Der Pionier der Farben

Der Erfinder des ersten künstlichen Farbstoffs veränderte die Modeindustrie. Dabei war er weder Färber noch Modeschöpfer, sondern ein 18jähriger Chemie-Assistent. William Henry Perkin (1838–1907) war eigentlich auf der Suche nach einem Verfahren, das gegen Malaria wirksame Chinin synthetisch herzustellen.

Von Martin Schneider

Diese Suche blieb leider völlig erfolglos; zufällig entdeckte er dabei aber ein Verfahren, mit dem sich ein synthetischer Farbstoff herstellen ließ. Perkins „Mauvein“ gab den Startschuss für die Synthese vieler anderer synthetischer Farben und legte den Grundstock für einen neuen Zweig der industriellen Chemie

Die Geschichte des ersten künstlichen Farbstoffs beginnt strenggenommen vor etwa 150 Jahren in Indien. Den englischen Kolonialherren machte seinerzeit die Malaria das Leben zur Hölle. Niemand kannte die Ursache der Krankheit – irgendwie ahnte man, dass das „Wechselfieber“ aus den Sümpfen kam; dass die eigentlichen Überträger der Krankheit aber die lästigen Mücken waren, ahnte man noch nicht.

Ohne Kenntnis der Ursache aber gab es auch keine wirksamen Maßnahmen zur Bekämpfung der Malaria. Einzig Chinin schien wenigstens die schlimmsten Symptome der unerträglichen Fieberschübe zu lindern. Chinin aber war ein kostbares Gut. Es wurde aus der Rinde des aus Südamerika stammenden Chinona-Baums gewonnen und war knapp und teuer. Während in Indien selbst die Versorgung mit Chinin noch einigermaßen geregelt war, da die Holländer den Chinona-Baum in ihren ostindischen Kolonien anpflanzten, drohte in der englischen Heimat, wo die Krankheit durch die Indien-Heimkehrer zum Problem wurde, der Chinin-Notstand.

Zur gleichen Zeit, im Jahre 1855, schrieb sich der 18jährige William Henry Perkin am Royal College of Chemistry in Londons berühmter Oxford Street als Student ein. Sein Lehrer war der hochangesehene deutsche Chemiker August Wilhelm von Hofmann, den Prinz Albert von England persönlich in Bonn als ersten Direktor des Chemie-College angeworben hatte. Hofmann galt als Experte in Sachen Steinkohlenteer – eine klebrig-zähe Substanz, die in großen Mengen als Nebenprodukt in den Kokereien und bei der Herstellung von Leuchtgas aus Steinkohle entstand.

Der äußerlich höchst unansehnliche Stoff hatte den Chemikern schon einige Überraschungen preisgegeben. Salmiakgeist und Karbolsäuren ließen sich daraus destillieren, was die Apotheker dankten, Ruß für die Druckereien wurde aus Steinkohlenteer hergestellt, und auch Anilin wurde darin gefunden. Letzteres weckte unter den Chemikern besonderen Ehrgeiz. Anilin nämlich war eine Substanz, die erstmals aus dem sündhaft teuren Farbstoff Indigo gewonnen worden war („anil“ ist der portugiesische Name der Indigopflanze).

Und wenn diese Substanz sowohl in Indigo als auch im Steinkohlenteer enthalten war: sollte es da nicht möglich sein, aus der unansehnlichen schwarzen Masse den teuren Farbstoff herzustellen? Tatsächlich sollte das gelingen – allerdings erst im Jahre 1897, also über 40 Jahre später. Auch dabei sollte übrigens der Zufall eine entscheidende Rolle spielen. Im nächsten Kapitel wird davon die Rede sein.

Dennoch war es tatsächlich das Anilin, das sich aus der zuvor vor allem als reine Wissenschaft an den Universitäten betriebene Chemie eine Großindustrie entwickelte. Und damit zurück zu den Bemühungen Professor Hofmanns und seines rothaarigen, sommersprossigen jungen Studenten am Londoner Chemie-College, denn letzterer sollte die Initialzündung dazu liefern. August W. Hofmann, bekannt für seine kreative Findigkeit, schien es keineswegs abwegig, dass sich aus dem schwarzen Kokerei-Abfall ein künstliches Chinin herstellen lassen könnte.

