Weltausstellung Philadelphia

Weltausstellung 1876

Wilhelm hatte die glänzende Idee, schon zwei Jahre nach seiner Fabrik-Gründung, das Vanillin der Öffentlichkeit auf der Weltausstellung in Amerika vorzustellen.

Am 10. Mai 1876 läuteten überall die Glocken in Philadelphia. 
Anlaß war die Eröffnung der ersten offiziellen Weltausstellung in den USA, genau 100 Jahre nach der Unabhängigkeitserklärung.

Das Austellungsgelände lag im Fairmount Park am Ufer des Schuylkill River.

Es wurde moniert, dass für Krupps Waffensysteme nahezu 90 Prozent des für Deutschland reservierten Platzes in der Maschinenhalle belegt waren und gefragt, ob das wirklich repräsentativ für dieses Land sei.
Aber zum Glück galt diese Kritik nicht der deutschen chemischen Industrie, die wiederum eine Kollektivschau veranstaltete, die übrigens auch prämiert wurde.

So zeigte die Firma Saame & Co aus Ludwigshafen das zur Narkose benötigte Chloroform, die Firma F. von Heyden aus Dresden die ebenfalls in der Medizin eingesetzte Salicylsäure sowie die Chemische Fabrik E. Schering Chloralhydrat, Gallussäure und Kaliumjodid.

Doch inmitten der mehr oder weniger großen Glasschränke namhafter Firmen aus Deutschland erblickte der erstaunte Besucher etwas Besonderes.
Eher unscheinbar waren sieben geschliffene Glaszylinder mit facettierten Abdeckungen in einem schmalen Fach aufgereiht, in denen sich ein weißes Pulver befand, welches beim Öffnen ein unvergleichliches Aroma verbreitete, viel intensiver als eine Gewürzvanille.

Ein Reporter berichtete: 

Die Glasgefäße enthalten eines der merkwürdigsten Präparate der deutschen chemischen Abteilung, nämlich den von Dr. Wilhelm Haarmann in Holzminden an der Weser hergestellten aromatischen Stoff der Vanilleschote. Dieses künstliche Vanillin wird aus dem Cambialsaft von Tannen und Fichten gewonnen und bereits zu einem Preis in den Handel gebracht, der den des rohen Vanillins in den Vanilleschoten nicht nur nicht übersteigt, sondern noch weit unter dem Handelswert der Vanille bleibt.
Im fernen Europa registrierte Wilhelm mit Freude diese große Aufmerksamkeit in Amerika, und er nahm sich vor, bei Gelegenheit einmal selbst über den Atlantik dorthin zu fahren. Erst kürzlich hatte er gelesen, dass die Germanic mit einem neuen Geschwindigkeitsrekord und einem Schnitt von 16 Knoten die Überfahrt in 7 Tagen geschafft hatte.

Fichtensaft für Vanillin

Als Vanillin-Fabrikant benötigt Wilhelm nach seiner Erfindung nunmehr Fichtensaft.

Er wußte, nur wenn die Säfte steigen, also zwischen Mai und Juli, kann die Fichtensaftgewinnung erfolgen.

"Aber um diese Zeit werden bei uns keine Bäume gefällt, sondern im Winter", meinte Tiemann.

„Das ist richtig, aber ich habe schon eine Lösung gefunden. Ich muss örtlich flexibel sein und dort hingehen, wo der Holzeinschlag im Frühling erfolgen muss, aufgrund der Höhenlage. Ich denke da z.B. an den Thüringer Wald.“

„Ein zweites und noch größeres Problem ist in meinen Augen der geringe Coniferinanteil im Fichtensaft. So lassen sich aus einer Fichte, die 20 Meter lang ist, nur etwa ein Liter Cambialsaft gewinnen, das entspricht einem Anteil von 4 Gramm Coniferin. Oder anders ausgedrückt, für 1 Kilogramm des begehrten Coniferins müssen 250 Fichten entsaftet werden.“

„Wegen der vielen Bäume mache ich mir keine Sorgen, denn die werden für den Holzbedarf sowieso eingeschlagen, die Saftgewinnung ist schließlich nur ein Nebenprodukt.

