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Chemtrails – oder: Wer sprüht denn da ?

Neulich abends am Lagerfeuer an der Elbe, kam ich nicht umhin zu hören, wie eine Bekannte sich mit einem der anderen Anwesenden über das Phänomen „Chemtrails“ unterhielt. Dies nahm ich zum Anlass, mich heute einmal mit diesem Thema aus der Welt der Verschwörungstheorien anzunehmen.

Erstmals tauchte die Verschwörungstheorie Ende der 1990er auf, als Reaktion auf ein Forschungspapier in dem die US Airforce über Wettermanipulation spekulierte. Seitdem begegnet man diesem Phänomen mit großer Regelmäßigkeit in den Onlinemedien.

Unter Chemtrails1 versteht man das angebliche heimliche Ausbringen von Chemikalien oder Mikroorganismen per Flugzeug getarnt als Kondensstreifen, zwecks Erfüllung finsterer Ansinnen wie schleichender Vergiftung der Bevölkerung bzw. Manipulation von Wetter und Weltklima.

Kondensstreifen hat jeder schon einmal am Himmel beobachtet: Ein Flugzeug fliegt vorrüber und hinterlässt streifenartige Wolken am Himmel. Die heißen ruß- und vor allem Wasserdampf haltigen Abgase des Fliegers treffen auf kalte Luft, wodurch der Wasserdampf zu Tröpfchen bis hin zu kleinen Eiskristallen kondensiert. Das Resultat ist besagter Wolkenstreifen.

Passiert dies in relativ trockener Luft, also dort wo die relative Luftfeuchte unter 100 % liegt, verdampft das Wasser relativ schnell wieder, also löst sich im wahrsten Sinne des Wortes in Luft auf. Die genaue Gestalt und das Auflösungsverhalten dieser Wolken ist dabei von vielen Faktoren wie Temperatur, lokaler Windgeschwindigkeit und relativer Luftfeuchte ab.

Ein paar Theorien

Soweit würde uns mancher Chemtrail-Beführworter auch zustimmen. Zwischen diesen herkömmlichen Kondensstreifen jedoch werden angeblich noch Chemikalien versprüht, so die Befürworter. Was die genaue Natur dieser Chemikalien und die Motivation hinter diesen Sprühmanövern angeht, ist man sich jedoch nicht einig. Hier ein paar Theorien:

  • Geoengineering: Unter diesem Begriff kann man solche Bemühungen zusammenfassen, die Klima und Wetter beeinflussen. Eine Theorie z.B. postuliert, dass durch großflächiges Ausbringen von Partikel eine Reflexion von Sonnenlicht bewirkt werden und so die Globalerwärmung bekämpft werden soll. Ebenfalls wird gerne das sogenannte Welsbach-Patent zitiert, in dem spezielle versprühte Partikel Wärmestrahlung absorbieren und in form von sichtbarem Licht wieder emittieren sollen. Ohne hier zu weit mit physikalischen Erklärungen auszuholen, sei nur soviel angemerkt, als das so grundlegende physikalische Gesetzmäßigkeiten wie der 2. Hauptsatz der Thermodynamik und das Plancksche Strahlungsgesetz ein solches Wirkprinzip sehr zweifelhaft erscheinen lassen.

  • Ebenfalls als gezielter Eingriff in die Umwelt kann eine gezielte Vergiftung des Bodens bzw. Veränderung des pH-Werts desselben gesehen werden. Normales Saatgut würde eingehen, während spezielles genetisch verändertes Saatgut weiter wachsen und somit Saatgutgroßkonzernen zu Milliardenverdiensten helfen würde. Während diese Theorie wissenschaftlich erstmal nicht völlig abwegig ist, darf sie aber auch angezweifelt werden, da auch andere Pflanzen angegriffen würden und letztendlich zum völligen ökologischen Kollaps führen würde. Womit sich die Saatgutkonzerne ins eigene Fleisch schneiden würden.
  • Reduktion von Überbevölkerung Schließlich gibt es Theorien zur gezielten Vergiftung der Bevölkerung. Wie dies genau geschehen könnte, da gibt es viele verschiedene teilweise recht exotische Theorien, die von simpler Vergiftung, bis hin zum Hervorrufen von Unfruchtbarkeit (Geburtenreduktion) reichen.
  • Ebenfalls beliebt: Psychopharmakologische Beeinflussung der Bevölkerung, um diese Gefügig zu machen. Oder, als Motiv der Reduktion von Überbevölkerung: Beeinflussung des Paarungsverhaltens der Bevölkerung, dass diese sich eher zum eigenen Geschlecht hingezogen fühlt. Eine Theorie die etwas an die hypothetische Sex Bomb oder Gay Bomb aus der US amerikanischen Forschung zum Thema nicht-tödliche Chemiewaffen erinnert.

Chemische Indizien & Probleme

Was genau wird denn da nun eigentlich versprüht ? Die Auswahl an möglicher Substanzen ist recht vielfältig: Barium- & Aluminiumverbindungen, Titan, radioaktives Thorium, Ethylendibromid (EDB), Polymerfasern, Aerosolimpfstoffe gegen Milzbrand & Masern (Impfgegner aufgepasst !) und und und… Insbesonders Barium ist ein Stichwort, dass immer wieder fällt.

Behaupten kann man ja viel. Daher ziehen immer mal wieder Befürworter der Theorie mit Meßequipment los, um die Ausbringung giftiger Substanzen nachzuweisen. So z.B. geschehen im Jahre 2007 durch den Amerikaner Bill Nichols. Experimenteller Aufbau: Zwei Glasschalen wurden ca. 1 Monat im Freien stehen gelassen, um Regen und andere vom Himmel herabfallende Emissionen aufzufangen. Diese Proben wurden sodann in Kooperation mit einem lokalen Radiosender zur Analyse geschickt. Die dabei entdeckten vermeintlich stark überhöhten Bariumwerte waren leider eine Fehlinterpretation des Analysenergebnisses auf Grund von inkorrekt durchgeführter Umrechnung von Maßeinheiten.

Zusätzlich gilt es zu Bedenken, dass eine einwandfreie Probennahme, so daß aussagekräftige Analysen erhalten werden, ein recht komplexes Unterfangen sein können. So gilt es z.B. zu Beachten, dass die Probe nicht durch kontaminierte Probengefäße eben mit dem gesuchten Stoff verunreinigt wird, so dass ein falsch-positives Ergebnis erhalten wird. Ein gutes Beispiel hierfür ist z.B. der Fall des Phantoms von Heilbronn, bei dem die Polizei aufgrund von kontaminierter Testbestecke für DNA Tests lange einem Phantom hinterher jagte.

Ebenso ist die Art und Weise, wie im genannten Beispiel Proben genommen wurde nicht ganz unproblematisch. So kann mit einer Probe, die 1 Monat mehr oder minder unbeaufsichtigt irgendwo rumsteht allerhand passieren.

Einen weiteren Faktor gibt es ebenso zu Bedenken: Geht man davon aus, dass die fraglichen Substanzen als Zusatz im Flugbenzin vorliegen, dann ergibt sich das Problem, dass diese a) in diesem löslich sein müssen und b) die Verbrennung des Treibstoffs unbeschadet überstehen müssen. Während a) für viele anorganische Salze der Metalle Barium und Aluminium ein Problem darstellt, ist Anforderung b) ebenfalls ein Problem, da bei den hohen Verbrennungstemperaturen organische Substanzen verbrennen und damit unschädlich werden und für viele reaktive anorganische Substanzen ebenso anzunehmen ist, dass sie in eine inaktive Form übergehen.

Bliebe also nur der Einsatz von speziellem Sprühequipment, was wieder ein Problem mit der Geheimhaltung nach sich zieht (siehe auch unten).

Schließlich gibt es immer mal wieder Bilder von Flugzeugen mit mysteriösen Tanks im Passagierraum oder vermeintlichen Sprühdüsen. Soweit ich dies jedoch aus den mir zur Verfügung stehenden Quellen beurteilen kann, handelt es sich bei dem Bildmaterial oft um aus dem eigentlichen Kontext gerissene Fotos bzw. teilweise sogar gezielt manipulierte Bilder.

Cabin nose section of 747-8I prototype
Chemtrail-Tanks ? Nein, eher Versuch zur Gewichtsverteilung mit Wassertanks in Passagierflugzeug Prototyp

 

Logistische Probleme

Gut, nehmen wir mal an, es gibt ein funktionierendes Wirkprinzip, welches via Flugzeug ausgebracht werden könnte. Die entsprechende technische Umsetzung einer lückenlosen Versprühung ist problematisch, wie man anhand einer überschlagsmäßigen Abschätzung (inspiriert von psiram.com) sehen kann:

Geht man von der geringen Dosierung von 1 mg pro m² aus, dann kommt man auf einen Materialbedarf von 1 kg pro km². Geht man von einer Landfläche von 10,2 Mio. km² für Europa aus, benötigt man 10200 t Material. Legen wir einen Airbus A3802 zu Grunde, der eine typische Nutzlast von 66 t hat, kann man sich vorstellen, dass man für eine einzelne flächendeckende Sprühung 155 Flüge bräuchte. Sind wir etwas großzügiger und nehmen ein Tankflugzeug A330 MRTT dann sind es immer noch 93 Flüge. In dem Falle wäre unser Flieger aber mit reinem Wirkstoff betankt. Sofern dieser nicht gleichzeitig ein gutes Flugbenzin ist, müßten wir ihn noch verdünnen, was die Anzahl der Flüge um 1 mg Wirkstoff auf den Quadratmeter zu bringen nochmal deutlich erhöhen würde. Schließlich müßten die Flüge auch regelmäßig durchgeführt werden, um einen Effekt von Partikeln in der Atmosphäre konstant aufrecht zu erhalten, da diese sich irgendwann Schwerkraftbedingt absetzen würden.

A-330-200 MRTT Australia (2)
A330 MRTT Lufttanker

Die Ausbreitung gasförmiger Stoffe kann auch eine ganz eigene Dynamik entwickeln. Denn Wind und Wetter spielen auch eine Rolle. Regen wäscht den Wirkstoff aus der Luft und Wind pustet ihn sonst wo hin u.a. auch dort hin wo man ihn nicht haben will.

Geht es nur um das flächenhafte Leutevergiften, ist Trinkwasser sicher ein geeigneteres Medium.

Überhaupt gibt es sicher effektivere Methoden, wollte man die Bevölkerung reduzieren. Allein schon eine Reduktion von Alkohol- und Tabaksteuern, Aufhebung von Geschwindigkeitsbegrenzungen und ähnliche Maßnahmen würden schon einen entsprechenden Effekt auf die Bevölkerung haben und von dieser sogar teilweise noch begrüßt werden.

Die Luft vergiften ? Danke, machen wir selbst…

Heimlich & Co.

Sehen wir einmal davon ab, das viele dieser Theorien wissenschaftlich nicht haltbar sind, so ergibt sich noch ein ganz anderes offensichtliches Problem: Um ein solches weltweites Geheimunterfangen durchzuführen und vor allen Dingen geheim zu halten, bedarf es einer großen Zahl an Eingeweihter: Von den strategischen Planern, über die Firmen, die technische Ausrüstung und Chemikalien herstellen und liefern, weiter zu den Flugbesatzungen, welche die Flüge durchführen, bis hin zu denen, die alles am Ende vertuschen. Aber je größer die Anzahl der Mitwisser, desto schwieriger ist die Geheimhaltung. Ein Phänomen, das jedem, der schonmal eine Überraschungsparty organisieren musste, wohl bekannt sein sollte. Hierbei wäre noch nicht mal berücksichtigt, dass alle benötigten Teilnehmer mit diesem unmoralischen Projekt einverstanden sein müssten. Und selbst wenn nicht jeder eingeweiht wäre: Genügend Zeit vorausgesetzt, findet sich früher oder später immer jemand, dem etwas verdächtig vorkommt.

Inspiration durch reale Vorkommnisse

Einen Eingriff in das Wetter mittels Flugzeug ist aber nicht völlig ein Phantasieprodukt, denn es gibt Hagelflieger und Wolkenimpfen. Hierbei werden kleine Flieger gezielt Schlechtwetterfronten geflogen, um die Wolken gezielt zum Abregnen zu bringen. Hiermit soll zum Beispiel Schaden durch Hagelschlag bei Bevölkerung und Landwirtschaft verhindert werden. Man versucht dies zu Erreichen, indem Silberiodid gelöst in Aceton ausgebracht wird oder am Flieger Fackeln mit Schießpulver/Silberiodid gezündet werden. Hierbei entstehen kleine Impfkristalle, die zur Tropfenbildung und damit Abregnen der Wolke führen sollen.

Die Effektivität dieser Hagelflieger wird jedoch angezweifelt. So sollte der G8 Gipfel in St. Petersburg durch Animpfen von Wolken frei von Regen gehalten werden, wurde jedoch dennoch von ergiebigen Regenschauern heimgesucht.

Motivation der Befürworter

Stellt sich also die Frage: Warum glaubt man an diese doch recht windige Theorie ? Man muß kein großer Beobachter der Medien sein, um zu Bemerken, dass aktuell und in jüngerer Vergangenheit in gewissen Kreisen die Tendenz besteht kein Gutes Haar an der Regierung zu lassen, bzw. ein Wirken düsterer Mächte auf Seiten der Großindustrie zu vermuten.

In der Tat gibt es unter der Anhängerschaft der politischen Rechten viele Chemtrail-Gläubige, da die Theorie gut in ihr ideologisches Gedankengebäude wider der Regierung und/oder der Supermacht USA passt. So versuchte zum Beispiel 2010 ein Abgeordneter der NPD im Landtag von Mecklenburg-Vorpommern mit einer Anfrage an die Landesregierung eine mögliche Wettermanipulation über MeckPomm aufzuklären. Auch in Österreich, hier seitens der FPÖ, sind solche Anfragen nicht unbekannt. Selbst bei den allmontaglichen Vorkommnissen in Dresden schimpft man auf Chemtrails.

Fairerweise muss man jedoch auch sagen, dass auch aus dem Lager der CDU oder der Grünen Beiträge zum Thema Chemtrail kommen. Entsprechende Beiträge aus dem rechten Lager sind jedoch dennoch weitaus häufiger.