Schließlich lag Wöhlers Harnstoffsynthese, die als erste Umwandlung eines anorganischen in einen organischen Stoffs in die Geschichte einging, nicht einmal dreißig Jahre zurück, und die Chemiker suchten in allen erdenklichen anorganischen Stoffen nach Molekülen aus dem Reich des Lebens. Und auch wenn Hofmann wie alle anderen Chemiker die Strukturformel von Chinin nicht kannte, schöpfte er auf Grund der bisher aus dem Teer isolierten Substanzen Hoffnung, einen Ersatz für das begehrte Malariamittel zu finden. Hofmann wusste auch, wen er damit befassen wollte: seinen jüngsten Schüler, den strebsamen William Perkin.

Der hatte sich in seinem Elternhaus im Londoner East End ein kleines Labor eingerichtet, in dem er an den Wochenenden und in den Ferien experimentieren konnte. Auch an den Ostertagen des Jahres 1856 ließ er sich kaum daraus hervorlocken. Er begann mit der aus Steinkohlenteer destillierten Substanz Toluidin, an die er mit den seinerzeit gängigen chemischen Verfahren Kohlenstoff- und Wasserstoffatome „anhängte“, um auf die vom Chinin bekannte Anzahl von C- und H-Atomen zu kommen. Aus heutiger Sicht war das ein recht naives Unterfangen: schließlich ist nicht nur die bloße Anzahl der Atome wichtig, sondern auch ihre genaue räumliche Anordnung. Erst viele Jahre später schlug August Kekulé ein Erklärungsmodell für die dreidimensionale Struktur organischer Moleküle vor, und die tatsächliche Strukturformel des Chinins sollte erst 1908 aufgeklärt werden. Die Synthese der begehrten Substanz gelang sogar erst 1944.

William Perkin jedenfalls war an jenem Osterwochenende des Jahres 1856 davon überzeugt, dass er nur wenige chemische Schritte vom ersehnten Produkt entfernt war. Auch als er bei allen Kompositionsversuchen mit Toluidin immer nur bei einer schmierigen, rotbraunen Masse landete, ließ er sich nicht entmutigen und probierte es stattdessen mit Anilin (das, wie man später rekonstruierte, kleine Mengen Toluidin als Verunreinigung enthielt).

Auch das Anilin „traktierte“ er mit dem starken Oxidationsmittel Kaliumbichromat und dampfte das Ganze ein. Das Ergebnis war eine noch erheblich weniger ermutigende schwarze Masse; Chinin jedenfalls ähnelte sie nicht im entferntesten. Erstaunlicherweise blieben seine Finger sauber, als er die Masse zwischen ihnen zerrieb – ein untrügliches Zeichen dafür, dass sie nicht wasserlöslich war. Als er die „Gegenprobe“ machte und Alkohol darüber träufelte, traute er seinen Augen nicht. Im Reagenzglas leuchtete eine strahlend hellviolette Lösung.

Dass im Reagenzglas ein Farbumschlag stattfand, war zwar unerwartet, einem eifrigen Chemieschüler wie Perkin aber nicht fremd. Ob der junge Forscher daher sofort ahnte, dass das Produkt seiner österlichen Bemühungen die Welt der Chemie verändern sollte und er die erste synthetische Textilfarbe in Händen hielt, darf getrost bezweifelt werden. Vermutlich überwog im ersten Moment der Ärger darüber, dass sein Chinin-Projekt nun endgültig in der Sackgasse steckte.

Der zündende Gedanke muss ihm allerdings wenig später gekommen sein. Ob er versehentlich etwas von der farbigen Flüssigkeit auf sein Hemd spritzte, ob beim Aufwischen ein verschütteter Rest der Flüssigkeit einen Putzlappen färbte oder ob Perkin gar ganz bewusst einen Färbeversuch unternahm – die Überlieferung variiert in dieser Frage je nach Fantasie des Biografen. Jedenfalls aber bemerkte er – bzw. seine wenig begeisterte Mutter beim Reinigen der Arbeitskleidung - dass sich die Farbe aus Textilien mit Seife nicht auswaschen ließ und dass sie auch in der Sonne nicht ausblich. Wovon also sein Mentor Hofmann geträumt hatte, war dem Schüler gelungen.

Aus dem unansehnlichen Steinkohlenteer hatte er einen Farbstoff gewonnen – als Nebenprodukt bei der Suche nach einem Arzneimittel. Indigo, von dem Hofmann träumte, war es zwar nicht, aber das intensive Lila machte mindestens genauso viel her. „Anilin-Purpur“ nannte Perkin seine Farbe zuerst, bevor er sie mitsamt ihres Herstellungsverfahrens unter dem Namen „Mauvein“ zum Patent anmeldete – nach dem französischen Begriff für Malve.