Aber jetzt musste er erst einmal eine Reise in den Thüringer Wald organisieren.
Es war schon ein seltsames Schauspiel, was sich dann im Frühjahr 1874 auf einer Lichtung im Wald bei Oberhof abspielte.
25 Frauen arbeiteten wie besessen an Baumstämmen mit Löffeln und Schwämmchen, schwätzten dabei abwechselnd und sangen Volkslieder, und zwischendurch klapperten ihre Blechtöpfe. 
In der Mitte trohnte Wilhelm an einem Lagerfeuer mit dampfendem Kessel und rauchte eine Zigarre.
Wanderer vom Rennsteig rieben sich die Augen und konnten sich keinen Reim daraus machen. Was für ein seltsames Schauspiel. Sie konnten nicht ahnen, dass dort im Kessel die Existenzgrundlage für eine zukünftige chemische Fabrik brodelte.

Wilhelm wird Vanillin-Fabrikant

Im Sommer 1874 war für Wilhelm der große Moment gekommen, und es zeichnete sich ab, dass er nun Vanillin-Fabrikant werden konnte.

Zuhause hatte sein Vater schon seine Beziehungen spielen lassen, um einen geeigneten Ort für die Produktion zu finden.

In Altendorf am Holzmindebach war er fündig geworden, und mit seinem Zuschuß konnte Wilhelm ein Gelände mit Schuppen erwerben, in dem einst eine Schleifmühle stand.
Vor allem besaß er inzwischen ein wichtiges Dokument zum Schutz seines Verfahrens. Vom Herzog Wilhelm zu Braunschweig und Lüneburg war das Privilegium für  Wilhelm, Vanillin aus Coniferin darzustellen im Mai vom Kaiserlichen Postamt versandt worden.
So versammelte sich am 1. August eine kleine Gruppe in dem Schuppen, neben seinem Vater als Geldgeber waren noch sein wissenschaftlicher Berater und stiller Teilhaber Tiemann sowie sein erster Angestellter, der Apotheker Koken und sein Anwalt Benecke anwesend.
Der Anwalt entrollte die Gründungsurkunde der Vanillinfabrik, während Wilhelm eine Flasche Sekt öffnete.
Wilhelm war unendlich stolz, jetzt konnte er endlich in seinen eigenen vier Wänden loslegen.

Vanillin-Patente

Vannilin-Patent in England

An dem Roman "Der Herr der Düfte" werden die letzten Korrekturen durchgeführt.

Der junge Verlag Jörg Mitzkat - erst kürzlich ausgezeichnet mit dem "Stern der Woche" von der Initiative der Neuen Westfälischen, der Lippischen Landeszeitung und des Haller Kreisblattes -, bringt das Buch zur Buchmesse heraus. Ab 8. Oktober wird dann der Wissenschaftsroman in Frankfurt der Öffentlichkeit vorgestellt.

Doch jetzt zurück zu Wilhelm. Auf einer Studienreise zusammen mit Tiemann hatte er in England zahlreiche Fabrikationen kennengelernt, so zu sagen als Vorbereitung für seine zukünftige Tätigkeit als Riechstoff-Fabrikant:

Sie besichtigten riesige Fabriken mit Tausenden von Arbeitern, in dieser Dimension ihnen völlig unbekannt. Dabei waren neben Stahlwerken, Textilfabriken auch chemische Fabriken, die sie natürlich besonders interessierten.
Dort hergestellt wurde Schwefelsäure, Soda, Stärke, Chromat und Alaun.

Jetzt wurde es Wilhelm doch ein wenig bange, auf was er sich als Chemiker da alles einlassen musste. Auch Tiemann war beeindruckt und fühlte sich insgeheim bestärkt, sich mehr der reinen Wissenschaft und Lehre zu widmen. 

Für Wilhelm war nach der Reise klar, auch in England sollte er sein Vanillin-Verfahren schützen lassen. Deshalb hatte er sich frühzeitig dort die Vanillin-Synthese patentieren lassen mit dem Patent Nr. 709 im Jahr 1874. Die Patentschrift wurde schon früh als die Geburtsurkunde der Riechstoff-Industrie bezeichnet.