Fazit

Vielgestaltig sind die Theorien zum Thema Chemtrail und ebenso vielgestaltig ist die Motivation aus der heraus man das Thema befürwortet, ob politische Motivation oder ökologisch motiviertes Mißtrauen gegen die Großindustrie (für die in vielen Fällen, tatsächlich wissenschaftlich belastbare Beweise für diverse Missetaten gibt).

Die Vorgetragenen Argumente für Chemtrails halten jedoch einer näheren Überprüfung nicht stand. Generell sind Theorien, die auf sehr komplexen Annahmen beruhen mit Problemen behaftet. Deshalb möchte ich dem geneigten Leser das Prinzip von Ockhams Rasiermesser ans Herz legen:

  • Von mehreren möglichen Erklärungen für ein und denselben Sachverhalt ist die einfachste Theorie allen anderen vorzuziehen.
  • Eine Theorie ist einfach, wenn sie möglichst wenige Variablen und Hypothesen enthält und wenn diese in klaren logischen Beziehungen zueinander stehen, aus denen der zu erklärende Sachverhalt logisch folgt.

Oder wie mein Mathelehrer es formulierte: Die einfachen Erklärungen sind oft die besten, die genialen sind meistens falsch.

  1. Kofferwort aus Chemicals (Chemikalien) und Contrails (Kondensstreifen).
  2. stellvertretend für ein großes Flugzeug

Süßes mal anders

Zucker… Schnelle Energie und in geeigneter Form auch Nahrung für Nerven und Seele (Schoki, Kekse & sonstiger Süßkram). Doch Zucker freut nicht nur die Naschkatze, sondern auch den Zahnarzt. Und die Kalorien (die kleinen Tierchen, die Nachts die Kleidung enger nähen). Deswegen versucht so mancher Zucker in seiner Ernährung zu reduzieren oder sogar ganz zu verbannen. Süßstoff ist das Zauberwort: Aspartam, Cyclamat, Sorbitol… Sehen wir uns also diese künstlichen Zusatzstoffe mal etwas näher an…

Süßes !
Süßes !

Der Vorteil von Süßstoffen ist, dass sie nur einen geringen Brennwert haben und auch kein Karies auslösen sollen, da die Bakterien in unserem Mund diese nicht verstoffwechseln können…

Exkurs: Karius & Bactus

Was machen die Bakterien mit dem Zucker im Mund ? Sie bauen Zucker wie Glucose (Traubenzucker), Fructose und Saccharose (Haushaltszucker) zu organischen Säuren wie z.B. Milchsäure ab. Und wie selbst Lieschen Müller weiß, kann man mit Säure Dinge auflösen… So z.B. auch unseren Zahnschmelz…

Besagte Vorteile der Süßstoffe werden auch dadurch verstärkt, dass sie um Einiges süßer sind als herkömmlicher Zucker1:

Süßstoff Süßkraft
Aspartam 200
Acesulfam-K 130–200
Cyclamat 30–50
Saccharin 300–500
Sucralose 600
Advantam 13000
Steviosid 200–300

Wenn wir also für Saccharose eine Süßkraft von 1 zugrunde legen, dann ist Aspartam z.B. 200x süßer als Zucker. Der experimentelle Süßstoff Lugdunam, der allerdings nicht öffentlich erhältlich ist, besitzt den Rekordwert von bis zu 300.000x ! Bei einer solchen Süße können diese Stoffe also in sehr geringer Konzentration eingesetzt werden, so daß ihr eigener Brennwert zu vernachlässigen ist. Dennoch ist der Brennwert einer Süßstofftablette nicht Null, da bei der Herstellung der Tablette noch weitere Zutaten involviert sind, in die der Süßstoff zur Verdünnung quasi „eingebettet“ ist. Hier mal als Beispiel die Angaben für ein gängiges in Deutschland erhältliches Süßungsmittel auf Aspartam & Acesulfam-K Basis:

Geschichtliches

Wer denkt, dass Süßstoffe eine Erfindung der neuzeitlichen Nahrungsmittelindustrie ist, der täuscht sich. Schon die Römer griffen sozusagen zu „Zuckerersatzstoffen“. Da reiner Zucker recht kostbar war (nur Honig war einfach verfügbar), griff man gerne zu sogenanntem Defrutum, eingekochtem Traubenmost.

Römer beim "bleischweren" Gelage
Römer beim „bleischweren“ Gelage

Dieser wurde zur Verstärkung der Süßkraft in Bleigefäßen zubereitet. Die im Most enthaltene Essigsäure löst Blei an, wodurch das Salz Blei(II)Acetat erhalten wird, welches wegen seines süßen Geschmacks auch unter dem Namen Bleizucker bekannt ist. Es ist natürlich mittlerweile nicht erstaunlich, dass dies nicht gerade gesundheitsförderlich ist, da Blei ein giftiges Schwermetall ist. Dennoch blieb Bleizucker bis ins 19. Jahrhundert in Gebrauch, z.B. zum Panschen von saurem Wein. Ein Opfer dieser ungesunden Praxis könnte der Komponist Beethoven sein, dessen Todesursache mit solchem Wein in Verbindung gebracht wird, auch wenn dies kontrovers diskutiert wird.

Saccharin & Cyclamat – Süßer Zufall

Der erste „künstliche“ Süßstoff ist das Saccharin, welches 1878 durch den Chemiker Constantin Fahlberg entdeckt wurde, als diesem beim Abendbrot auffiel, dass seine Hände und Arme trotz vorherigen Waschens eine süße Anhaften aufwiesen, worauf dieser konstatierte:

„Es konnte kein anderer Umstand hier mitgewirkt haben, als dass ich sie mir, trotz des Waschens, von meiner Arbeit aus dem Laboratorium so mitgebracht hatte. Ich lief ins Laboratorium zurück und durchkostete meine sämtliche Becher, Gläser und Schalen〔…〕“

American Chemical Journal. 1 (6): 426
American Chemical Journal. 1 (6): 426

Das Unterfangen diesen Stoff als Zuckeralternative zu vermarkten (1/3 billiger als Rübenzucker, bezogen auf die Süßkraft), stieß natürlich auf wenig Gegenliebe bei der Zuckerindustrie, weshalb diese einen Apothekenzwang erwirkte, woraufhin der Süßstoff nur noch auf Rezept erhältlich war. Überhaupt war Saccharin nur ein mäßiger Erfolg im privaten Haushalt, da es aufgrund seiner „starken Wirksamkeit“ nur schwer zu dosieren sei und sich auch nicht zum bestäuben von Kuchen eignete. Der Durchbruch kam erst später, als bedingt durch den 1. Weltkrieg richtiger Zucker knapp wurde.

Ebenfalls eine Zufallsentdeckung ist Cyclamat. Auch hier war ein schwerer Sicherheitsverstoß im Labor Mutter der Entdeckung. Der Amerikaner Michael Sveda, eigentlich auf der Suche nach fiebersenkenden Wirkstoffen, entdeckte, dass eine auf der Laborbank abgelegte Zigarette, einen süßen Geschmack angenommen hatte. Eine etwas entschärfte Version kann man in der New York Times nachlesen:

Dr. Sveda, who once told The New York Times in an interview that „God looks after damn fools, children and chemists,“ credited providence for his discovery of cyclamates. In 1937, while doing lab work for his doctorate at the University of Illinois, he brushed his lips without having washed his hands and found that his fingers tasted sweet. Intrigued, he tasted chemicals from all the beakers in front of him and discovered the compound that he eventually refined into the sweetener.

Andererseits war das Rauchen im Labor damals nichts Verwerfliches und Geschmacksproben (wie wir schon beim Saccharin gesehen haben) durchaus an der Tagesordnung. Etwas makaber erscheinen die Geschmacksanalysen wagemutiger Pharmazeuten, wie Erich Lück in der Chemie in unserer Zeit3 berichtet:

Furchtlose Pharmazeuten unterschieden bis

Mitte des 20. Jahrhunderts die beiden extrem bitteren Naturstoffe Chinin und Strychnin am Abgang: Die Bitterkeit von Chinin ließ relativ schnell nach, während die von Strychnin auch ein Mittagessen überdauerte.

Auch wenn das Cyclamat von der Süßkraft dem Saccharin unterlegen ist, hat es einen entscheidenden Vorteil: Während Saccharin einen leicht metallischen Geschmack besitzt, ist Cyclamat frei davon. Daher werden gerne Gemische von Cyclamat und Saccharin (10:1) eingesetzt, welche die Vorteile beider vereinen. Cyclamt bzw. sein Gemisch waren dann auch die ersten Vertreter, die zum Süßen von Cola & Limonaden verwendet wurden, z.B. im ersten Diät-Getränk mit dem bezeichnenden Namen No-Cal (Man beachte die vollmundige Aussage „Absolutely Non-Fattening“ !)

No-Cal Werbung (aus: Woman's Day 1954)
No-Cal Werbung (aus: Woman’s Day 1954)

Süße aus Aminosäuren

Der dritte Süßstoff, dem man im Alltag häufig begegnet ist Aspartam, einem Molekül, dass sich aus den Aminosäuren Phenylalanin und Asparaginsäure zusammensetzt. Und wieder war Kollege Zufall an der Entdeckung beteiligt, als James Schlatter an einer Synthese für das Hormon Gastrin arbeitete. Als diesem beim Versuch einen Synthesebaustein bestehend aus besagten zwei Aminosäuren mit dem Alkohol Methanol zu verestern, die Reaktionsmischung überkochte, gelangte etwas vom Reaktionsprodukt auf seine Hände. Der Rest der Geschichte dürfte bereits bekannt sein. Da die beteiligten Aminosäuren auch in unserer Nahrung gefunden werden können, ist es erst einmal nicht abwegig anzunehmen, dass ein solcher Süßstoff ungiftig ist. Dennoch sollte es zu einer hitzigen Diskussion über eine etwaige Schädlichkeit kommen…

Süßes Gift ?

Nun ist das was man daheim im stillen Kämmerlein verkostet eine Sache, wenn man jedoch einen neuen Lebensmittelzusatzstoff an die Massen verfüttern möchte eine deutlich andere. Solche Zusatzstoffe müssen nicht nur einen Zulassungsprozess durchlaufen, sondern sind immer wieder Objekt von Studien hinsichtlich ihrer Schädlichkeit.

In dem Zusammenhang kam auch mehrfach schon die Diskussion auf, ob bestimmte Süßstoffe krebserregend sind. So sahen sich die Hersteller von Saccharin und Cyclamat in den 60ern und frühen 70ern dem Vorwurf ausgesetzt, dass diese Süßstoffe Blasenkrebs bei Ratten auslösten. Bei Beiden Saccharin war man ursprünglich von ihrer Unschädlichkeit ausgegangen, da sie unverändert über den Harn ausgeschieden werden. Nun tauchten aber gerade in der Blase der Versuchsratten krebsartige Veränderungen auf.

Konsequenz des ganzen war ein Verbot von Cyclamat in den USA und ein Verbot von Saccharin in Kanada, sowie die Auflage, dass süßstoffhaltige Lebensmittel mit einem Warnhinweis zu kennzeichnen seien.

Diese Studien sind jedoch nicht unproblematisch: Zum Einen wurden die Ratten mit abenteuerlich hohen Mengen an Süßstoffen gefüttert: Den Ratten wurden täglich 2.5 g Cyclamt/kg Körpergewicht zugeführt, was auf den Menschen umgerechnet einem täglichen Verzehr von 330 Dosen süßstoffhaltiger Limonade entspricht !

Lange Rede, kurzer Sinn: Neuere Studien waren nicht in der Lage diese Ergebnisse zu reproduzieren, weswegen heute in Fachkreisen vermutlich mit Recht angenommen wird, dass diese Süßstoffe, sofern man nicht große Mengen davon zu sich nimmt unbedenklich sind.

Für das Aspartam ist die Kontroverse ähnlich, wobei auch hier die Fachwelt davon ausgeht, das Aspartam kein Krebs auslöst. Einen interessanten Nebeneffekt besitzt Aspartam aber dennoch: Studien aus den Jahren 1993 und 2014 konnten zeigen, dass bei Probanden nach einer Einnahme von 25 mg Aspartam / kg Körpergewicht eine deutliche Verschlechterung der Stimmung zu verzeichnen war ! Und da soll noch Einer mal sagen, dass Süßes gut für die Laune ist.

Ebenso wurden mehrfach Thesen aufgestellt, dass Süßstoffe zu einer Gewichtszunahme führen, obwohl weniger Kohlenhydrate aufgenommen werden (Stichwort: Blundell-Hill-Hypothese). Auch dies ist ein Thema, dass höchst kontrovers diskutiert wird. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung meint hierzu:

Die Theorie eines möglichen gewichtssteigernden Effekts von Süßstoffen wird durch die wissenschaftlichen Untersuchungen nicht bestätigt. Süßstoffe können im Rahmen von Gewichtsreduktionsprogrammen sinnvolle Hilfsmittel – ohne pharmakologische Wirkung – sein, die Energieaufnahme zu senken.4

Ein weiterer Aspekt, der normalerweise bei Pharmawirkstoffen diskutiert wird, ist die Abbaubarkeit von Süßstoffen in der Umwelt / in Kläranlagen. Viele Süßstoffe werden unverändert vom Menschen ausgeschieden und auch die Umwelt kriegt sie so schnell nicht klein. So lassen sich Süßstoffe (Saccharin, Cyclamat, Acesulfam-K) bereits in Gewässern nachweisen. Die Stiftung Warentest nahm den Nachweis von Süßstoffen als Maßstab für die Bewertung der Qualität von Mineralwässern. Kann darin Süßstoff gefunden werden, könne man davon ausgehen, dass Oberflächenwasser die Mineralquelle kontaminieren könne.

Süßstoff mal anders

Doch es muss nicht immer ein Süßstoff aus der Retorte sein… Mutter Natur hat ja auch ein reich gefülltes Repertoire an Wirkstoffen. Besonders Stevia ist in jüngerer Zeit sehr populär als „natürlicher“5 Süßstoff. Dabei handelt es sich um ein Extrakt aus der südamerikanischen Pflanze Stevia rebaudiana (auf Deutsch auch Süßkraut oder Honigkraut genannt). Obwohl Stevia bereits bei den südamerikanischen Ureinwohnern seit altersher bekannt ist und bereits in den 1970er Jahren in Japan als Süßstoff zugelassen wurde, schaffte es der Extrakt erst 2011 in Europa zugelassen zu werden.