Der 18jährige ahnte, dass seine Farbe die Welt verändern könnte. Vor Perkins Erfindung nämlich war farbige Kleidung regelrecht ein Kennzeichen adliger und klerikaler Stände, da für den Normalbürger unerschwinglich. Farbstoffe wurden ausnahmslos aus Pflanzen oder Insekten gewonnen: das teure Indigo aus den in Indien angebauten Indigofera-Pflanzen, leuchtendes Purpur lieferten die im Mittelmeer lebende Purpurschnecke Purpura haemostoma und einige ihrer Verwandten, Safran (das nicht nur den Kuchen, sondern auch Kleidung „gel“ machte) gewann man aus Krokusarten, und die Wurzeln der im Elsass und Südfrankreich angebauten Färberröte Rubia tinctorum (Krapp) waren das Ausgangsmaterial für „Türkischrot“.

Perkin witterte sofort die Chance, die astronomischen Preise der natürlichen Farbstoffe durch sein synthetisches Verfahren unterbieten zu können. Eine erste Probe seines Mauveins schickte er an die schottische Seidenfärber-Firma „Pillars of Perth“, von wo er begeisterte Rückmeldung bekam. Flugs begann der Achtzehnjährige gemeinsam mit seinem Bruder, sein „Keller-Labor“ auszubauen, um größere Mengen des Farbstoffs herzustellen. Und bevor seine vielversprechende akademische Laufbahn richtig begonnen hatte, verabschiedete sich der junge Perkin vom Elfenbeinturm der akademischen Welt in seine Start-up-Firma – sehr zum Missfallen seines Mentors Hofmann, der große Stücke auf seinen strebsamen Schüler hielt.

Ob aus jugendlicher Naivität oder genialer Weitsicht: Perkin ließ sich nicht beirren und gründete mit finanzieller Unterstützung seines Vaters, der das gesamte Familienvermögen in die Vision seines Sohnes steckte, die „Mauveine Factory Perkin & Company“ im Londoner Vorort Greenford. Perkin wurde damit zum Vorreiter eines heute immer wieder geforderten „Off-Spins“ aus der Forschung in die Industrie, einer schnellen Umsetzung wissenschaftlicher Ergebnisse in anwendbare Produkte. Und wenn heute Universitäten stolz auf die Ausgründung von Firmen verweisen, wissen sie selten, dass Perkins Mauvein-Fabrik das wohl früheste Beispiel dafür war. Dass Perkin mit seiner Firma nicht einfach nur ein Unternehmen, sondern einen völlig neuen Industriezweig begründete, macht seinen Schritt noch bemerkenswerter.

Die Geschäfte Perkins explodierten allerdings keineswegs sofort. Zusammen mit seinem Bruder hatte er mit all den Problemen zu kämpfen, die auch heutige Start Ups plagen. Zunächst einmal musste die Technologie aus dem Reagenzglas auf industriellen Maßstab gebracht werden – was nicht ohne Schwierigkeiten abging. Nachdem es dabei sogar zu Explosionen gekommen war, bewachten Arbeiter mit Wasserschläuchen die kochenden Kessel, um sofort für Kühlung zu sorgen, wenn die Temperatur zu sehr stieg – die manuelle Version eines Thermostaten.

Als die technischen Schwierigkeiten gegen Ende des Jahres 1857 ausgeräumt waren, mussten noch die Färber überzeugt werden, den neuen Farbstoff auch einzusetzen. Sie begrüßten zwar enthusiastisch die Eigenschaften von Mauvein: Lichtbeständigkeit, Intensität, Färbekraft; ein einziges Kilo Mauvein konnte 200 Kilo Baumwolle färben – von einer solchen Ergiebigkeit waren die natürlichen Farbstoffe weit entfernt. Die Probleme aber lagen im Marketing, wie man heute sagen würde. Der Farbton nämlich war in der Textilherstellung völlig neu. Würde der Markt ihn akzeptieren?

Modefarben wurden seinerzeit nicht von gefeierten Designern „gesetzt“; die Färber nutzten die Farben, die sie gerade in größeren Mengen verfügbar hatten. Zudem mussten sie sich von ihrer liebgewordenen Technik trennen und neue Verfahren zur Färbung mit Mauvein entwickeln. Während Seide quasi von selbst das intensive Lila annahm, musste Baumwolle erst vorbehandelt werden. Aber immerhin ließ letztere sich nun endlich überhaupt färben. Mit Naturfarbstoffen nämlich funktionierte das nur bei Wolle, Leinen und Seide. Die Perkins wurden zu Handlungsreisenden in eigener Sache und gingen bei den Färbern „Klinken putzen“.

