Thomas Midgley Jr., unabsichtlicher Feind der Atmosphäre

Name: Thomas Midgley Junior

Auch bekannt als: die Ein-Mann-Umweltkatastrophe

Lebensdaten: 18. Mai 1889 in Beaver Falls, Pennsylvania bis 2. November 1944 in Worthington, Ohio

In aller Kürze: Unglaublich, aber wahr: Derselbe Mann, der das verbleite Benzin erfand und die Atmosphäre verbleite, brachte die FCKW als Kältemittel in Umlauf und verursachte damit das Ozonloch. Thomas Midgley Jr., die Ein-Mann-Umweltkatastrophe.

Im Detail: Thomas Midgley Jr. wurde am 18. Mai 1889 in Beaver Falls, Pennsylvania geboren, in eine Familie von Erfindern. Bereits sein Großvater hatte neue Maschinen erfunden und sein Vater, Thomas Midgley Sr., brachte mit seinen Innovationen das Feld der Autoreifen voran. Auch Thomas Jr. sollte sein Leben lang erfinderisch sein. Am Ende hielt er über 100 Patente für dutzende von Innovationen. Doch wie schon Hiram Maxim ist er heute nur noch für jene Erfindungen bekannt, die großen Schaden über die Welt brachten: das verbleite Benzin und die FCKW.

Auch wenn das beides chemische Erfindungen waren, hatte Midgley Jr. eigentlich einen Ingenieurshintergrund. Er wuchs in Columbus, Ohio auf und studierte Ingenieurswissenschaft an der Privatuni Cornell University in Ithaca, New York. Bereits mit 22 Jahren schaffte er 1911 seinen Abschluss und arbeitete anschließend als Ingenieur und Maschinenbauer.

Bedeutend wurde seine Karriere erst fünf Jahre später, als er bei dem Autobauer General Motors anfing in der Motorenentwicklung zu forschen. Irgendwann zwischen 1916 und 1921 wurde ihm die Aufgabe übertragen, ein Mittel gegen das Klopfen von Motoren zu finden.

Als „Klopfen“ bezeichnet man die unkontrollierte Verbrennung in einem Verbrennungsmotor. Das klingt jetzt schon irgendwie negativ, aber es ist tatsächlich noch schädlicher, als es vielleicht wirken mag. Der Begriff „Verbrennungsmotor“ täuscht ein wenig darüber hinweg, dass es sich bei dieser Verbrennung nicht um eine kleine Flamme handelt, sondern um eine ausgewachsene Explosion, die den Kolben zurücktreibt. Diese Explosion selbst ist Teil des Funktionsprinzips und der Motor ist darauf ausgelegt, sie schadlos zu überstehen. (Mehr oder minder schadlos, ewig hält natürlich auch ein Kolbenmotor nicht.) Zu Midgley Juniors Zeit waren Autos und ihr Treibstoff aber noch ziemlich neu und in vielen Punkten nicht ausgereift. Deshalb konnte es beim starken Beschleunigen dazu kommen, dass der Treibstoff unkontrolliert explodierte. Das tat dem Motor ziemlich schlecht und schadete ihm mit der Zeit merklich. Der Fahrer hörte diese mechanisch belastenden Explosionen als ein Klopfen bis in die Kabine hinein. Hier lag also nicht nur ein technisches Problem vor, welches den Motor rasch abnutzte. Es war auch ein Problem, das der Kunde sofort mitbekam, was es marktwirtschaftlich besonders interessant machte, dieses Klopfen loszuwerden.

Im Dezember 1921 entdeckte Thomas Midgley Jr. dann eine Lösung: Die metallorganische Verbindung Tetraethylblei konnte dem Treibstoff beigemengt werden und das Klopfen wurde unterdrückt. Wie unfassbar schädlich dieser Plan für Umwelt und Menschheit war, darüber machten man sich damals noch keinerlei Gedanken. Dass menschliche Aktivität einen nennenswerten Einfluss auf die Atmosphäre haben kann, das konnten sich selbst die meisten Wissenschaftler kaum vorstellen.