Stevia rebaudia - Das Honigkraut
Stevia rebaudia – Das Honigkraut

Mit seiner Eigenschaft kein Karies zu verursachen und kalorienfrei zu sein, wird es gerne als gesündere Alternative zu Zucker und als natürlichere zu herkömmlichen Süßstoffen vermarktet. In punkto Süßkraft kann mit Stevia etwa das 350-fache von herkömmlichem Zucker erreicht werden.

Chemisch betrachtet ist dieser Extrakt ein Gemisch aus mehreren Stoffen, deren Strukturformel im Vergleich zu den bisher betrachten Süßstoffen recht barock (d.h. sehr komplex) anmutet. Die beiden wichtigsten Vertreter sind das sog. Steviosid und Rebaudiosid A. Wie es aber Naturprodukte generell zu eigen haben, kann sich die genaue prozentuale Zusammensetzung von Fall zu Fall auch ändern, was sich in teilweise stark unterschiedlichen Geschmacksnuancen äußert. So kann z.B. ein bitterer, lakritzartiger Nachgeschmack auftreten, der daher rührt, dass die Stevioside nicht nur unsere Rezeptoren für Süßes, sondern auch für Bitteres aktivieren. Daher werden kommerzielle Stevia Extrakte mit unterschiedlichsten Methoden aufgearbeitet, um den Gehalt an Rebaudiosid A zu optimieren, von dem man weiß, dass es diesen unerwünschten Nachgeschmack nicht besitzt.

Coca-Cola Life 0.5 liter
Coca Cola mit Stevia

Wie auch die anderen Süßstoffe ist Stevia nicht unumstritten und noch längst nicht überall zugelassen, obwohl Studien jüngeren Datums gezeigt haben, dass Stevioside, im Menschen weder erbgutverändernd noch krebserzeugend sind. Betrachtet man jedoch Nagetiere (Nierenversagen bei Hamstern) oder in vitro Studien sieht es schon wieder anders aus. Wir dürfen also davon ausgehen, dass die Kontroverse, die wir für die anderen Süßstoffe betrachtet haben, sich auch hier weiter abspielen werden !

Die Wunderbeere

Ein gänzlich ungewöhnlicher Süßstoff findet man in der sogenannten Wunderbeere: Diese Beere schmeckt erst einmal relativ neutral. Erst wenn man etwas Saures zu sich nimmt, geschieht das namensgebenden Wunder: die anfängliche Säure schmeckt plötzlich süß ! Verantwortlich für dieses „Mirakel“ ist das Protein Miraculin. Dieses bindet sich zunächst an unsere Süß-Rezeptoren, ohne diese zu aktivieren. Erst wenn wir etwas Saures zu uns nehmen, also den pH-Wert in unserem Mund absenken, nimmt das Protein eine veränderte Struktur ein und aktiviert den Rezeptor. Aus Saurem wird Süßes ! Steigt der pH Wert wieder, geht das Miraculin wieder in den inaktiven Zustand über und die Süße verschwindet, bis wir wieder neue Säure zuführen. Da das Miraculin recht stark an die Rezeptoren bindet können wir uns bis zu 1 Stunde an diesem Wunder erfreuen !

links: Das Protein Miraculin // rechts: Die Mirakelbeere
links: Das Protein Miraculin // rechts: Die Mirakelbeere

Insgesamt eine attraktive Sache, die in Zukunft als Süßstoff zur Anwendung kommen könnte. Hierbei gilt es jedoch das Problem der Herstellung zu lösen, da sich das Protein auf chemischem Wege nicht (einfach) herstellen lässt. Denkbar wäre eine Herstellung mit Hilfe der Gentechnik. Ähnlich dem Insulin, könnte Miraculin von gentechnisch veränderten Bakterien hergestellt werden, aus denen es dann leicht extrahiert werden könnte.

Bis es der Wundersüßstoff also käuflich zu erhalten ist, wird aber noch ein Weilchen vergehen. Bis dahin wird wohl, wie bei so vielen Dingen, beim Umgang mit Süßigkeiten (ob gezuckert oder mit Süßstoff gesüßt) Mäßigung die beste Lösung sein.

  1. http://www.suessstoff-verband.de/suessstoffe/verwendung/suesskraft-dosierung/
  2. Aus: 25 Jahre im Dienste der Saccharin-Industrie, C. Fahlberg, 1903, 5. Internationaler Kongress für Angewandte Chemie im Deutschen Reichstag Berlin.
  3. Chem. Unserer Zeit, 2011, 45, 406.
  4. http://www.dge.de/wissenschaft/weitere-publikationen/fachinformationen/suessstoffe-in-der-ernaehrung/
  5. Im Gegensatz zu synthetisch.

Thank you for smoking – Oder: Nikotin

Wie neulich schon angedeutet: Coffee & Cigarettes ist eine beliebte Kombination. So populär sogar, dass dem Thema ein ganzer Film gewidmet wurde. Koffein haben wir hier schon beleuchtet, daher nun eine Episode zum Alkaloid Nikotin, welches Zigaretten für so viele unwiderstehlich macht.

Pflanzen aus der neuen Welt

Nicht nur erfrischt und reinigt der Tabak das Gehirn, nein, er leitet die Seele zur Tugend und lehrt sie, rechtschaffen zu werden. Der Tabak ruft den Trieb zur Ehre und Tugend wach in allen Menschen, die sich seiner bedienen. Er ist die Leidenschaft der anständigen Leute, und wer ohne Tabak lebt, ist nicht würdig zu leben.
— Molière (frz. Dramatiker, 1622-1673) in Festin de Pierre

Nikotin kommt in der Natur in erster Linie in Pflanzen der Sorte Nicotiana tabacum und Nicotiana rustica (oder anders: in Tabak) vor. Obwohl Tabak heutzutage auch in Europa angebaut wird, so stammt sie ursprünglich aus den (sub)tropischen Gebieten Amerikas. Nach Europa gelangte die Pflanze und das Rauchen mit der Expedition Christoph Columbus’. Hervorzuheben ist hier wohl ein gewisser Rodrigo de Jerez aus Columbus’ Mannschaft, der als erster europäischer Raucher gelten darf. Dieser hatte auf Kuba die Einheimischen dabei beobachtet, wie sie die zerkleinerten Blätter der Tabakpflanze gerollt in Palm- und Maisblätter (sozusagen die Urform der Zigarre) rauchten.

Rodrigo de Jerez bei den indianischen Rauchern
Rodrigo de Jerez bei den indianischen Rauchern

Diesen Brauch führte er dann nach seiner Rückkehr den Bewohnern seiner Heimatstadt vor, nur um kurz darauf von der Spanischen Inquisition arretiert zu werden, da nur der Teufel es vermag einem Mann die Fähigkeit zu verleihen Rauch aus seinem Mund zu speien.

Tabak 9290019
Nicotiana tabacum
Ungeachtet dessen, fand man Gefallen an der Tabakpflanze, unter Anderem auch als Zierpflanze. 1560 gelangte die Pflanze dann durch den französischen Abgesandten am spanischen Hof, Jean Nicht de Villemin auch nach Frankreich, nach welchem die Pflanze und das in ihr enthaltene Alkaloid benannt wurde. In Reinform isoliert wurde Nikotin jedoch erst 1828 durch Posselt und Reimann und es dauerte bis 1892 bis zur Aufklärung seiner Struktur durch Pinner:

Nikotin, oder (S)-(–)-1-Methyl-2-(3-pyridyl)pyrrolidin
Nikotin, oder (S)-(–)-1-Methyl-2-(3-pyridyl)pyrrolidin

Nikotin – Ein giftiges Alkaloid

Der Rauch ist die beste Vorbereitung zu jeder schlechten Tat. Das Nikotin schläfert das Gewissen ein. Das Bedürfnis zu rauchen wächst mit dem Wunsche, das Gefühl der Reue zu ersticken. Das Rauchen hat überhaupt den Zweck, die Intelligenz zu umnebeln.
— Leo Tolstoi (russ. Schriftsteller, 1828-1910)

Nikotin ist eine farblose bis bräunliche ölige Flüssigkeit mit tabak-ähnlichem Geruch, die es in sich hat:

Auszug aus dem Sicherheitsdatenblatt (Sigma Aldrich)
Auszug aus dem Sicherheitsdatenblatt (Sigma Aldrich)

Giftig beim Verschlucken und Lebensgefahr bei Hautkontakt ! Klingt nicht gerade wie etwas, was man gerne in seine Nähe lässt ! Hinsichtlich der tödlichen Dosis ist man sich in Expertenkreisen nicht einig. Man findet immer einen Wert von 60 mg für einen gesunden Erwachsenen als Faustregel an, aber es gibt auch einige Berichte, bei denen größere Dosen überlebt wurden. Dies mag damit zusammenhängen, dass bei einer Nikotinvergiftung recht schnell Übelkeit und Erbrechen auftritt, dass einer weiteren Aufnahme des Gifts entgegen wirkt (Zwei Symptome, die auch Nikotinneulingen bei ihrer ersten Zigarette verspüren).

Und da Mutter Natur nichts ohne Grund macht, hat auch Nikotin seinen Zweck: Mit der Giftwirkung halten sich Pflanzen Insekten und andere Fraßfeinde vom Leib. Aus diesem Grunde steckte der Mensch sich den Tabak nicht nur in die Pfeife, sondern kochte ihn auch aus, um den so erhaltenen Sud zur Schädlingsbekämpfung auf seine Nutzpflanzen zu sprühen.

Die Dosis macht das Gift

Im Gegensatz zu Alkohol und Koffein, die relativ einfach zu dosieren sind, ist die Bestimmung der Nikotindosis beim Rauchen eine relativ komplexe Angelegenheit: Faktoren wie die „Rauchtechnik“ (Inhalationtiefe, -dauer, Anzahl der Züge, Länge der verworfenen Kippe etc.) oder die Konstruktion der Zigarette (mit Filter oder ohne, Art des Filters, Selbstgerecht vs Fertigzigarette) spielen dabei eine große Rolle. Der Nikotingehalt der Zigarette ist eher von geringerer Bedeutung. Überhaupt schaffen es etwa nur 30 % des enthaltenen Nikotins in den Rauch, während der Rest einfach verbrennt. Die Benutzung von Nikotin-reduzierten Zigaretten führt übrigens nicht zwingend zu einer reduzierten Nikotinaufnahme: Viele Raucher kompensieren dies, indem sie länger und stärker an der Zigarette ziehen oder eben generell mehr Rauchen um auf ihre gewohnte Dosis zu kommen !

Ist Nikotin krebserregend ?

Wenigstens ein positiven Umstand zu vermelden: Krebserregend ist Nikotin nicht. Doch vorsicht: Auch wenn Nikotin den Krebs nicht verursacht, so begünstigt er doch den Krebs… Es soll die Neubildung von Blutgefäßen fördern, was letztendlich das Tumorwachstum begünstigt. Aber auch wenn Nikotin nicht krebserregend ist, enthält der Tabakrauch noch genug andere Stoffe, die sehr wohl kanzerogen sind !

Warum tut man sich sowas an ?

In niedrigen Konzentrationen besitzt Nikotin einen anregenden Effekt. Es beschleunigt kurzzeitig den Herzschlag, verengt die Blutgefäße und führt zu einem absinken der Hauttemperatur1.

Es kommt zu einer temporären Steigerung der Aufmerksamkeit und Gedächtnisleistung2, sowie einer erhöhten Darmtätigkeit. Interessant ist auch, dass Nikotin in gewissen Maßen den Appetit zügelt. Ferner gibt es auch ein paar ältere Studien, die nahelegen, dass Nikotin die Fettverbrennung ankurbelt.34 5Dies mag damit zusammen passen, dass viele froschgebackene Nichtraucher erst mal an Gewicht zulegen, was eben auf Ausbleiben dieser Effekte in Kombination einer etwaigen erhöhten Zufuhr von z.B. Bonbons als Ersatzbefriedigung zurückzuführen ist. Ob man aber deswegen mit dem Rauchen anfangen sollte oder Nikotinkaugummis zusprechen sollte, ist fragwürdig.

Paradoxerweise verkehrt sich die anregende Wirkung geringer Dosen jedoch ins Gegenteil, wenn wir in den Bereich mittlerer Dosen kommen… Hier wirkt Nikotin dann beruhigend / sedierend.

Mittels Tabakrauch zugeführt, tritt die Wirkung des Nikotins recht rasch ein: 10 bis 20 Sekunden nach Aufnahme ist der „Nikotin Flash“ da. Ebenso wie Koffein also eine sehr effiziente Angelegenheit. Schon mal einen schweren Raucher auf Entzug bei seiner ersten Zigarette beobachtet ? Die anfängliche Schlechte Laune ist dann auch Ratz-Fatz verflogen.

Wenn’s der Raucher nicht lassen kann…

Apropos Nikotin-Sucht… Wenn es seine Wirkung im Gehirn entfaltet, kommt es auch zu einer erhöhten Ausschüttung des Neurotransmitter Dopamin, was eine erhöhte Konsumfreudigkeit hervorruft: Dopamin spielt eine wichtige Rolle für das sogenannte Belohnungszentrum im Gehirn.

Quelle: 3dman_eu / pixabay.de
Quelle: 3dman_eu / pixabay.de

Nikotin wirkt somit stimulierend auf das Belohnungszentrum. Und das ist mit dafür verantwortlich, warum Nikotin süchtig macht: Eine Aktivierung des Belohnungszentrum motiviert das jeweilige Individuum eine Aktivität zu wiederholen, welche die Aktivierung hervorgerufen hat. Da sich das Gehirn mit der Zeit an diesen Effekt gewöhnt, muss regelmäßig Nikotin zugeführt werden, damit keine Entzugserscheinungen, wie Reizbarkeit, schlechte Laune, Konzentrationsstörungen etc. auftreten. Es kann dabei bis zu 3 Wochen dauern, bis die Veränderungen der zugehörigen Rezeptoren im Gehirn sich wieder zurück gebildet haben und alle körperlichen Entzugserscheinungen verschwinden. (Wer übrigens seine eigene Tabakabhängigkeit testen will, kann dies mit Hilfe des Fagerström-Tests tun.)

