9.1909, wurde Bayer als erstem Unternehmen auf diesem Erdenrund ein Patent auf ein "Verfahren zur Herstellung von künstlichem Kautschuk" erteilt.

Die anfängliche Euphorie jedoch war von kurzer Dauer. Sehr rasch schon zeigte sich, daß die Kosten für die Produktion ungleich höher sein würden als vermutet. Das Isopren-Patent wurde nie genutzt. Erst als Hofmann auf das leichter zu erzeugende Dimethylbutadien überwechselte, auf den sogenannten Methylkautschuk sich konzentrierte und damit auf ein sehr viel einfacheres Produktionsverfahren, ließ sich über die Sache reden. Kam als lukrative Ausgangsbasis hinzu, daß die niedersächsischen Continental-Werke in Hannover, damals ein führender Reifenproduzent, signalisierten, daß sie jede lieferbare Menge zur Weiterverarbeitung übernehmen würden. Ein Jahr später, 1910, preßte "Conti" den ersten Autoreifen aus Methylkautschuk.

Gegenüber der Öffentlichkeit gaben sich Rohstofflieferant und Abnehmer anfangs auffallend verschwiegen. Doch das war für die Katz: Die Entdeckung des Dr. Hofmann war noch gar nicht offiziell bekannt gegeben worden, als schon die kühnsten Gerüchte über den künstlichen Gummi und den daraus gepreßten Autoreifen die Runde machten. Deshalb trat das Unternehmen die Flucht nach vorne an. Auf dem Kongreß für angewandte Chemie 1912 in New York ließ man die Katze aus dem Sack, wie Otto Krätz in seinem historischen Rückblick auf die Bayer-Vita "So fing es an" schreibt. Carl Duisberg (1861-1935), damals leitender Direktor von Bayer, hatte sich selbst die von den Continental-Werken gelieferten Reifen auf sein Auto montieren lassen und getestet.

Seine Erfahrungen: Diese ersten Reifen aus synthetischem Kautschuk waren erst nach 4.00 (in Worten: viertausend) Kilometern abgefahren Ein Witz im Vergleich zu dem, was moderne Reifen heute an Leistung bringen. Damals muß es ein erstaunliches Ergebnis gewesen sein, das aufhorchen ließ. Schon bald orderte der Großherzog von Baden, ein feudaler Autonarr für seine Zeit, diese neuartigen Reifen aus dem Retortengummi für seine Limousinen. Dem wollten Prinz Heinrich und sein Bruder, der deutsche Kaiser Wilhelm II, nicht nachstehen. Auch seine Majestät rollte fortan auf Kunstkautschuk durch sein großdeutsches Reich.

Vor dem Auditorium des erwähnten Kongreß in New York fiel Duisberg nicht gerade durch besondere Bescheidenheit auf. In seiner Rede trumpfte der Bayer-Boss mächtig auf. Er sei stolz darauf, so ließ es der gelernte Chemiker seine Zuhörer wissen, daß die Synthese des Gummis in jenem Werk geglückt sei, dessen Leitung ihm obliege. Der Stein sei ins Rollen gebracht. Die von ihm geführte Firma werde dafür sorgen, daß er sein Ziel erreicht. Wörtlich schloß Duisberg sein Referat mit der Hoffnung, " ... es zu erleben, daß auch hier die Kunst den Sieg über die Natur davonträgt".

Hat er zu einem guten Stück ja auch noch erlebt. Doch er mußte sich noch eine Weile gedulden. Zunächst brauchte es noch ein paar Jährchen, bis sich diese "substance extracted from whiskey" - wie die "New York Tribune" Anfang der 20er Jahre aufgrund der Ausführungen des Direktor Duisberg ihre Leser wissen ließ - auf breiter Front durchsetzte. Denn so völlig kampflos kapitulierte der Plantagengummi nicht vor seinem aus der Retorte geschlüpften Wettbewerb. Der Preis war die Waffe im Krieg um die Marktanteile. Schlagartig sackten die Preise auf zunächst 20 Mark für das Kilo guter Qualität Naturkautschuk, um schließlich bei 5 Mark ihren Tiefststand zu erreichen Mit solchen Dumpingpreisen konnte die synthetische Konkurrenz nicht mithalten.