Dass Bleiverbindungen extrem giftig sind, war aber auch damals schon Allgemeinwissen. Zumindest in dieser Hinsicht war General Motors offenkundig klar, was für eine Giftbrühe sie da vertanken wollten. So ließen sie den Namensbestandteil „-blei“ komplett weg und bewarben das neue Wundermittel unter dem Markennamen Ethyl. (Dass eine Substanz für die Maßstäbe von Treibstoff zu giftig ist, will übrigens schon einiges heißen. Wenn wir Benzin nach denselben Regeln behandeln würden wie andere Arbeitschemikalien, dürften Laien das Zeug gar nicht in die Hände bekommen.)

Midgley Jr. erntete mehrere Preise und Auszeichnungen dafür, ein so gravierendes Problem gelöst zu haben. Und er sollte damit reich werden. Dafür ging er wortwörtlich über Leichen. Denn Tetraethylblei ist eben hochgiftig. Bei der Produktion kam es immer wieder zu Unfällen, sodass viele Arbeiter an Bleivergiftung erkrankten und mehre starben. Auch Midgley Jr. holte sich gelegentlich Bleivergiftungen und musste dann der Arbeit fernbleiben. Dass der Erfinder selbst nie eine tödliche Dosis abbekam, lag vielleicht auch daran, dass ihm völlig bewusst war, was für eine gefährliche Chemikalie er da herstellen ließ. Er mied das Zeug, so gut er nur konnte.

In der Öffentlichkeit stritt Midgley Jr. stets jedwedes Risiko ab, das ihm womöglich das lukrative Geschäft verhageln könnte. In einer sehr plakativen Pressekonferenz 1924 wusch er sich sogar die Hände mit Tetraethylblei und atmete die Dämpfe bewusst ein. Dann verkündete er den Journalisten, er könnte das jeden Tag machen ohne davon Schaden zu nehmen. Eine dreiste Lüge über einen Stoff, den er sonst mied wie der Teufel das Weihwasser.

Die Produktion von Ethyl als Antiklopfmittel hatte mit einigen Anfangsschwierigkeiten zu kämpfen, die nicht nur an dessen Giftigkeit lagen. Der Syntheseprozess wurde mehrfach umgestellt und das Projekt ging durch die Hände mehrere Firmen, wurde von General Motors, DuPont und Standard Oil (heute Teil von Exxon Mobile) hin- und hergereicht, bis es am Ende von der eigens gegründeten Ethyl Gasoline Corporation umgesetzt wurde. Die Produktion in eine separate Firma auszugliedern, ist an und für sich nichts Verdächtiges und wird bei Neuentwicklungen öfter gemacht. Dass damit die juristische Haftung für jedweden Schaden durch Tetraethylblei nicht mehr bei den Großkonzernen dahinter lag, war natürlich ein angenehmer Nebeneffekt. Bis Ende der 1920er war der Prozess fest etabliert und das Antiklopfmittel Ethyl trat seinen Siegeszug an.

Und so kamen Unmengen von Blei erst in die Motoren der Welt und dann in die Atmosphäre. Die Bleimengen im Ökosystem waren in Folge der Industriellen Revolution eh schon deutlich erhöht – denken Sie an Bleirohre. Durch verbleites Benzin stieg diese Konzentration aber noch einmal drastisch an. Damit landete dieses Schermetall in praktisch allen Lebewesen, die an die Atmosphäre gekoppelt sind. Die Tiefsee blieb halbwegs verschont, aber an der Oberfläche fanden sich erhöhte Bleiwerte in Mikroorganismen, Pflanzen, Pilzen und Tieren. Zu letzteren gehört auch der Mensch und in den 1970ern hatten bspw. mehr als drei Viertel der Amerikaner erhöhte Bleiwerte im Blut. Blei ist nicht nur akut giftig. Es stört eine ganze Bandbreite biologischer Prozesse. Im Menschen schädigt es unter anderem das Nervensystem. Bei Kindern beeinträchtigt es auch die Gehirnentwicklung, sodass Erwachsene, die im Kindesalter erhöhten Mengen Blei ausgesetzt waren, einen messbar niedrigeren IQ haben und mehr zu Gewaltverbrechen neigen.