Dennoch hat Nikotin alleine genommen nur geringes Suchtpotential. Erst in Verbindung mit den anderen Stoffen im Tabakrauch entfaltet sich ein hohes Potential, welches laut einer Studie aus dem Jahr 2007 zwischen dem von Alkohol und Kokain angesiedelt ist.6

Alternativen zur Zigarette

Raucherentwöhnungsprodukte

Ob der zahlreichen gesundheitlichen Gefahren, versuchen Viele, sich das Rauchen abzugewöhnen. Zu diesem Zwecke gibt es eine ganze Palette an verschiedenen Dareichungsformen von Nikotin. Der frischgebackene Nichtraucher erhält so seine Dosis Nikotin zur Bekämpfung der Entzugserscheinungen ohne sich gleichzeitig den schädlichen Rauch zuzuführen.

Quelle: Perlinator / pixabay.de
Quelle: Perlinator / pixabay.de

Bekannt sind z.B. Nikotinpflaster, die eine kontinuierlichen Aufnahme mit einer bestimmten Rate ermöglichen. Reines Nikotin wird nur sehr langsam durch die Haut aufgenommen, doch gelöst in einer geeigneten Trägersubstanz kann man die Rate beschleunigen (Vergleich: reines Nikotin = 0,8 mg pro cm² und h; gelöst in Wasser (20%) = 9 mg pro cm² und h). Nachteil: Nikotin reizt die Haut, daher muss man beim Gebrauch dieser Pflaster mit Hautrötungen rechnen.

Pfeifen

Eine der traditionsreicheren Konsumformen. Bei den Amerikanischen Ureinwohnern findet man z.B. die Friedenspfeife als Symbol der Streitschlichtung. Ferner ist mit keiner anderen Art Tabak zu konsumieren ein solcherPersonenkult verbunden, wie mit der Pfeife: Für manche Leute ist die Tabakspfeife eine Art Markenzeichen: Man denke nur an Sherlock Holmes, der neben Deerstalker-Mütze auch immer eine Tabakspfeife dabei hatte. Das Ensemble im Herrn der Ringe sieht man auch desöfteren dabei, wie sie in langstieligen Holzpfeifen „Pfeifenkraut“ Marke Alter Toby rauchen… Und seit 1969 wird vom Tabakforum der Titel Pfeifenraucher des Jahres verliehen an Prominenz wie Herbert Wehner (1969), Wolfgang Schäuble (1990), Günter Grass (2000) und Horst Lichter (2011), um nur ein paar Namen zu nennen.

Ein weiterer bekannter Raucher... Meisterdetektiv Nick Knatterton
Ein weiterer bekannter Raucher… Meisterdetektiv Nick Knatterton

Nota bene: Von vielen wird das Pfeife rauchen als eine ‚Kunst‘ betrachtet, die „dem Raucher ein nicht zu unterschätzendes Maß an Können und vor allem Erfahrung abverlangt“7

Schnupftabak

Wie manch andere „Drogen“ kann man sich Tabak (fein zerkleinert) auch durch die Nase ziehen. In den Berichten über Columbus’ Reisen lesen wir:

„Immer wenn die Könige ihre Götter um Rat fragen wegen ihrer Kriege, wegen einer Steigerung des Fruchtertrages oder wegen Not, Gesundheit und Krankheit, schnupften sie in ihren Tempeln das Kraut in ihre Nasenlöcher. […] Das Pulver ist von solcher Kraft, dass es einem völlig den Verstand raubt.“8

Nun, den Verstand rauben wird der Schnupftabak keinem. Allerdings reicht die Palette der Nebenwirkung von Schleimhautreizungen im Nasen-Rachen-Raum bis hin zu den üblichen Nikotin-Unverträglichkeiten, insbesondere dann, wenn man das Schnupfen nicht gewohnt ist.

Man unterscheidet zwei Formen: den Schmalzler und sogenannten Snuff. Ersterer ist besonders im süddeutschen Raum & in Österreich populär und ist eher grobfaserig, umaromatisiert und mit einer Dosis Schmalz versehen, um ihn weniger staubig zu machen. Das namensgebenden Schmalz wird heutzutage größtenteils durch Weißöl ersetzt.

L. Bouilly: Schnupfende Damen in Frankreich
L. Bouilly: Schnupfende Damen in Frankreich

Der Snuff hingegen ist feinpulvrig und oft mit Aromen wie Eukalyptus versehen.

Das Schnupfen selbst ist mit einer ganzen Reihe von Ritualen versehen… So ist es z.B. in manchen Kreisen üblich, jeden Schnupfvorgang mit einem Spruch einzuleiten. Wird vom Handrücken geschnupft, ist die linke Hand zu verwenden. Nur Amateure benutzen die Rechte. Ebenso ist zu heftiges Einsaugen zu vermeiden, da sonst der Tabak über das Ziel hinaus schießt und im Rachen landet, was eine Nies- und Hustorgie zur Folge hat.

Hat man eine Schnupftabaksdose und will sich betont vornehm geben, nimmt man eine Prise aus den Fingerspitzen… Eine recht aristokratisches Vorgehen, was auch erlaubt den Tabak rückstandsfrei an einem Schnauzbart vorbei zu bugsieren.

Thema Gesundheit: Außer den allgemeinen Nikotinrisiken, entfallen hier die Gefahren des Rauchens, die auf giftige Verbrennungsgase zurückzuführen sind. Laut einer Studie, die auch durch die WHO bestätigt wurde, ist Schnupftabak allein nicht krebserregend.9

Ferner interessant: Seit 1993 ist Schnupftabak von der Tabaksteuer befreit !

Shishas

In jüngerer Zeit in Deutschland sehr populär geworden sind Shishas – Wasserpfeifen, auch im Kreise von Leuten, die man sonst zu den Nichtrauchern zählt. Hierbei wird der Rohtabak mit Aromastoffen, sowie Glycerin bzw. Melasse vermengt und dann über glühenden Kohlen platziert. Da der Tabak dadurch nicht verbrennt, kann man nicht von Rauchen im eigentlichen Sinne sprechen. Durch die Gluthitze der Kohle, wird aber die enthaltene Feuchtigkeit mit den Aromen verdampft. Da Nikotin einen Siedepunkt von 246°C hat, wird es natürlich auch verdampft.

Shisha rauchender Mann (Quelle: onig99 / pixabay.de)
Shisha rauchender Mann (Quelle: onig99 / pixabay.de)

In Gutachten des Bundesamts für Risikobewertung geht man davon aus, dass die Nikotinaufnahme beim Shisharauchen mindestens vergleichbar mit dem Rauchen von Zigaretten ist. Man findet dort auch die Angabe, dass für „gelegentliche Wasserpfeifenraucher, die einen Tabakkopf mit 5 g Wasserpfeifentabak konsumierten, ein Zigarettenäquivalent von 0,4 bis 2 Zigaretten/Tag“ anzunehmen ist.

Gerne wird auf die Filterwirkung des Wassers hingewiesen. Nun, die ist tatsächlich vorhanden, hält aber nur einen Teil der Schadstoffe zurück. Glühende Kohlen sondern nämlich eine ganz eigene Qualität von unappetitlichen Stoffen ab, z.B. Kohlenmonoxid, welches irreversibel an den roten Blutfarbstoff bindet und den Sauerstofftransport unterdrückt. Es kommt zu einem „inneren Ersticken“. Kohlenmonoxid entsteht bei unvollständiger Verbrennung organischer (d.h. Kohlenstoff- haltiger) Materie und entsteht natürlich auch beim Zigarettenrauchen. Beim „shishen“ ist die Konzentration allerdings bis zu 10-mal höher. Nun erscheint eine akute Kohlenmonoxid-Vergiftung durch Rauchen recht unwahrscheinlich, doch hatte die Uniklinik Leipzig 2015 eben mit einem solchen Fall zu tun: Nach übermäßigem Shishagenuss musste ein Mann in einer Sauerstoff-Überdruckkammer notfallmedizinisch behandelt werden.

Berühmter Shisha-Raucher: Die Raupe aus Alice im Wunderland
Berühmter Shisha-Raucher: Die Raupe aus Alice im Wunderland

Wir sehen: Nikotin ist eine recht unangenehme Substanz, insbesondere in hohen Konzentrationen, auch wenn der schädlichste Effekt des Rauchens von anderen Substanzen herrührt. Besonders heimtückisch ist jedoch die suchtvermittelnde Wirkung… Wer will schon von irgendwas abhängig sein, wo wir doch soviel Wert auf unsere Unabhängigkeit legen. In diesem Sinne: Thank you for not smoking ! 🙂

 

  1. Umso seltsamer erscheint es, dass manche Raucher, während sie in der Kälte warten, eine Zigarette zum Aufwärmen rauchen, wo doch die Gefäßverengung einen negativen Effekt auf die erwärmende Durchblutung der Gliedmaßen haben sollte…
  2. Wohlgemerkt nur REINES Nikotin ! Als Inhaltsstoff von Tabakrauch, wurde eher eine dem Gedächtnis abträgliche Wirkung beobachtet !
  3. http://wayback.archive-it.org/org-197/20160311134008/http://archive.uninews.unimelb.edu.au/view-49206.html
  4. Orsini et al. 2001, Alcoologie et addictologie (in French). 23 (2 Suppl): 28S–36S.
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Andersson+und+Arner+2001
  6. D. Nutt et al. Lancet 2007, 369, 1047.
  7. https://de.wikipedia.org/wiki/Tabakspfeife#Geschichte
  8. https://de.wikipedia.org/wiki/Schnupftabak
  9. WHO IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans (2007): Smokeless Tobacco and Some Tobacco-specific N-Nitrosamines, IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans, Bd. 89, Lyon 2007, S. 366.

Koffein – Oder: Hallo Wach

Kaffee schmeckt nicht nur lecker, sondern dient in vielen Büros und Labors als Katalysator um noch mal verborgene Kraftreserven zu mobilisieren und müde Gesellen wieder munter zu machen. Zu verdanken haben wir diesen Effekt dem Alkaloid Koffein.

Gestatten, Koffein !
Gestatten, Koffein !

Seinen Anfang nimmt die Geschichte des Koffeins mit dem deutschen Chemiker Friedlieb Ferdinand Runge (1794 – 1867), der sich, neben vielen anderen Entdeckungen, auch auf dem Gebiet der Naturstoff-Forschung hervorgetan hat. Eine entscheidende Rolle bei der Entdeckung spielt darüber hinaus noch eine andere historische Persönlichkeit, die man normalerweise eigentlich nicht mit Chemie & Pharmazie in Verbindung bringt, nämlich Dichterfürst Johann Wolfgang von Goethe. Diesem wurde nämlich von Runge die Wirkung des Atropins (welche dieser gerade untersuchte) am Auge einer Katze demonstriert. Goethe, ob der drastischen Wirkung des Atropins beeindruckt, empfahl Runge daraufhin sich auch einmal die Inhaltsstoffe der Kaffeebohne anzusehen, vermutete er doch darin ein Antidot gegen das Atropin.1 Runge gelang es 1820 dann das Koffein erstmals aus Kaffeebohnen zu extrahieren, ein Vorgang, der heute noch die Hauptquelle zur Koffein-Gewinnung ist, nämlich im Rahmen der Entkoffeinierung von Kaffee.

Friedlieb Ferdinand Runge
Friedlieb Ferdinand Runge (1794 – 1867)

Den Teufel mit dem Beelzebub austreiben – Die Entkoffeinierung

Diese wurde 1903 von einem Bremer Kaffeehändler mit Namen Ludwig Roselius zu einem industriell verwertbaren Prozess weiterentwickelt, nachdem dieser zu der Ansicht gelangt war, dass der übermäßige Kaffee und Koffein-Genuß für das frühzeitig Ableben seines Vaters verantwortlich war. Die noch grünen Bohnen wurden hierzu zum Quellen in Salzwasser eingelegt und anschließend mit Benzol(!) extrahiert. Das Endprodukt des sogenannten Roselius-Prozess kam schließlich als Kaffee HAG in den Handel. Kaffee HAG gibt es auch heute noch, allerdings verzichtet man heute auf das krebserzeugende Benzol und verwendet stattdessen Dichlormethan oder Ethylacetat, was zumindest im Falle des Dichlormethans nur geringfügig besser ist. Lösungsmittel kann man zwar abdestillieren, aber ein gewisses ungutes Gefühl hinterlässt der Gedanke dann doch.

Vorteilhaft ist es daher sicher, die Extraktion mit überkritischem CO2 durchzuführen. Kohlendioxid geht bei einem Druck von 73 – 300 bar in einen fluiden (d.h. quasi flüssigen2) Zustand über und ist billig, ungiftig, ein sehr effizientes Extraktionsmittel und sehr einfach zu entfernen: Nimmt man den Druck weg, verflüchtigt sich das CO2, welches unter Normalbedingungen bekanntlich ein Gas ist.

Ein Haken hat man jedoch immer: Egal, welches Verfahren man auch verwendet, man extrahiert neben dem Koffein immer auch andere wertvolle Bestandteile des Kaffees, was mit einer geschmacklichen Veränderung einher geht, weswegen entkoffeinierter Kaffee meist etwas merkwürdig schmeckt.

Wachmacher

Doch mancher trinkt den Kaffee (oder Tee oder Club Mate etc.) ja gerade WEGEN dem Koffein. Was bewirkt dieses Alkaloid also in unserem Körper ?

Die Bandbreite der beobachten Effekte ist relativ groß. Man kann es jedoch den Stimulation zuordnen, also Substanzen mit anregender bzw. erregender Wirkung. Dies entspricht auch dem gewünschten Effekt, wenn man zu einer belebenden Tasse Kaffee greift. Der Katalog umfasst:

  • Anregung des Zentralnervensystems
  • Steigerung der Herzfrequenz
  • schwach Harntreibende Wirkung
    (Merke: Kaffee ist nur geliehen. Kaum ist er drin, will er schon wieder raus)
  • Gefäßverengend im Gehirn, Gefäßerweiternd in der Peripherie
  • Anregung der Peristaltik des Darms
  • vieles Andere mehr

Bereits geringe Konzentrationen an Koffein stimulieren Aufmerksamkeit und Konzentrationsvermögen, erleichtern das Speichern von Informationen (Lernen !), beseitigen Ermüdungserscheinungen und reduzieren (bis zu einem gewissen Grad) das Schlafbedürfnis.