Letztlich waren es zwei Damen, die dem Mauvein zum Durchbruch verhalfen. Queen Victoria persönlich erschien zum Geburtstag ihrer Tochter 1862 in einem mit Perkins Mauvein gefärbten Kleid. Die Klatschpresse hatte ihr Thema. „Kleid und Schleppe Ihrer Majestät waren aus mauvefarbenem Samt“, berichtete die "Illustrated London News“; und da kaum jemand die neue Farbe kannte, folgte die Präzisierung: „Mauve ist eine exquisite Spielart des Lila". Und als auch Kaiserin Eugénie von Frankreich, modebewusste Gattin Napoleons des Dritten, Gewänder in der neuen Farbe orderte, weil sie der Ansicht war, Mauve harmoniere gut mit ihren Augen, war der Durchbruch geschafft.

Die adligen Damen wurden so zu Trendsetterinnen einer neuen Modefarbe. Der damalige letzte Schrei bei der Damen-Oberbekleidung tat ein Übriges, dass die Farbe sich schnell in ganz Europa verbreitete. Ende der 60er Jahre des 19. Jahrhunderts bestimmte die Krinoline, der viktorianische Reifrock, die Mode, Kleider bestanden aus wahren Zeltbahnen an Stoff. Bis zu zehn Unterröcke, darüber zwei bis drei Überröcke, waren für die Damen der feinen Gesellschaft angesagt, und zur Einfärbung griffen die Färber dankbar auf die zwar nicht unbegrenzt, aber in von den Naturfarbstoffen nie gekannten Mengen zur Verfügung stehenden Farben aus dem Hause Perkin & Co zurück. Und da sich durch Perkins Technik die Herstellung derart verbilligte, dass auch Mittelklasse-Damen bunt gewandet promenieren konnten, gab es eine Art „positive Rückkopplung“ für die neue Farben-Industrie.

Die Anwendung der Farben blieb schnell keineswegs auf Textilien beschränkt. Die englischen Half-Penny, Penny- und Sixpence-Briefmarken etwa wurden mit Perkins Farbton eingefärbt. 1882 benutzte der deutsche Biologe Walther Flemming die Farben Perkins, um Körperzellen anzufärben und unter dem Mikroskop zu untersuchen. Aufgrund der Färbung ließen sich erstmals der Aufbau des Zellkerns und sogar der in ihm enthaltenden „Chromosomen“ (von griech. Chromos: Farbe) untersuchen. Und dem Berliner Chemiker Robert Koch sollte eine Anilin-Farbe sogar den Nobelpreis einbringen.

Ihm gelang es, im Auswurf von Tuberkulose-Kranken mittels Methylenblau die winzigen, stäbchenförmigen Tuberkel-Bazillen nachzuweisen. Darüber hinaus erwies sich eben dieses Methylenblau selbst als antiseptisch wirksam (nebenbei bemerkt, geschah auch dies mehr oder weniger zufällig, legte aber den Grundstein dafür, dass die großen Farbwerke auch Heilmittel in ihr Programm aufnehmen – und letzlich zu Pharmakonzernen wurden). Und die wenigsten der heutigen Genforscher dürften wissen, dass sich Perkin auch in dem Farbstoff in Erinnerung bringt, der die „berühmten“ Gen-Banden in ihren Gels nach elektophoretischer Trennung färbt. Die Farbe Lila stand vor einer außergewöhnlichen Karriere. Der britische Autor Simon Garfield hat ihren Weg in seinem Buch „Lila“ kürzlich detailliert nachgezeichnet.

Dass seine Farbe das Zeug dazu hatte, die Welt im Sturm zu erobern, bekam auch Perkin zu seinen Lebzeiten mit. Aber auch die Konkurrenz schlief nicht. Überall in Europa begann die intensive Suche nach weiteren Anilin-Farbstoffen, Farbstofffabriken schossen aus dem Boden: die Farbenhandlung Bayer in Wuppertal (1863), die Farbwerke Meister Lucius & Brüning in Hoechst (1863), die Badische Anilin- und Sodafabrik in Ludwigshafen (1865) oder die Aktiengesellschaft für Anilin-Fabrikation (Agfa) in Berlin (1872).