Die meisten dieser Probleme waren noch niemandem klar, als Thomas Midgley Jr. sein Werk der Atmosphärenverbleiung anging. Wie giftig und gefährlich Tetraethylblei für die Arbeiter in den Chemiewerken war, das war ihm dagegen völlig bewusst. Nachdem er damit reich geworden war, dieses Gift zu verkaufen, regte sich bei Midgley Jr. dann doch das schlechte Gewissen. Das bedeutete aber nicht etwa, dass er die Welt vor dem verbleiten Benzin gewarnt hätte. So weit ging das Schuldgefühl dann doch nicht. Aber er entschied, er müsse auch etwas erfinden, was der Menschheit tatsächlich nutzt und harmlos ist. Und mit der schlafwandlerischen Sicherheit für den maximalen Kollateralschaden brachte Midgley Jr. die Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) groß heraus.

Damals wurden Kühlschränke (und andere Kühlsysteme, wie Klimaanlagen) noch mit Kältemitteln betrieben, die ziemlich gefährlich sind – z. B. Ammoniak, Chlormethan, Schwefeldioxid, Propan usw. Viele davon sind giftig und/oder ätzend, andere brennbar. Das hatte dramatische Folgen. Wenn so ein Kühlschrank leckschlug, dann konnte durchaus die ganze Familie daran versterben.

Nur zur Einordnung, wie gefährlich das war: Die International Raumstation verwendet bis heute Ammoniak als Kältemittel, weil es für die besonderen Anforderungen im All einfach keinen praktikablen Ersatz dafür gibt. Das Kühlsystem ist sehr robust gebaut, denn sollte es je an zentraler Stelle leckschlagen, müsste man die ISS vermutlich aufgeben. Ammoniak als Kältemittel ist so gefährlich, dass man eine mehrere hundert Milliarden Euro teure Raumstation nicht mehr retten könnte, sollte das Kühlsystem leckschlagen.

Auf der Erde kann man diese Gefahrstoffe zum Glück substituieren, um ungiftige Kühlschränke zu bauen. Dieses Projekt umzusetzen, daran war auch Thomas Midgley Jr. beteiligt. Ein neues Kältemittel müsste eine höhe Flüchtigkeit aufweisen (d. h. leicht verdampfen) und sollte ungiftig und chemisch sehr stabil sein, damit es bspw. nicht korrosiv und nicht entzündlich wäre. Die Arbeitsgruppe entwickelte das erste kommerziell erfolgreiche FCKW: Dichlordifluormethan, chemisch: CCl2F2. Unter dem Markennamen Freon kam es 1930 auf den Markt.

Weil Freon stabil und ungiftig war, und als Kältemittel sehr effizient, wurde es ein großer Erfolg. Innerhalb weniger Jahre wurden Freon und andere FCKW zum Standard unter den Kältemitteln. Durch ihren hohen Dampfdruck begannen sie bald eine zweite Karriere als Treibmittel in Sprühdosen. Und gingen auch in viele weitere Produkte ein, bspw. in Feuerlöscher als Löschmittel.

Leider sind FCKW nur in der Bodennähe stabil und ungefährlich. In großer Höhe werden sie von der UV-Strahlung der Sonne gespalten. Die Spaltprodukte, so genannte Radikale, zerstören die Ozonschicht. Und so verursachte Thomas Midgley Jr. nicht nur die Verbleiung der Atmosphäre, sondern auch das Ozonloch.

Diese Schäden wurden erst nach seinem Tod bekannt. Zu Lebzeiten wurde Midgley Jr. gefeiert. Er wurde mit Preisen dafür überhäuft, zwei große technische Probleme gelöst zu haben, erhielt zwei Ehrendoktortitel und wurde 1944 zum Präsidenten der American Chemical Society gewählt.

Im Jahr 1940 erkrankte er an Polio, was vor den großen Impfkampagnen der 1960er noch ziemlich häufig war. Thomas Midgley Jr. erlitt Lähmungen in vielen Körperteilen, sodass er sich nur noch schwer bewegen konnte. Um morgens überhaupt das Bett verlassen zu können, erfand er ein kompliziertes Kransystem, das ihn aus dem Bett hob. Nach über hundert Erfindungen, von denen zwei weltweit unzählige Tode nach sich zogen, war diese Erfindung tödlich für Migdley Jr. Am 2. November 1944 verhedderte er sich in den Seilen seines Krans und erwürgte sich.

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