Eine gewisse euphorisierende Wirkung wird dem Koffein auch nachgesagt. Vermutlich ist es deswegen auch der Renner in Form von Energy Drinks auf Parties. Es verkürzt zwar, die Reaktionszeit, hat aber einen nachteiligen Effekt auf Geschicklichkeit, besonders dann wenn exaktes Timing und präzise Hand-Auge-Koordination gefordert ist. Ob das vielleicht von zittrigen Händen kommt ? Wir wissen es nicht.

Interessant ist auch was Forscher an der Universität Durham (UK) rausgefunden haben:

Die Wissenschaftler hatten 200 Studenten gefragt, wie viel Koffein sie täglich zu sich nähmen und ob sie gelegentlich Halluzinationen hätten, also ob sie etwa Stimmen hörten oder Dinge sähen, die gar nicht da seien. Bei der Auswertung der Befragung zeigte sich, dass die Teilnehmer, die besonders viel Koffein zu sich nahmen – täglich mehr als die Menge, die in sieben Tassen Instant-Kaffee steckt -, dreimal häufiger eingebildete Stimmen hörten als Teilnehmer, die kaum Koffein zu sich nahmen.
— Quelle: Handelsblatt.com

Ergo: Wenn Ihnen eine unsichtbare Stimme befiehlt mehr Kaffee zu kochen, ist es vielleicht an der Zeit die Koffeinzufuhr zu stoppen.

Wie funktioniert’s ?

Arbeitet unser Gehirn im Wachzustand entsteht als Nebeneffekt der Stoff Adenosin. Dieser bindet an bestimmte Bindungsstellen der Nervenzellen und regelt deren Leistung herunter. Dies dient als Schutzmechanismus gegen Überanstrengung. Je aktiver die Nervenzelle, desto mehr Adenosin schneller reichert sich Adenosin an und wir ermüden. Koffein ähnelt in seiner Struktur dem Adenosin und besetzt dessen Bindungsstellen ohne aber die selbe Wirkung auszulösen.

(1) Durch geistige Anstrengung entsteht Adenosin (grün), welches an den zugehörigen Rezeptor (blau) andockt. (2) Unsere geistige Leistungsfähigkeit nimmt ab, während immer mehr Adenosin erzeugt und gebunden wird. (3) Wir ermüden. (4) Koffein (rot) konkurriert mit dem Adenonsin um die Bindungsstellen. Sind diese schon mit Koffein belegt, kann kein Adenosin gebunden werden. (5) Oder: Koffein verdrängt Adenosin. (6) Resultat: Wir bleiben geistig hellwach.

Ergo: Wir bleiben wach und konzentriert ! Dies funktioniert aber nicht auf Dauer: Bleibt das Adenosin-Signal aus, reagiert die Nervenzelle darauf, indem sie mehr Adenosin-Bindungsstellen ausbildet und Adenosin-Moleküle wieder gebunden werden können und die Wirkung von Koffein fortan abgeschwächt ist. Man spricht von einer Toleranzbildung ! Diese Toleranz kann schließlich soweit gehen, dass sogar Entzugserscheinungen auftreten können, die sich dann in einem stark verstärkten Rückkehren der durch das Koffein bekämpften Symptome äußern.

Krabbel die Wand ´nuf

Gewöhnung tritt durch übermäßigen Koffeinkonsum über einen ausgedehnten Zeitraum auf. Was ist jedoch, wenn man es akut übertreibt ? Die gute Nachricht: Die tödliche Dosis Koffein ist sehr hoch. Man findet stark abweichende Werte dafür, aber man kann grob über den Daumen gepeilt 150 – 200 mg Koffein je kg Körpergewicht bei oraler Aufnahme annehmen. Das sind für einen Erwachsenen von 75 kg Körpergewicht etwa 11,3 g oder 94 Tassen starken Kaffee (>11 Liter). Da reines Koffein sehr bitter ist, und 11 Liter Flüssigkeit zu verputzen auch nicht gerade angenehm ist, können wir also annehmen, dass ein Vergiftungsszenario auf diesem Wege eher unwahrscheinlich ist. Vermutlich würden wir auch vor erreichen der tödlichen Dosis bereits so hibbelig werden, dass uns die Kaffeetasse ohnehin aus der Hand fällt.

Und mit dem Stichwort hibbelig, sind wir auch schon bei unerwünschten Wirkungen bei Überdosierung: Unruhe, Zittern, beschleunigter Puls und Extrasystolen (Herzrhythmusstörung)… Ein eher unschönes Gefühl, wie ich nach dem unüberlegten Genuss einer halben Füllung meiner Mokkakanne (entspricht etwa 3 Espresso Tassen oder 1 Pott) erfahren durfte. Man hat das Gefühl gleich die Wände hochkraxeln zu können und ist bis spät in die Nacht putzmunter. Ergo: Personen, die ohnehin schon zu Panikattacken und Angststörungen neigen, sollten starken Kaffee und Energy-Drinks eher meiden. Man kann sich diese Nebeneffekte sehr schön vorstellen, wenn man sich das Netz einer Spinne unter Koffeineinfluss anguckt:

Caffeinated spiderwebs.jpg
Gemeinfrei, Link

Das Netz sieht in der Tat aus wie mit zittriger Hand und heißer Nadel gestrickt.

Wieviel Koffein ist also unbedenklich ? Eine Orientierungshilfe ist das Merkblatt „Koffein“ der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA), in welchem für (gesunde, nicht schwangere) Erwachsene eine Tageshöchstdosis von <400 mg als unbedenklich angenommen wird, bei einer maximalen Einzeldosis von 200 mg Koffein.

Geplanter Koffein-Konsum

Hat man aber nun zu tief in die Kaffeetasse geguckt, dann hat man an den Nebenwirkungen erst mal eine ganze Weile Freude. Die Halbwertzeit (also die Zeit die verstreicht, bis sich die Konzentration eines Stoffes im Körper halbiert hat) beläuft sich 2,5 – 4,5 Stunden. Eine Zeitspanne, die einem bei Herzrasen sehr lange vorkommen kann. Im ungünstigen Fall haben wir selbst nach 9 Stunden immer noch ein Viertel der ursprünglichen Koffeinmenge im Körper ! Es sei denn sie sind Raucher: Nikotinkonsum reduziert die Halbwertzeit von Koffein um 30 – 50 % ! Coffee & Cigarettes sind also keine so gute Kombo, wenn wir uns mit Koffein dopen wollen ! Bei Frauen, welche die Pille nehmen, ist es genau umgekehrt. Hier kann sich die Halbwertzeit verdoppeln ! Grapefruitsaft hat einen ähnlichen Effekt !

Interessante Mischung: Koffein & Grapefruit !

Wesentlich effizienter ist die Aufnahme von Koffein: Sein Übertritt vom Verdauungstrakt ins Blut erfolgt relativ zügig und fast vollständig. Bereits nach rund 15 Minuten ist Spitzenkonzetration im Blutplasma erreicht. (Dies entspricht auch der Dauer, bis der Morgenkaffee bei mir anspringt.) Enthält der flüssige Muntermacher auch Kohlensäure sogar noch rascher (Ein Hoch auf die Cola !).

Caffeine and where to find it

Bisher haben wir Kaffee und Cola als typische Koffeinquellen ausgemacht. Doch wieviel Koffein ist darin enthalten ?

  Portion Pro Portion Konzentration (mg/L)  
Filterkaffee Tasse (150 mL) 267–800 mg 40–120 mg/L Wikipedia
Kaffee, Starbucks Tall (354 mL) 235 mg 664 mg/L Starbucks.com
Espresso 40–60 mL 100 mg 1667–2500 mg/L Wikipedia
Espresso, Starbucks 40 mL 75 mg 1875 mg/L Starbucks.com
Tee, schwarz Tasse (300 mL) 31–96 mg 103–320 mg/L gruenertee.de
Tee, Earl Grey, SB Tall (354 mL) >40 mg >113 mg/L Starbucks.com
Coca Cola Glas (0,33 L) 39 mg 118 mg/L Stiftung Warentest
Pepsi Glas (0,33 L) 34 mg 103 mg/L Stiftung Warentest
Afri Cola Glas (0,33 L) 86 mg 260 mg/L Stiftung Warentest
Red Bull Dose (0,25 L) 80 mg 320 mg/L Red Bull
Club Mate Flasche (0,5 L) 100 mg 200 mg/L gruenertee.de

Wenn man sich im Internet auf die Suche nach dem Koffeingehalt verschiedenster Lebensmittel macht, wird man feststellen, dass man für viele uneinheitliche Angaben findet. Dies ist nicht überraschend, da es sich bei Kaffee, Tee und Schokolade um Naturprodukte handelt und der Gehalt an Inhaltsstoffen natürlich schwanken kann (saisonal bedingt oder bei unterschiedlichen Sorten). Zusätzlich kommt noch der Faktor Zubereitung ins Spiel: Mahlgrad des Kaffees, Verwendete Zubereitungsmethode, Qualität des Wassers etc. Je standardisierter die Zubereitung, desto einheitlicher das Ergebnis. So lässt sich auch erklären warum der Kaffee in großen Kaffeehausketten im Mittel eine relativ konstanten Koffeingehalt hat. Bei Fertigprodukten lässt sich dies natürlich noch viel genauer steuern.

Vergleichen wir die Einträge der Gattung Kaffee, sehen wir, das ein einzelner Espresso geringer zu Buche schlägt, als eine Tasse strammer Filterkaffee (kleinere Tasse, weniger Koffein). In punkto Konzentration ist der Espresso jedoch der ungeschlagene König bei den hier betrachteten Getränken !



Quelle: Amazon.com
Quelle: Amazon.com

Aber wie so oft im Leben neigt auch hier der Mensch zu Extremen. Wem herkömmlicher Kaffee nicht genug Bumms hat, der kann spezialisierte Kaffeesorten kaufen, die den Koffeingehalt auf die Spitze treiben. Nehmen wir z.B. Kaffee der Marke Biohazard, führt man sich pro 350 mL Pott etwa 928 mg Koffein zu. Eine solche Portion überschreitet also locker die 2-fache maximale Tagesdosis.

Biohazard Coffee featuring… (Quelle: Amazon.com)

Der Hersteller verspricht „Garantierte Schlaflosigkeit“ und ein „Gefühl der Unbesiegbarkeit“. Aber damit ist er gewiss nicht der einzige Anbieter solcher Super-Kaffees… Die Konkurrenz trägt so klangvolle Namen wie Death Wish, Black Insomnia und Atomic Coffee, um nur ein paar Beispiele zu geben.

Und was ist mit Tee ?

Der passionierte Teetrinker hat darüberhinaus sicher schon mal das Wort Teein gehört und wird sich jetzt nun fragen, in wie weit dies hier eine Rolle spielt. Letztendlich handelt es sich auch bei dem Teein um Koffein. Die Unterscheidung kommt historisch durch die Form zustande, in der das Koffein vorliegt: Im Kaffee ist Koffein als Komplex an Chlorogen-Säure gebunden.

Chlorosen-Säure – Der „Sidekick“ des Koffeins

Dieser wird bei der Röstung oder spätestens bei Kontakt mit Magensäure gespalten und das Koffein freigesetzt. Die Wirkung des Koffeins tritt rasch ein. Im Tee ist das Koffein-Molekül Teil eines stabileren Polyphenol-Komplexes, der erst im Darm gespalten wird. Die Wirkung tritt später ein, hält dafür aber länger !

Sweet Caffeine…

Wer gerne süße Getränke mag, kann auch dort seinen Koffeinbedarf stillen: Cola, Energy-Drinks und artverwandte Gesöffe… Ob Pepsi oder Coke, Koffeinmäßig tun sich die beiden Marken nicht viel und sind im unteren Bereich der Skala angesiedelt. Ein 0.33 L Glas davon kratzt so gerade am unteren Rand der „Filterkaffee-Liga“. Wer den etwas härteren Cola-Kick sucht, greift zur Afri-Cola, die mit 250 mg Koffein je Liter der Spitzenreiter.

Wer sein Koffein nicht trinken mag, der kann es auch in fester Form zu sich nehmen. Neben den (allzu offensichtlichen) Koffein-Tabletten, gibt es allerhand mit Koffein angereicherte „Nahrungsmittel“. Ein altbekanntes deutsches Produkt ist Scho-Ka-Kola, eine Schokolade, die mit den Extrakten aus Kaffee und der Kolanuss angereichert wurde. Anlässlich der Olympischen Spiele 1936 als „Sportschokolade“ eingeführt, machte sie im Zweiten Weltkrieg als „Fliegerschokolade“ von sich Reden und gibt es noch heute, wenn auch in weniger martialischem Kontext. 8 Ecken dieser runden Schokolade sollen dabei dem Koffeinequivalent einer Tasse Kaffee entsprechen.

Aber es gibt auch Kartoffelchips (Marke NRG Chips) mit 350 mg je 100 g, koffeiniertes Müsli (Caffeinated Granola, 100 mg pro Portion), Koffein-Marshmallows (Marke Stay Puft, nur original mit dem Marshmallow-Mann, 100 mg pro Stück) und noch vieles andere mehr.

Der Stay Puft Marshmallow Mann (Ghostbusters, Columbia Pictures)

Wir sehen also, auch wer keinen Kaffee mag, kriegt irgendwo seine Dröhnung Koffein ab. Bei der Auswahl an Koffein-haltigem Naschwerk sollte man jedoch auf der Hut sein, denn wer lässt es schon bei einem Marshmallow oder einer Hand voll Chips bewenden ? Wehe dem, der einen Fressflash kriegt… Der kann die überflüssigen Kalorien direkt wieder abhibbeln… 🙂

  1. http://www.fr.de/wissen/entwicklung-der-pharmazie-goethe-und-das-koffein-a-548933
  2. genauer gesagt: Ein Zustand der in seinen Eigenschaften zwischen denen einer Flüssigkeit UND eines Gases existiert.