Für die Kohle- und Gasunternehmen war dies eine höchst willkommene Entwicklung. Endlich hatte man eine Verwendung für die großen Mengen Teer, die vor allem bei der Erzeugung von Leuchtgas anfielen. Außer für die Imprägnierung von Eisenbahnschwellen und das Abdichten von Schiffsplanken fand das Abfallprodukt bis dato kaum Verwendung; große Mengen wurden daher vergraben oder im Meer versenkt.

Die nun allerorten entstehenden Farbenfabriken waren dankbare Abnehmer für die Derivate des Teers. In für damalige Verhältnisse gigantischen Destillationsanlagen entwässerte man die schwarze, klebrige Masse zunächst, erhitzte sie und nutzte dabei die unterschiedlichen Siedepunkte seiner Bestandteile aus, um sie voneinander zu trennen. Die so erhaltenen Öle wurden zu Basismaterialien für die Farbenproduktion.

Wie bei vielen Start-Up-Unternehmen heute auch, musste Perkin nach erfolgreichem Beginn aufpassen, den Anschluss nicht zu verpassen und seine ursprüngliche Geschäftsidee weiterentwickeln. Der Mavein-Boom nämlich hielt nur wenige Jahre an (für eine heutige „Modefarbe“ allerdings eine wahre Ewigkeit). Perkin selbst hatte mit „Perkin Grün“ und einem tiefen Violett schnell weitere Eisen im Feuer, und auch die Alizarin-Synthese gelang ihm 1869 – als Ersatz für das Rot der Färberröte (auch wenn er mit dieser Synthese in einen Patentstreit mit der Badischen Anilin und Soda-Fabrik geriet, die die Patente der deutschen Chemiker Carl Graebe und Carl Liebermann für die Alizarin-Synthese hielten). Welche Farben Perkin&Co gerade produzierte, ließ sich an der Färbung des Grand Union Kanals ablesen, an dessen Ufern die Fabrik lag, so wird überliefert.

Bald verließen nicht nur Farben das Fabrikgelände. Aus den Derivaten des Teers nämlich ließen sich auch andere Stoffe gewinnen - schließlich war die Entdeckung von Mauvein ja gerade der überraschende Nebeneffekt bei dem Versuch, aus dem Anilin des Teers Chinin herzustellen. So gelang Perkin bald die Synthese von Kumarin – dem ersten künstlich hergestellten Parfum, das einen Duft von frisch gemähtem Gras gehabt haben soll. Verwendung fand es allerdings nicht so sehr hinter den Ohrläppchen vornehmer Damen, sondern als Duftstoff in Seifen und Waschmitteln. Perkins Geschäfte florierten, und der Inhaber wurde zu einem der höchst dekorierten Wissenschaftler seiner Zeit. I

ronie der Geschichte, dass der Studienabbrecher bald Vorträge vor der Königlich-Chemischen Gesellschaft hielt und 1883 sogar deren Präsident wurde. Im Laufe seines Lebens wurden ihm nicht weniger als acht Ehrendoktor-Titel verliehen, und auch der Ritterschlag ließ nicht lange auf sich warten. Sechzehn Jahre nach Gründung seiner Fabrik, mit nur 36 Jahren, gönnte sich Perkin den Luxus, sein Unternehmen zu verkaufen und sich auf seinen Landsitz zurückzuziehen, wo er sich weiter der chemischen Grundlagenforschung widmete – etwa dem magnetischen Drehverhalten chemischer Verbindungen. Seine Firma ging über mehrere Zwischenstufen im britischen I.C.I-Konzern auf, aus dem wiederum das heutige Chemie-Unternehmen Zeneca hervorging.

William H. Perkin starb im Jahre 1907, 51 Jahre nach seiner Entdeckung, als wohlhabender Mann auf seinem Landsitz im heutigen Londoner Stadtteil Sudbury. Die Synthese von Chinin übrigens, die ja der Ausgangspunkt der Bemühungen des jungen Perkins war, gelang erst 1944 – und erwies sich als mehr oder weniger wertlos für die Bekämpfung von Malaria. Sie wurde nie in industriellem Maßstab eingesetzt.

Martin Schneider

Wissenschaftsjournalist. Nachdem er viele Jahre als freier TV-Journalist Labors und Institute rund um den Globus besucht hatte, übernahm er 1999 die Leitung der Wissenschafts-Redaktion des SWR in Baden-Baden.