Heute sieht man es überall, und tatsächlich wird es schon seit Jahrtausenden auf vielfältige Weise genutzt. Das Kuriose daran ist jedoch, dass Aluminium erst im 19. Jahrhundert als eigenständiger Stoff identifiziert wurde.
Es fällt schwer, sich heutzutage umzuschauen, ohne etwas aus Aluminium zu sehen. Dieses Material ist das dritthäufigste Element in der Erdkruste (wo es 7,3 % ausmacht), das am häufigsten vorkommende Metall und mit Abstand das am häufigsten für industrielle Zwecke verwendete Nichteisenmetall.
Im Alltag begegnet es uns in unzähligen Formen. Türen, Fenster und Fassaden, Flugzeuge, Autos und Fahrräder, Gartenmöbel, Dosen und Tetrapacks, Kabel und Computer, Tennisschläger oder die alltägliche „Alufolie“ zum Einwickeln von Lebensmitteln werden aus Aluminium hergestellt. Auch Aspirin und Antazida enthalten diesen Stoff, ebenso wie – in natürlicher Form – Rubine, Smaragde und Saphire. Sogar sein Sulfat, ein Salz, wird zur Trinkwasseraufbereitung und zur Herstellung von Schreibpapier verwendet.
Obwohl Aluminium überall vorkommt, wurde es erst vor relativ kurzer Zeit isoliert bzw. in seiner reinen Form entdeckt. Bereits im alten Mesopotamien wurde es – ohne dass man es wusste – genutzt: Dort formte man aus aluminiumreichem Ton Gefäße, die wegen ihrer konservierenden Eigenschaften sehr geschätzt wurden. Sowohl in Babylon als auch im Ägypten der Pharaonen wurde es bei der Herstellung von Medikamenten und Farbstoffen in Form von Alaun verwendet. Als eigenständige Substanz wurde es jedoch erst vor zwei Jahrhunderten identifiziert.
Sohn der Elektrizität
Im 18. Jahrhundert entdeckten französische Wissenschaftler, darunter Antoine Lavoisier, der Vater der modernen Chemie, das Oxid eines noch nicht identifizierten Metalls. Die spätere Entdeckung des Aluminiums gelang zwei herausragenden Forschern aus anderen Ländern: dem Briten Humphry Davy und dem Dänen Hans Christian Oersted, die beide für ihre bahnbrechenden Studien zur Elektrochemie und zum Elektromagnetismus bekannt sind.
Gerade dank der damals neuartigen Technik der Elektrolyse (ein Verfahren, bei dem die Bestandteile einer Substanz mithilfe von Elektrizität aufgespalten werden) gelang es Davy im Jahr 1808, das Metall von seiner Schlacke zu trennen, Sekunden bevor es sich mit Eisen verband. Trotz der Kürze dieses Experiments schlug er den Begriff„Aluminium“vor,umseine neue Entdeckung zu benennen – eine von vielen, die er machte (er taufte unter anderem auch das Chlor).
Später, im Jahr 1825, erzielte Oersted mit demselben Verfahren ein dauerhafteres Ergebnis. Er stellte stabiles Aluminium her, dessen Qualität jedoch noch sehr zu wünschen übrig ließ.
Ein Verbündeter des Fortschritts
Ohne Aluminium hätten die Gebrüder Wright weder ihren ersten Flug noch die Motorluftfahrt verwirklichen können. Ihr erster erfolgreicher Flug im Jahr 1903 in Kitty Hawk war darauf zurückzuführen, dass Stahlteile durch Teile aus diesem neuartigen Metall ersetzt wurden. Dieses war (je nach Legierung) genauso widerstandsfähig wie Stahl, aber dreimal so leicht.
Aluminium spielt in der zivilen Luftfahrt nach wie vor eine zentrale Rolle: Heute bestehen 80 % eines Flugzeugs aus diesem Metall. Zudem hat es die Weltraumforschung revolutioniert: Neun von zehn Bauteilen der von der NASA gestarteten Space Shuttles bestehen aus diesem Element.