Six Degrees of Bunsen

Vielleicht habt ihr ja schon mal vom Spiel “Six Degrees of Kevin Bacon” gehört. Ziel des Spieles ist es eine möglichst kurze Verbindung zwischen einem beliebigen Schauspieler und Kevin Bacon zu finden. Hierfür ermittelt man die Kevin-Bacon-Zahl:

Kevin Bacon hat die Kevin-Bacon-Zahl (KBZ) 0, jeder Schauspieler, der mit ihm einen Film gedreht hat, hat die KBZ 1, ein Schauspieler, der mit einem dieser Schauspieler einen Film gedreht hat, jedoch nicht mit Kevin Bacon, hat die KBZ 2 usw.

— Wikipedia: Bacon-Zahl

Um dies einmal zu verdeutlichen sehen wir uns mal das Verwandschaftsverältnis zwischen Kevin Bacon und Jan Josef Liefers (auch bekannt als der allseits beliebte Prof. Börne aus dem Münster Tatort) an:

(Quelle: Oracle of Bacon)

Und siehe da, Jan Josef Liefers ist über 3 Schritte mit Kevin Bacon verbunden. Interessanterweise ist die mittlere Kevin Bacon Zahl etwa 3. Wer das gerne einmal selbst für seinen Lieblingsschauspieler testen will, kann das mit dem Oracle of Bacon leicht ausprobieren.

Nun kann man dieses Spielchen nicht nur in der Film-Branche spielen, sondern auch in der Wissenschaft. So ist es z.B. in der Mathematik Gang und Gebe, dass Mathematiker ihre Erdös-Zahl , d.h. den wissenschaftlichen Verwandtschaftsgrad zum ungarischen Mathematiker Paul Erdös, zu bestimmen. Da es in der Wissenschaft keine Filme gibt, geschieht dies über die Koautorenschaft von wissenschaftlichen Publikationen.

(Quelle: Wikipedia, H2g2bob, Lizenz)

Davon und durch die Diskussion über den weitläufigen Stammbaum eines Kollegen inspiriert, habe ich mich mal daran gemacht meinen wissenschaftlichen Stammbaum zu ermitteln. Also von meinem Doktorvater zu dessen Doktorvater usw. Wäre ja schon schick als Chemiker aus Giessen von Justus Liebig (einem der Urväter der modernen Chemie) abzustammen.

Schon eine illustre Ahnenreihe. Alles Namen, von denen man als Chemiker schon mal gehört haben kann. Emil Fischer, bekannt für seine Strukturaufklärung der Glucose (Traubenzucker), Adolf von Baeyer synthetisierte als erster Indigo (den blauen Farbstoff der Jeans) und Barbitursäure (chemische Grundlage der Barbiturat Schlafmittel) und schließlich Robert Bunsen, der auch in Nichtchemiker Kreisen bekannt ist, da er dem Bunsenbrenner seinen Namen gab. Unter Anderem entdeckte er auch mit G. Kirchhoff die Elemente Cäsium und Rubidium.

Dieser sitzt aber nur auf einem Seitenast des Stammbaums: Es ist zwar wahrscheinlich, das Adolf von Baeyers durch Bunsen zu seiner Doktorarbeit über Derivate des Kakodyls inspiriert wurde, daran aber im Labor von Friedrich Kekulé  der sich zu selben Zeit auch in Heidelberg aufhielt arbeitete. Kekulé der für die Aufklärung der Strukturformel des Benzols, der bekannte Benzolring, bekannt ist, war wiederum ein Schüler Liebigs. Und siehe da: Tatsächlich eine Verbindung zum alten Liebig !!!

Chemie ?!

“Oh je, in Chemie war ich immer schlecht…” “Igitt, da ist Chemie im Essen. Ihr Chemiker werdet uns irgendwann noch mal alle töten” Welcher Chemiker kennt diese Sprüche nicht ? Was bewegt den Menschen also sich mit dieser diffizielen Materie zu beschäftigen ? Und das auch noch in einem Universitätsstudium ? Nun, wenn man folgende Werbeanzeige aus den 50er Jahren aufmerksam durch liest, sind die Gründe klar…

lrg_chemistry
(Quelle: Popular Mechanics, 09/1955, http://blog.modernmechanix.com/2008/07/31/chemistry-big-laboratory-given-free/)

 

Eine “glorreiche Zukunft” wird da beschworen und darauf hingewiesen das in der Chemie quasi eine Goldmine liegt, die man nur anzapfen muss um sofort sein Einkommen und seine Position im Leben zu verbessern, indem man Abfall in Geld verwandelt. Tja, leider scheint sich heute keiner mehr daran zu erinnern oder aber nicht an ein “Golden Age” mit Hilfe der Chemie zu glauben…

Dann gibt es natürlich noch die Leute, die Chemie studieren um die “unheimlichen Kräfte der Natur zu entfesseln” oder “Mutter Natur nach meinem Willen zu formen”. Das sagten zumindest zwei meiner Komilitonen.

Schliesslich gibt es auch die Leute, deren natürlicher Spieltrieb, Zündel-Leidenschaft, Bastelwut und/oder Neugier, vom experimentellen Arbeiten gefüttert wird. Die sozusagen irgendwie eine Art Hobby zum Beruf gemacht haben. (“Was passiert wohl, wenn ich das Grüne in das Lilane kippe ?”, “Boah, sieh dir mal an wie heftig das abgeht…”) Das sind dann auch die Leute die vielleicht mal einen Chemiebaukasten besessen haben.

Apropos, Chemiekasten… Als ich neulich in der Bibiliothek meiner Arbeitsgruppe die Bücher durchstöbert habe, fiel mir dabei auch folgendes Kleinod in die Hand:

Alles was im Hause ist, untersucht der ALL-CHEMIST – 150 chemische Versuche für Buben und Mädchen.

Eine Versuchsanleitung zu einem Chemiekasten aus dem Jahre 1940 (Wilhelm Fröhlich, All-Chemist, Franckh’sche Verlagshandlung Stuttgart, 1940). Und tatsächlich, es gibt kaum ein Haushaltsprodukt das nicht in ein lehrreiches Experiment einfliesst: “Ein süsser Anfang” (Zucker), “Von der Milch”, “Der böse Alkohol” (!) oder “Gas” um nur mal ein paar Beispiele zu nennen. Viele Versuche, die man auch heute noch machen kann, allerdings auch ein paar die etwas antiquiert wirken: Wer hat schon heute eine Tafel Tischlerleim im Hause ?

Aber auf Wunsch einer Kollegin hier mal ein Experiment zum nachkochen:

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Die Frage, ob man den Tischlerleim gerade zuhause hat, lasse ich mal so im Raume stehen. Jedenfalls zeigt sich, dass die Idee mit den “Chemie mit Haushaltsprodukten”-Büchern keine neue ist.

Hier sieht man auch eine Besonderheit, die man heute leider nicht mehr findet. Die netten Illustrationen am Rande besitzen irgendwie einen ganz besonderen Charme.

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Wie z.B. das Bild jenes possierlichen Zeitgenossen, welches das Vorwort ziert und daran erinnert:

Wie der Alchimist früherer Zeit alle möglichen Stoffe zusammenbraute, wird ein wißbegieriger Junge als neuzeitlicher All-Chemist alle erreichbaren Stoffe in Küche und Haus[…] in den Bereich seiner Untersuchungen ziehen und ganz unbemerkt noch recht viel Neues lernen.

Na wenn man da nicht Appetit auf mehr bekommt… Mit Nachweisen von Eisen in Zigarettenasche fängts an und ehe man sich’s versieht landet man bei “Reaktionen von Ozon in Gegenwart von Übergangsmetallaziden in siedender Blausäure”… Oder so…

Faszination Gold

„Über-, doppelt und mehrfach glücklich, wer auf Gold und Kleinodien tritt!“

―Apuleius

Nur wenige Materialien üben eine ähnlich große Faszination auf den Menschen aus wie das Gold. Es ist nicht nur durch seine glänzend gelbe Farbe schön anzusehen, es gilt auch als ein Sinnbild für Edles und höchste Qualität. Die Goldmedaille für Olympia Sieger oder der sog. Goldstandard für bewährte, allgemein anerkannte Methoden und Verfahren, an denen sich alle anderen Methoden messen müssen.

Und wertvoll ist es. So bezahlt man zur Zeit (25.02.2017) 1190 EUR je Feinunze. Oder übersetzt in ein etwas gängigeres Gewichtsmaß: 38,26 € je Gramm. Und das ist von den Maßen her gerade mal ein winziges Blättchen:

100g Bar casted size 2
Größenvergleich – 1 Euromünze vs 100 g Barren

Von Goldsuchern

Der hohe Preis ist zum Teil dadurch begründet, dass Gold ein seltenes Metall auf unserem Planeten ist. Im Durchschnitt müsste man 1000 t Gestein verarbeiten um 4 g Gold zu gewinnen, was vermutlich der Grund ist, warum die Goldgewinnung nur an wenigen ausgewählten Orten rentabel ist. Ein Faszinosum am Gold ist ja, dass es chemisch sehr beständig ist. Dies ist auch der Grund, warum man es im Gegensatz zu anderen Metallen, die nur in Form von Erzen in Verbindung mit Sauerstoff, Schwefel etc. vorkommen, überwiegend gediegen vorfindet. Zugegeben man braucht oft eine Lupe um den Goldstaub im Gestein zu finden, aber ganz selten mal findet man auch „Gold-Nuggets“, also regelrechte Klumpen.

CSIRO ScienceImage 10458 An 8 kg nugget from Victoria that was cut in two and had a thin slice
Der größte bisher gefundene Gold-Nugget ist der „Welcome Stranger“, der 1869 in Australien ausgegraben wurde und stolze 97 kg auf die Waage brachte. In Deutschland findet man leider nur kleine Nuggets. Zuletzt löste ein Goldfund im thüringischen Schwarzatal einen kleinen Goldrausch aus, als der 64-jährige Heinz Martin beim durchqueren eines Baches einen 9.6 g schweren Nugget fand.

Aber das hindert den Menschen in seinem Erfindergeist nicht, ständig nach neuen Quellen zu suchen aus denen man Gold gewinnen kann. So kam der deutsche Chemiker Fritz Haber in den 1920er Jahren auf die Idee Gold aus Meerwasser zu gewinnen. Die Weltmeere enthalten ja immerhin genug Wasser, dass man einfach nur abzupumpen brauch. Doch obwohl 15000 t Gold in unseren Meeren „herumschwimmen“ stellte sich die Goldkonzentration als zu gering heraus um rentabel zu sein.

Alchemie, oder: Wie macht man Gold ?

Ebenfalls abenteuerlich ist die Idee neues Gold herzustellen, indem man billige, im großen Maße verfügbare Metalle umzuwandeln. Die Goldmacherei war ein beliebtes Betätigungsfeld der Alchimisten, den Vorvätern des modernen Chemikers. So suchte man den „Stein der Weisen“ eine Substanz die eben dieses Kunststück ermöglichen sollte. Das dies natürlich nicht von Erfolg gekrönt sein kann, liegt auf der Hand. Mitunter aber förderte diese Suche, nach dem Motto „Discovery by serendipity“ ungeahnte andere interessante Funde zu Tage:

So gelang es dem Alchemisten Johan Friedrich Böttger zwar nicht die Formel für den Stein der Weisen zu finden, sondern die Formel für Porzellan (die bis dahin ein wohlgehütetes Geheimnis der Chinesen war). Mit dieser Erkenntnis konnte man zwar nicht direkt Gold gewinnen, aber Porzellan war derartig kostbar, dass der sächsische König August der Starke dennoch beschloß Böttger unter Verschluß zu halten, um mit dem Porzellan gutes Gold zu verdienen.

DPAG 2010 32 Porzellanherstellung in Deutschland
Ein anderer Zufallsfund auf der Suche nach Gold gelang einem gewissen Henning Brand. Ironischerweise suchte er den Zugang zum Gold in einer anderen „goldenen Substanz“, indem er seinen Urin einkochte und die Rückstände stark erhitzte. Er erhielt stattdessen eine im dunklen leuchtende Substanz und wurde damit nicht nur zum Entdecker der Chemoluminiszens, sondern auch des Elements Phosphor. Gänzlich unmöglich ist die Elementtransmutation aber doch nicht. So lassen sich mittels moderner Wissenschaft im Rahmen kerntechnischer Prozesse geringste Mengen Gold erzeugen. Doch dies ist nicht nur teuer, sondern geht auch mit radioaktiver Strahlung einher… Ergo: Ist die Mühe nicht wert.



Brandt, wie er den Phosphor entdeckt (hier künstlerisch interpretiert von Joseph Wright of Derby)
Brandt, wie er den Phosphor entdeckt (hier künstlerisch interpretiert von Joseph Wright of Derby)

Von Original & Fälschung, sowie Badewannen

Doch wie überall, wo es um die Erlangung von Reichtümern geht, sind Ganoven und Halunken nicht weit entfernt. Wenn schon nicht Herstellen, dann vielleicht geschickt imitieren ! Und das ist in der Tat möglich: So gibt es allerhand (meist Kupfer-haltige) Legierungen, die einen mehr oder minder goldenen Farbton besitzen. Nehmen wir z.B. Messing oder Tombak. Dementsprechend gilt „Augen auf beim Goldkauf“. Oder eine andere Variante, wo der „Beschiss“ sich schon im Namen bemerkbar macht: Katzen- oder Narrengold, dem etwas malerischeren Namen für Eisen(II)disulfid/Pyrit, einem weißgoldenen Mineral.

Eine aus Film & Fernsehen bekannte Echtheitsprüfung ist z.B. der Bisstest (Schon mal gewundert, warum siegreiche Olympioniken auf ihre Goldmedaille beißen ?). Da Gold ein sehr weiches Metall ist, sollte ein solcher Bisstest Spuren in Echtgold hinterlassen. Blei ist allerdings auch sehr weich und somit ist vergoldetes Blei auf dem Wege nicht vom Original zu unterscheiden.