Dann sorgte der Ausbruch des 1. Weltkriegs 1914 und die von den Engländern inszenierte Seeblockade, die Deutschland von allen Lieferungen aus Übersee abschnitt, für eine kurze und sicher ziemlich teure Renaissance der synthetischen Kautschuk-Alternative. Das auch war der Anlaß, daß sich die Firma Bayer entschloß, in Leverkusen eine größere Fabrik zur Herstellung von Methylkautschuk auch unter wirtschaftlich nicht gerade rosigen Konditionen zu bauen. Neben dem Einsatz als Material für Reifen wurde dieser Kautschuk zur Fertigung von Batteriekästen für die Kriegsmarine verwendet. Denn die "Blauen Jungs" hatten dieses Material getestet und dabei die Erfahrung gemacht, daß nur die Methylkautschuk-Kisten allen Widrigkeiten maritimer Art trotzten. Bis Kriegsende 1918 wurden dort in Leverkusen 2400 Tonnen des Materials produziert.

Doch am Ende dieses langen Kriegs, der mit der Niederlage des deutschen Reichs und dem Waffenstillstandsabkommen von Compiegne am 11. November 1918 besiegelt wird, sieht auch die Gummiwelt wieder anders aus. Naturkautschuk ist immer noch oder schon wieder zu erschwinglich niedrigen Preisen zu haben, so daß die Produktion von Methylkautschuk erneut eingestellt wird. Gleichzeitig fielen im Bayerwerk in Leverkusen alle Kautschuk-Forschungen dem Rotstift zum Opfer. Nichts ging mehr und war wohl auch besser so, wie Hofmann einmal gegenüber seinen Mitarbeitern zum Ausdruck brachte. Denn so recht überzeugend hatte die "Kunst doch noch nicht den Sieg über die Natur" geschafft. Es war - wie sich in dieser Phase zeigte - eben doch nur ein unzulängliches Surrogat für magere Zeiten. Wie das Brot aus Steckrüben in den Kriegswintern, der Kaffee aus geröstetem Getreidekorn und der Honig aus der Zuckerraffinade.

Hofmann und einige seiner Mitarbeiter forschten ungeachtet dieser Entwicklung und nahezu vergessen von ihrer Direktion weiter. Es war ja nicht nur der Kautschuk in seiner rein synthetischen Form, was den Chemiker aus der Nähe Weimars interessierte und als Objekt seiner Forschung lockte. Es gibt auch richtungsweisende Arbeiten von ihm auf dem Gebiet der Vulkanisationsbeschleuniger und der Alterungsmittel. Selbst an Schädlings-Bekämpfungsmittel, der Erforschung synthetischer Fasern und der Entwicklung von neuartigen Arzneimitteln wagte sich Hofmann in seinem Chemikerleben ran.

Bereits 1918 hatte man Hofmann damit betraut, für die damalige Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, der heutigen Fraunhofer-Gesellschaft, in der schlesischen Hauptstadt Breslau, dem jetzigen Wroclaw, ein Institut für chemische Kohleforschung einzurichten. 1922 wird Hofmann Direktor dieses Instituts. Außerdem wird er als Honorarprofessor für Chemie und Hüttenkunde an die dortige TH-Breslau berufen. So ganz kommt er auch als neubestallter Kohleforscher und Hüttenkundler nicht von dem Kautschuk los. In einem Vortrag 1924 in Gleiwitz hält Hofmann fest: "Der synthetische Kautschuk ist tot! Es lebe der synthetische Kautschuk! Hoffen wir, daß eine glücklichere Generation unsere Pionierarbeit fortsetzen kann."

Ende 1934, im Alter von fast 68 Jahren, wird Hofmann emiritiert und geht in den Ruhestand. Er zieht sich an seinen Geburtsort Kölleda in Thüringen zurück. Kurz nach der "Befreiung" durch sowjetische Truppen verschlägt es ihn nach Hannover, wo Hofmann ein paar Tage vor seinem 90. Geburtstag, am 29.10.1956, stirbt.



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