In der Zwischenzeit war in Frankreich ein Mineral entdeckt worden, das bis heute die ergiebigste Quelle für Aluminium darstellt. Es wurde nach dem kleinen provenzalischen Dorf Les Baux, wo es 1821 entdeckt wurde, „Bauxit“ genannt; fast die Hälfte dieses Rohstoffs bestand aus Aluminiumoxid, einem Oxid, aus dem Aluminium raffiniert werden konnte. Doch es war noch ein langer Weg, bis man aus einer Tonne Bauxit eine halbe Tonne Aluminiumoxid gewinnen konnte, aus der wiederum eine Viertel Tonne Aluminium hergestellt werden konnte, wie es heute der Fall ist.
Damit befassten sich andere Wissenschaftler, die unabhängig voneinander arbeiteten. Mitte des 19. Jahrhunderts verbesserte der Deutsche Friedrich Wöhler das Verfahren von Oersted und wies die unglaubliche Leichtigkeit des Metalls nach. Es war jedoch dem Franzosen Henri Sainte-Claire Deville zu verdanken, dass die optimierte Substanz zu einem gesellschaftlichen Phänomen wurde. Deville stellte das erste Aluminium her, das kommerziell nutzbar war, indem er das von Wöhler in der Amalgamlegierung verwendete Kalium durch das kostengünstigere Natrium ersetzte.
Vom Edlen zum Alltäglichen
Deville führte seine Versuche in einer Versuchsfabrik am Stadtrand von Paris durch, die von Napoleon III. selbst finanziert wurde, der großes Interesse an diesem wunderbaren Material hatte, um das Waffenarsenal seiner Streitkräfte zu modernisieren.
Die Plattform, die der Kaiser für die Präsentation dieser Neuheit gewählt hatte, hätte spektakulärer nicht sein können. Es war die Weltausstellung von 1855, dieselbe, die den Bordeaux-Wein weltweit berühmt machte. Mit mehr als fünf Millionen Besuchern machte die Veranstaltung reines Aluminium – das in Barren ausgestellt wurde, und zwar direkt neben den Kronjuwelen – zum neuesten Schrei in der Industrie.
Dennoch war es nach wie vor eine unerschwingliche Substanz. Napoleon III. hatte seine Goldschmiede sogar gefragt, ob es möglich sei, daraus Besteck herzustellen, um seine Gäste bei Banketten zu überraschen. Schließlich war Aluminium immer noch wertvoller als Silber, Gold oder Platin. Daher wurde es nur in winzigen Mengen hergestellt und wie ein Edelmetall ausgestellt.
Immer erschwinglicher
Diese Situation begann sich in den zehn Jahren nach der Weltausstellung zu ändern, als die ersten großtechnischen Dynamos die kostengünstige Erzeugung riesiger Mengen an Strom ermöglichten. Damit wurde das größte Hindernis beseitigt, das der Massenproduktion von Aluminium im Wege stand. Dies bewiesen 1886 unabhängig voneinander zwei Erfinder in ihren Zwanzigern: Charles Martin Hall in den Vereinigten Staaten und Paul Héroult in Frankreich.
In der Zwischenzeit wurde das Element zu einem Symbol des Fortschritts, da es als Bekrönung des Washington-Obelisken und kurz darauf auch der Statue des griechischen Gottes Anteros verwendet wurde, die über dem zentralen Brunnen am Piccadilly Circus im Herzen Londons thront.
Dank der Verfügbarkeit von mehr Strom zu geringeren Kosten gelang es Hall und Héroult, ein neues elektrolytisches Verfahren zu entwickeln, das die Gewinnung des Metalls zu einem lächerlich niedrigen Preis ermöglichte. Zwei Jahre später gelang dem Österreicher Carl Josef Bayer ein weiterer riesiger Fortschritt, als er ein ebenfalls sehr kostengünstiges Verfahren zur Gewinnung von Aluminiumoxid aus Bauxit entwickelte.