Auch sehr bekannt ist der Dichte-Test. Man kennt die Geschichte von Archimedes, der die Echtheit einer Goldkrone prüfen sollte (ohne diese zu beschädigen) und dem dann die geniale Idee beim Baden kam. Jedes Material hat ein spezifisches Gewicht, d.h. Gewicht je Volumeneinheit. Er tauchte also nacheinander Krone, sowie gleich schwere Gold- bzw. Silberbarren in Wasser und maß deren Wasserverdrängung. Und siehe da, die Krone verdrängte mehr Wasser als der Goldbarren, hatte also ein geringeres spezifisches Gewicht und war damit eine Fälschung. Verbunden mit dieser Erkenntnis, dem Archimedischen Prinzip, ist auch der berühmte Ausruf „Heureka !“ (griech. „Ich hab’s gefunden“) den Archimedes ausrief und, soeben dem Bade entstiegen, nackt durch die Strassen rannte. Eine elegante Methode, allerdings nicht unbedingt alltagstauglich.

Heureka - Wissenschaft in der Badewanne
Heureka – Wissenschaft in der Badewanne

Praktischer, da portabel sind säurebasierte Test-Kits. Gold besitzt nämlich die Eigenschaft unlöslich in herkömmlichen Säuren zu sein. Nur Königswasser, ein Gemisch aus Salz- & Salpetersäure, vermag es reines Gold aufzulösen. Legierungen mit geringerem Goldanteil lösen sich schon in verdünnteren Säuren. Je höher der Goldanteil, desto härtere Geschütze (sprich konzentriertere Säure) muss man auffahren.

Wenn das Edelmetall aber aus seriöser Quelle kommt, reicht es evtl. aber auch einen schnellen Blick auf einen vorhandenen Prägestempel zu werfen, der den Goldanteil in Promille wieder gibt.

Quelle: Wikipedia, Eintrag: Gold
Quelle: Wikipedia, Eintrag: Gold

Goldene Worte

Die gedankliche Verbindung Gold = wertvoll hat dann auch in allerhand metaphorische Redewendungen geprägt. Schwarzes Gold steht synonym für Erdöl, mit dem man auch zu Reichtum gelangen kann, wenn man es in seinem Garten findet. Weißes Gold steht für Salz, Porzellan, Elfenbein etc., alles Substanzen die zumindest in der Vergangenheit mit Gold aufgewogen wurden. Wer goldene Hände hat und damit aussergewöhnliches handwerkliches Geschick besitzt, verdient sich schnell eine goldene Nase, insbesondere dann, wenn diese noch einen guten Riecher für profitable Geschäfte hat. Die Kartoffel ist nicht nur golden in der Farbe, sondern gilt den deutschen oft als Königin der Beilagen beim Essen und verdient sich damit den Titel Ackergold, während der leicht ironische Begriff Hüftgold die füllige Figur beschreibt, die man kriegt, wenn man zuviel davon isst.

Angewandte Goldwissenschaften

Doch was macht man mit Gold, außer es sich als Kapitalanlage in den Keller zu legen oder es zu Schmuck zu schmieden ?

Der goldene Reiter - Feuervergoldet
Der goldene Reiter – Feuervergoldet

Blattgold kennt jeder. Da Gold so weich und duktil ist, lässt es sich problemlos (wenn auch in aufwendiger Arbeit) zu hauchdünnen Blättchen schlagen, mit denen man Zierrat eine goldene Oberfläche verleihen kann. Eine besondere Eigenschaft besitzt kolloidales Gold, d.h. Nanometer große Goldteilchen verteilt in einem flüßigen Medium, auch bekannt als Cassius’scher Goldpurpur. In dieser Form verliert Gold seine typische Farbe, sondern erscheint in einem rubinroten Farbton, mit dem man z.B. hochwertiges (und extrem schickes) rotes Glas herstellen kann.

Goldrubinglas Schatzkammer München
Goldrubinglas Schatzkammer München

Oder man verleiht Nahrungsmitteln mit Blattgold einen dekadenten Touch (Zusatzstoff E175). Dies reicht vom Danziger Goldwasser, einem klaren Schnaps in dem etwas Blattgold suspendiert wurde, bis hin zur Currywurst Gold mit Trüffelpommes, die in Berlin als deutliche Manifestation der Gentrifizierung Gestalt angenommen hat. Für den Körper ist es unbedenklich, da elementares Gold, wie wir bereits gelernt haben, in den meisten Säuren, so auch Magensäure, unlöslich ist und unverändert durch den Verdauungstrakt durchrauscht. In Form von Goldsalzen allerdings, kann es in zu hohen Konzentrationen zu einer Schwermetallvergiftung führen. Da die meisten Menschen solche jedoch nie zu Gesicht kriegen, ist dies ein eher seltenes Szenario. Es sei denn, sie gehören zu dem kleinen Personenkreis, dessen Rheuma mit goldhaltigen Medikamenten behandelt wird. Da dies jedoch recht teuer ist (sic!) und außerdem in über 50% der Fälle unangenehme Nebenwirkungen hat, werden diese mehr und mehr von anderen Medikamenten verdrängt.

Goldhaltige Arzneistoffe

Da Gold unter den Metallen eine überlegene elektrische Leitfähig und Korrosionsbeständigkeit besitzt, werden gerne elektrische Kontakte und Leiterbahnen auf Platinen daraus gefertigt. Ein Grund, warum der moderne Goldgräber sich für alte Mülldeponien und den darin achtlos entsorgten Elektroschrott interessiert.

Wir sehen also Gold ist ein extrem vielseitiges Element, dass nicht umsonst seit Jahrhunderten anhaltend eine Faszination auf den Menschen ausübt.

Aller Anfang ist schwer

Alle Jahre wieder gucke ich in meine Kiste mit Erinnerungsstücken: Eine Sammlung aus Briefen, Fotos, Eintrittskarten von besonders denkwürdigen Events und allerhand anderer Dinge, die einen in Erinnerungen schwelgen lassen. Darunter auch dies hier:

Nun, was hat es damit auf sich ? Damals im Oktober 2000 hatte es mich an die Uni Münster verschlagen, um dort meine ersten Gehversuche auf dem Gebiet der Chemie zu unternehmen. Auftakt der OE-Woche (OE = Orientierungseinheit) bildete die Erstsemester-Begrüßung. Da saß ich nun mit den ganzen anderen Erstes, an die 130 Leute, im großen Hörsaal C1 und harrte der Dinge, die da kommen würden. Punkt 10:00 betrat eine Handvoll Fachschaftler und Assistenten die Bühne und verkündete, dass es dieses Semester wohl zu einer Panne bei der Immatrikulation gekommen sei: Es wurden mehr Studenten aufgenommen, als es Studienplätze gäbe. Um dieses Dilemma zu beseitigen, würde nun eine kurze Einstufungsklausur abgehalten werden, um zu ermitteln, wer wie geplant starten dürfe und wer bis zum nächsten Semester warten müsse.

Vor lauter Aufregung, die der Studienbeginn so mit sich bringt, ist es vermutlich nur Wenigen komisch vorgekommen, dass so eine gravierende Mitteilung nicht von einem Professor, sondern von der Fachschaft verkündet wird. Die erste Aufgabe auf dem Klausurbogen, ein ziemlich martialisch anmutendes Konstrukt, hat dann sicher auch sein übriges Getan, uns Erstis einzuschüchtern:

Lösung (von oben li. nach unten re.): 1. Zeile: Kupfer // Cu(OH)2 // CuO; 2. Zeile: CuI + I2 // [Cu(NH3)4]SO4; 3. Zeile: CuI // Kupfer
Dieser Aufgabentyp ist auch bekannt als „Kampfstern“: Sternförmiges Reaktionsschema, mit dem viele Studenten in Klausuren zur anorganischen Chemie hart kämpfen müssen, um die Lücken darin auszufüllen. Und das nach Besuch entsprechender Vorlesungen und Übungen ! Am ersten Tag des Studiums reicht das jedoch, um auch hartgesottene Naturen in Unruhe zu versetzen. Ich jedenfalls, ohne Chemiekurs in der gymnasialen Oberstufe, war völlig aufgeschmissen.

Also machte ich das, was wohl jeder im Angesicht einer unlösbaren Klausuraufgabe macht, nämlich umblättern:

Skizzieren sie ein galvanisches Element, dass aus einer Normalwasserstoffelektrode (NHE) und einer Kupferelektrode besteht, welche in eine Kupfersulfatlösung eintaucht !

Öhm… Next !

Toxikologie: Welche Gefahren für die Gesundheit gehen von übermäßigem Konsum von Dihydrogenmonoxid aus ?

Ok, von diesem alten Chemie-Kalauer hatte ich schon mal gehört. Dihydrogenmonoxid = klug für Wasser. Hier hielt ich es für hinreichend sicher, die Vermutung zu äußern, dass evtl. Ertrinken gemeint sein könnte… Aber dann direkt in der nächsten Aufgabe – Bäm ! – werden direkt die Valenzstrichformeln für Alkohol, Schwefelsäure, Benzol und Kaliumpermanganat gefordert ! Äh… Schnell weiter. Irgendwo muß es doch etwas einfacheres geben…

Zeichnen Sie den Querschnitt durch ein Magnetrührstäbchen, Zählen Sie wieviele Wasserstoffatome vor Ihnen auf dem Tisch liegen !

Sehr merkwürdig ! Doch wem bis jetzt noch nicht aufgegangen sein sollte, dass es sich hier um einen klassischen Scherz auf kosten der Neulinge handelte, dem wurde es spätestens damit klar:

April, April !

Und tatsächlich hatte sich so mancher mit einem erleichterten Grinsen von seinem Platz erhoben, um God save the queen zu summen.

Bei besagtem Länderspiel handelt es sich übrigens um das letzte Spiel im alten Wembley Stadion, bevor dieses abgerissen wurde, in welchem Niemand anderes als Dietmar ‚Didi‘ Hamann den Siegtreffer zum 1:0 erzielte. In Folge dieser Schmach musste dann der britische Nationaltrainer Kevin Keegan seinen Hut nehmen. Das Tor hatte auch in sofern ein Nachspiel, als dass 5 Jahre später bei der Abstimmung, wie die neu errichtete Stadionbrücke heißen solle, der Vorschlag deutscher Fußballfans die Brücke „Dietmar Hamann Gedächtnisbrücke“ zu nennen, die meisten Stimmen erhielt. Man entschied sich dann, dem Abstimmungsergebnis zum Trotz, der Brücke einen anderen Namen zu geben.

Wir sehen also, ein klassischer Initiationsritus für Frischlinge. Doch was zu dem Zeitpunkt wahrscheinlich noch keiner vermutet hat: Eine solche Einstufungsklausur ist gar nicht notwendig gewesen, denn nur wenige Studiengänge haben eine ähnlich hohe Verschleißquote, wie ein Chemiestudium. In einer alten Chemiker-Anekdote sagt der Prof zu seinen Studenten: „Gucken Sie mal nach links, gucken Sie mal nach rechts… Die Leute, die sie dort sehen, werden sie nächstes Semester nicht mehr wiedersehen !“ Eine Geschichte, die durchaus ein Körnchen Wahrheit beinhaltet. Angefangen haben wir mit 130+ Studenten. Im 4. Semester sind nur noch 78 Teilnehmer zum Grundpraktikum Organische Chemie angetreten. Und nach 9 Semestern waren es gerade mal 23 Leute, die ihr Diplom gemacht haben. Und aus meiner OE-Gruppe, anfänglich 10 Personen, haben, mich eingeschlossen, nur 2 Personen das Vordiplom erlebt. Ok, so manchen verreißt in der einen oder anderen Prüfung. Aber, gerade in den frühen Semestern, gibt es auch genügend Leute, denen ein Chemiestudium zuviel Palaver ist. Praktikum in den Semesterferien… In irgendeiner stinkenden, potentiell giftigen Brühe rühren, wenn andere Studis am See in der Sonne liegen ? Das mag nicht jeder. Analysen kochen, unter Zeitdruck, während man sich den Abzug mit 4 anderen leicht chaotischen Zeitgenossen teilt ? Es soll auch Leute gegeben haben, die plötzlich festgestellt haben, dass sie Angst vor Chemikalien haben. Und überhaupt ist so ein Chemielabor auch nicht das, was uns die Medien vorspiegeln: Nein, kein Platz wo alles schön weiß und sauber ist und lustige bunte Flüssigkeiten vor sich hin blubbern. Da geht’s schon eher zu wie in einer Werkstatt… Wo gehobelt wird, da fallen Späne.

Ja, irgendwie ist es schon wahr, dass man als Chemiker schon, im positiven Sinne, leicht einen an der Waffel haben muss um so etwas zu studieren. Ein gewisser Conan in einem Internetforum bringt es auf dem Punkt:

Soweit ich weiß, sind meiner Meinung nach Chemiker die zähesten Brocken die ich kenne. Die geben normalerweise nicht auf und lassen nie locker, egal was sie machen. — Conan (25.04.2002)

Wie heißt es so schön ? Chemie ist, wenn man trotzdem lacht.

Sprit ist alle

Als ich gerade das Archiv durchstöberte, fiel mir das folgende Kleinod in die Hände. Es war das Jahr 2011 und die Gemüter waren, ob der gerade erfolgten Einführung des neuen E10 Benzins stark erhitzt:

huhu

Mittlerweile ist der Medienhype um die Benzinsorte E10 ja etwas abgeflaut. Aber offenbar ist der “Biokraftstoff” immer noch ungeliebt unter den Autofahrern. Zumindest gemessen an dem was ich eben an meiner bevorzugten Tankstelle beobachtet habe.