Beide Fortschritte lösten denAluminium-Boom aus. Auch heute noch ist das chemische Bayer-Verfahren der Standard zur Aufbereitung des Erzes zu Oxid, das anschließend mittels der Hall-Héroult-Elektrolyse in das Metall umgewandelt wird, das seit der Entdeckung des Eisens in der Vorgeschichte am häufigsten industriell verarbeitete Metall der Welt ist.https://lavanguardia-github.github.io/hyv/banner-hyv-tv-2b.html
Infolge dieses Phänomens brach der Aluminiumpreis bereits 1890 ein, wodurch es für jedermann erschwinglich wurde. In jenem Jahr kostete es 80 % weniger als zur Zeit der Ausstellung von Napoleon III. Fünf Jahre später war es bereits so günstig, dass man begann, es im Bauwesen einzusetzen. Sein endgültiger Durchbruch gelang ihm jedoch erst im 20. Jahrhundert.
Das Zeitalter des Aluminiums
Die Bau-, Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie neue Industriezweige wie die Automobil-, Luftfahrt- und Raumfahrtindustrie hatten einen hohen Bedarf an Aluminium. Der exponentielle Anstieg der Produktion führte zu einem immer stärkeren Rückgang seines Marktwerts, bis es schließlich für jedermann erschwinglich wurde. So wurden im Jahr 1900 etwa 7.000 Tonnen Aluminium hergestellt, zu Beginn des Zweiten Weltkriegs bereits hundertmal so viel, und seit dem folgenden Jahrzehnt bis heute liegt die Produktion bei etwa 30 Millionen Tonnen pro Jahr.
Dieser rasante Anstieg erklärt, warum Aluminium seit Mitte des 20. Jahrhunderts nach Stahl das am häufigsten verwendete Metall ist und warum seine Produktion fast doppelt so hoch ist wie die aller Nichteisenmetalle zusammen. Denn trotz seiner kurzen Geschichte als Industriematerial gibt es heute nur wenige Elemente, die so unverzichtbar sind wie Aluminium.
Vielseitig in der Küche einsetzbar
Die Lebensmittelindustrie, der drittgrößte Aluminiumverbraucher – nach der Bau- und der Transportbranche –, hat in diesem Werkstoff eine wahre Goldgrube entdeckt. Geschmacks- und geruchsneutral, ein gutes Konservierungs- und Isoliermittel, selbst in Folien mit einer Dicke von 0,007 mm undurchlässig sowie leicht formbar – all dies hat seit 1910 die Herstellung von „Silberpapier“ und seit den 1960er Jahren die Produktion von Tetrapacks, Getränkedosen und -flaschen ermöglicht. Leider tauchten zu dieser Zeit auch Küchenutensilien auf, die giftig sein könnten.
In den 1980er Jahren wurden zunehmend Zweifel an der Unbedenklichkeit von Küchenutensilien aus Aluminium laut, da dieses Metall ernsthafte Gesundheitsrisiken mit sich bringen kann, wenn es in hohen Konzentrationen verschluckt, eingeatmet oder mit der Haut in Kontakt kommt. Laut einigen Studien kann es zu Symptomen reichen, die von Demenz bis hin zu schweren Zittern reichen.
Die gute Nachricht ist, dass erhöhte Aluminiumkonzentrationen – die einzigen, die gefährlich sind (die übliche Exposition ist es keineswegs) – nur unter bestimmten Umständen festgestellt wurden. Zum Beispiel in der Luft und im Wasser von Bergwerken und Raffinerien, in denen besondere Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden.
Dieser Text ist Teil eines Artikels, der in der Ausgabe Nr. 532 der Zeitschrift„Historia y Vida“ erschienen ist.