Offenbar war dort nämlich das herkömmliche Super leergetankt worden, was dort auf sichtlichen Unmut einiger potentieller Tankkunden stieß. Der zuständige Tankwart war nicht minder betroffen, da offenbar schon den ganzen Nachmittag die Kunden unverrichteter Dinge wieder abzogen, ob des beklagenswerten Spritmangels. Kein Benzin mehr, das muss man sich mal vorstellen. Neben tiefschürfenden Logistikproblemen seitens der Tankstelle, lässt sich vielleicht noch das Phänomen anführen, das die Spritpreise gefühltermaßen Dienstags immer besonders niedrig zu sein scheinen. Vielleicht lockt dieser Anschein besonders viele Leute an die Zapfsäulen.

imageAuch ich bin erst mal weitergefahren… Schließlich findet sich 500m weiter die Strasse runter ja eine weitere Tankstelle. Dort dann das gänzlich umgekehrte Bild… Autoschlangen an jeder Säule die bis auf die Strasse reichen. Für den Betreiber muss das ein Gefühl wie Weihnachten gewesen sein. Für mich als Kunden… eher Aschermittwoch… weniger schön. 20 Minuten auf Sprit warten wollte ich dann doch nicht. So stellt man sich die Spritrationierung in einer Planwirtschaft sozialistischer Prägung Marke kalter Krieg vor. Alternativen… Einmal durch die Stadt fahren zur nächsten Tanke oder E10 tanken ? Dann halt zähneknirschend E10 tanken.

Ich halte es zwar für unwahrscheinlich das der Biosprit schädlich für Motoren ist, aber ob der erhöhte Ethanolanteil den Sprit jetzt nachhaltiger macht… Da streiten sich die Experten. Ich bleib vorerst bei der klassischen Mischung. Hier mal ein kurzer Blick in die Rezeptur für Benzin der Marke Aral (Ottokraftstoffe gem. DIN EN 228):

image

Komplexes Gemisch aus flüchtigen Kohlenwasserstoffen die Paraffine, Naphtene, Olefine und Aromaten mit C-Zahl vorwiegend von 4 – 12.
Kann Sauerstoffverbindungen enthalten. Kann auch geringe Mengen proprietärer leistungssteigernder Additive enthalten.

— Datenblatt Aral Ottokraftstoffe gem. DIN EN 228

Besagtes Gemisch flüchtiger Kohlenwasserstoffe alias Benzin wird in meiner Grafik oben mal durch Hexan als typischen Vertreter für ein n-Alkan repräsentiert, obwohl alles zwischen Kohlenwasserstoffen mit 4 und mit 12 Kohlenstoffen drin sein kann. Ferner diverse Alkohole als Additive und TBME als Antiklopfmittel. Besagtes Klopfen bezeichnet übrigens den Unerwünschten Effekt, dass der Treibstoff im Zylinder durch Selbstentzündung unkontrolliert verbrennt. Als positives Beispiel für einen “klopffesten” Brennstoff dient Isooctan, daher auch der Begriff Octanzahl.

image

Die Grundmischung ist bei allen Anbietern der selbe, also der eigentliche Sprit. Erst mit den geheimen Zusätzen (Additive) verleiht jeder Anbieter seinem Benzin “die persönliche Note”.

Happy New Year – oder: Im Namen des Katers

Und wieder ist ein altes Jahr vorüber und ein neues nimmt seinen Lauf. Obwohl sich die Silvester1 Nacht auch nur eine Nacht wie alle anderen ist, wird ihr von Vielen eine besondere Bedeutung zugemessen. Eine Nacht, die durch besondere Unternehmungen und Rituale – um es mit Barney Stinson zu sagen – legendär werden soll.

Die prominenteste Maßnahme ist sicherlich das Abschiessen von Feuerwerksraketen und Böllern, welches aus dem vorchristlichen (Aber-)Glauben herrührt, dass man durch Krachmachen böse Geister und damit Unglück und Unheil vertreiben kann.

Und auch der Verzehr von alkoholischen Getränken gehört dazu… Ob als Trankopfer, auf das die Glücksgöttin Fortuna gewogen sei, oder weil es sich beschwipst einfach lustiger feiert sei mal in den Raum gestellt.

Irgendwann jedoch ist die magische Silvesternacht vorbei und das neue Jahr ist da. Vom Feuerwerk bleibt nur noch der „Fallout“ und vom Schwips… Sie ahnen es schon… ein brummender Schädel, der Kater, der Katzenjammer.

„Heute ist der süße Rausch verflogen; der Katzenjammer ist geblieben. Der Katzenjammer!“

— Friedrich Schlögel (Dichter), Aschermittwoch

Kater und Katzenjammer… Scheint so als sei da jemand sehr katzenafin gewesen, als er sich diese Synonyme für den Brummschädel ausdachte. Tatsächlich Stammen diese Wörter jedoch aus der Studentensprache: So ist Kater eine Anspielung auf den gleichermaßen unangenehmen Katarrh… Und Katzenjammer – nun… – ist eine entschärfte Version von Kotzen-Jammer (Eigentlich logisch, wenn ich kotzen muß, ist mir auch immer jämmerlich zu Mute.)

Interessant ist auch die Sicht anderer Kulturen auf den Kater:

Der Spanier sagt resaca - Meeresbrandung oder entgegengesetzt zum Deutschen el ratón - die Maus. Beim Norweger sind es die Zimmermänner (tømmermenn), die im Kuppelkopf (kuppelhue) zugange sind, während sich der Franzose mit einer „Holzfresse“ (gueule de bois) rumplagt.

Doch woher kommt der Katzenjammer ?

Alkohol rein, Wasser raus !

Jeder, der schon mal im Rahmen eines Pub crawl ein gewisses Quantum Bier zu sich genommen hat weiß, dass man eher früher als später „das Bier wegbringen“ muß (sprich: Pipi machen). Dies liegt daran, dass Alkohol die Funktion des Enzyms Vasopressin beeinträchtigt, dass die Rückgewinnung von Wasser aus dem Primärharn fördert. Alkohol wirkt also harntreibend und damit auch entwässernd. Hierbei werden auch wertvolle Elektrolyte ausgeschieden… Beides Faktoren, die den Katzenjammer fördern und auch Erklärungen für den sog. Nachdurst am nächsten morgen oder warum Rollmöpse gerne als Katerfrühstück genommen werden. Daher zwischendurch immer mal ein Wasser einschieben um gut hydriert zu bleiben oder zwischen durch ein paar Salzstangen knabbern um Elektrolyte zuzuführen.

Smells like hangover: Acetaldehyd

Achtung, jetzt wird es chemisch ! Grundlagen der Organischen Chemie – Thema: Oxidation von primären Alkoholen !

Dieses Wissen brauchen wir, wenn wir uns mit dem Abbau von Alkohol befassen wollen. Auftritt: Alkoholdehydrogenase, das Enzym das in der Leber das Ethanol zu Acetaldehyd „abbaut“. (+ ein paar andere Enzyme). Da Aldehyde ziemlich reaktive Moleküle sind, können sie allerhand Unfug in unserem Körper anstellen. Acetaldehyd ist damit einer der Hauptschuldigen für unseren Brummschädel. Gottseidank gibt es aber das Enzym Acetaldehyd-Dehydrogenase, das den Aldehyd weiter zu Acetat, dem Salz der Essigsäure oxidiert, welches dann vom Körper unter Energiegewinnung verbrannt wird. Vorsicht übrigens mit Cocktails und anderem zuckerhaltigem Hochprozentigem (Bowlen, Liköre, lieblicher Wein…) ! Zucker hemmt den Abbau von Acetaldehyd und deswegen haben wir dann am nächsten Morgen einen umso dickeren Kopf.

Fuselöle

Schlagen wir im Wörterbuch nach, so finden wir unter Fusel dort folgende Definition:

Fusel, der
Substantiv
billiger, minderwertiger Schnaps

Hiervon haben auch die Fuselöle ihren Namen, denn sie kommen in minderwertigem Sprit besonders reichhaltig vor. Neben höheren Alkoholen, finden sich noch Fettsäureester, Terpene, Acetate, Carbonsäuren und allerhand andere Stoffe, die als Nebenprodukte der alkoholischen Gärung entstehen. In geringen Maßen dem Geschmack förderlich, verursachen sie im höheren Mengen (>0.1 %) für Kopfschmerzen. Durch sorgfältige Destillation lassen sich diese jedoch zum größtenteils entfernen, weswegen Spirituosen wie Wodka sich weniger Kopfschmerzen verursachen. Weizenbier hingegen ist eine schlechte Wahl, da besonders reich an Fuselölen, wie man in einer Diplomarbeit der FH Münster/Steinfurt (Autor: Siegrun Mohring,) nachlesen kann. Wer mehr Infos möchte folge dem Link (man beachte auch Seite 2 und 3).

How to kill the cat…

Nun denn… Der Schädel brummt, das Gefühl ist flau… Was also tun um die Lebensgeister zu reaktivieren ?

  1. Konterbier

Ein alter Ratschlag empfiehlt: Damit weitermachen, womit man am Vorabend aufgehört hat. Das Konterbier (auch schön: Reparaturseidel, wie die Österreicher sagen) betäubt zwar vielleicht den Schmerz, aber wenn der Alkohol abgeklungen ist, schlägt die Katze umso härter zu. Der Amerikaner spricht in dem Zusammenhang auch vom Hair-of-the-dog (kurz für „hair of the dog that bit you“) in Anspielung auf den Brauch das man früher daran glaubte ein paar Haare des Hundes in eine Hundebisswunde legen müsse, um üble Konsequenzen der Verletzung abzuwehren. Wir sehen: Hund, Katze, Maus… alle Tiere tragen ihren Teil zum Alkohol-induzierten Elend bei.

2. Anti-Katerpräparate

Wenn es um Wunderkuren geht, dann ist schnell die Patentmedizin bei der Hand (Pülverchen und Wässerchen vom Wunderheiler auf dem Jahrmarkt). Ähnlich muten da Anti-Katerpillen an, die man unter Markennamen wie Koa-Koa, RU-21 und KGB-Pille (hat Sowjetische Agenten trinkfest gemacht) im Internet findet. Interessant hierbei ist, dass es sich nicht um eine Detox-Maßnahme (Kater-Kur) handelt, sondern diesen effektiv verhindern oder zumindest abschwächen soll. Ingredienzien wären so Sachen wie Curcuma-Extrakt, Lakritz-Extrakt, Bernstein-Säure, Fumar-Säure, Glutaminsäure, L-Cystein und diverse Vitamine. Alles Wirkstoffe, die den Alkoholabbau unterstützen sollen. Ob der ganze Fokus-Pokus etwas nützt weiß ich nicht, aber die Käufer auf Amazon scheinen zumindest zufrieden zu sein. Könnte aber auch einfach am Placebo Effekt liegen.

3. Katerfrühstück

Alte Hasen schwören auf ein deftiges Katerfrühstück, welches gerne fett- und eiweissreiche Speisen, nebst diversem salzig-sauer Eingelegtem beinhalten kann (Bismarkhering, Essiggurke, Sauerkraut, Rollmops etc.). Während der salzige Hering vielleicht notwendige Elektrolyte zuführt, so sorgen diese Speisen in jedem Fall auch für Durst und animieren so zur Aufnahme von Wasser, was ja bekanntermaßen die Dehydrierung bekämpft.

Im slawischen Raum schwört man auch auf Essiggurken, die man, was angeblich noch besser funktionieren soll, direkt mit dem Gurkenwasser runterspülen soll.

4. Der Anti-Katertrunk

Schon oft hat man es in Filmen gesehen: Der Protagonist hat zu tief ins Glas geblickt und soll nun, um einer misslichen Lage zu entkommen, möglichst schnell wieder fit gemacht werden. Hierzu mixt Protagonist 2 eine scheußlich anzusehende Mixtur (Geheimrezept !) zusammen und flößt diese dem Helden ein. Dieser reißt keuchend die Augen auf und ist instantan wieder putzmunter. In der Barmixer-Sprache nennt man einen solchen Trank „Pick-me-up“ oder „Corpse Reviver“. Besonders populär sind die Bloody Mary und die Prairie Oyster.

Bloody Mary
4 cl Wodka
1 cl Zitronensaft
8 cl Tomatensaft
1 TL Worcestersauce
2 Spritzer Tabasco
eine Prise (Sellerie)Salz
eine Prise Pfeffer
Stangensellerie nach Belieben

Ein klassischer Cocktail. Da aber Alkohol in Form von Wodka enthalten ist, sind wir damit wieder im Bereich des Konterbiers, das es zu vermeiden gilt. Daher besser als Virgin Bloody Mary, also ohne den Schnaps genießen. Der Tomatensaft und das Salz sind aber sicherlich hilfreich.

Prairie Oyster
1 rohes Eigelb
1 TL Ketchup
1 TL Sangrita Picante 
2 Spritzer Essig
1 Spritzer Tabsco-Sauce
1 TL Zitronensaft
1 TL Worcester Sauce
Salz, Cayenne Pfeffer
- Das Glas mit dem Essig ausschwenken
- Eigelb vorsichtig in das Glas geben, dann die restlichen Zutaten hinzufügen
- Die ganze Mixtur, nach Möglichkeit ohne das Eigelb zu zerstören, rasch trinken
-- Quelle: Mixology.eu

Hmmm… Das klingt selbst im Nüchternen Zustand sehr gewöhnungsbedürftig. Das unzerkaute Eigelb soll dabei tatsächlich durch seine Textur eine rohe Auster simulieren, die einem die Kehle runter gleitet. Da allerhand scharfe Sauce zu gegen ist, sollte dieser Drink zumindest im Magen für, sagen wir mal, wohlige Wärme sorgen. Dieser Drink ist tatsächlich bekannt aus Film und Fernsehen: Zu sehen in z.B. Zurück in die Zukunft III.

Wem das zu eklig ist, der kann auch zu einem Kaffee als etwas wohlschmeckenderes Restaurativem greifen. Der hilft zwar vermutlich nur bei leichten Kopfschmerzen, aber ist besser als gar nix. Im übrigen heißt es auch, dass ein Espresso + den Saft einer halben Zitrone ein guter Ersatz für eine Kopfschmerztablette sein soll.

Wem das Alles noch nicht genügt, möge mal in folgender Publikation der American Folklore Society von 1961 nachschlagen, die eine ganze Mannigfaltigkeit von Katerkuren beschreibt, dem Volke direkt vom Maul abgeschaut.

Letztendlich aber, ist wohl die weiseste Entscheidung den Alkohol nur in Maßen zu genießen. Manchmal ist eben Vorsicht besser als Nachsicht.

—Bildquelle: Pixabay.de
  1. Nota bene: Laut amtlicher Rechtschreibung wird der Abend vor Jahreswechsel mit einem i – Silvester – geschrieben, während der Name auch mit y geschrieben werden kann !