Vanillin-Privilegium

Privilegium

Ein Blog ist wie eine tägliche Zeitung, wenn er regelmäßig geführt bzw. "gepostet"wird, wie es heute heißt, ist aber zeitlich schwer durchzuhalten für den Verfasser.

Am Wochenende kann dann der Leser versäumte Beiträge nachholen, oder auch ältere Posts aufrufen, wenn er mag.

Ich freue mich über jeden Leser, der mehr wissen möchte über die Vanille und über "Den Herrn der Düfte" und wie die Geschichte weitergeht.

Nach der bahnbrechenden Entdeckung der Synthese von Vanillin, dem Hauptaromastoff der Vanille, aus Fichtensaft, musste Wilhelm sich dieses Verfahren schützen lassen.


In der damaligen Zeit gab es für jedes deutsche Königreich oder Herzogtum ein eigenes „Privileg“. So wurde z.B. in diesem Fall am 10. April 1874 in Gotha durch den Herzog von Sachsen Coburg und Gotha für  Wilhelm  das Privileg beurkundet, Vanillin darzustellen aus Coniferin.

Auch vom Herzog Wilhelm zu Braunschweig und Lüneburg wurde das „Privilegium" für Wilhelm  am 14. Mai 1874 vom Kaiserlichen Postamt versandt.

Wilhelm entdeckt die Formel

Vanillin

Die heutige Seite ist wohl mehr etwas für Chemie-Experten, allerdings steckt schon eine Vereinfachung in der Beweisführung.

Die Strukturformel von Vanillin war zur damaligen zeit völlig unbekannt.

Auch der Nichtchemiker kann an der ringförmigen Struktur seine Freude haben.

Doch schauen wir, wie Wilhelm neben Tiemann zu der sensationellen Strukturaufklärung kam.
„Welche Struktur verbirgt sich hinter der Substanz Vanillin, wie sind die acht Kohlenstoff-Atome miteinander verknüpft, was meinst Du?“ fragte Wilhelm, als sie zu später Stunde im Laboratorium eine kleine Pause einlegten.
„Ich glaube an eine Ringstruktur ähnlich wie Benzol, der Sauerstoff befindet sich wohl in Seitenketten.“
„Ich habe schon gewisse Vorstellungen über diese funktionellen Gruppen aufgrund meiner Versuche“, antwortete Wilhelm, „denn die Substanz bildet mit Basen Salze, daraus läßt sich ableiten, dass eine Hydroxylgruppe vorliegen muß. 
Außerdem läßt sich mit einer Jodverbindung noch eine andere Gruppe nachweisen.
Die reduzierenden Eigenschaften schließlich deuten auf eine Aldehydgruppe hin, die häufig bei Aromastoffen anzutreffen ist.“

„Aber wo sitzen diese drei Gruppen am Benzolring, wenn wir das wüßten, hätten wir die Struktur aufgeklärt.“

„Ich habe da so eine Idee“, meinte Wilhelm,“ der Schlüssel liegt meiner Meinung bei einer bereits erforschten Substanz, die in ihrer Struktur ähnlich dem Vanillin aufgebaut ist. Es handelt sich dabei um eine Säure, dort sitzen die drei Seitengruppen in 1-, 3- und 4-Stellung am Benzolring.“

„Aber dort sind ja doch zwei Seitengruppen ganz anderer Natur.“
„Ja, das ist richtig, aber man könnte doch beim Vanillin sowohl die Aldehyd- als auch die Methoxygruppe chemisch umwandeln, um dann zu schauen, was dabei herauskommt?“
„Das ist genial“, beeilte sich Tiemann zu entgegnen.

Wilhelm begann sofort mit den Versuchen.

Die Abbaureaktion wurde durchgeführt mit Kaliumhydroxid und man gelangte tatsächlich zu der bereits bekannten Säure (Protocatechusäure).

„Das ist jetzt der Strukturbeweis“, rief Tiemann voller Freude aus, „denn wir sind eindeutig bei der bestimmten Säure angelangt!“

„Also haben wir festgestellt, beim Vanillin sitzen die Seitenketten in 1, 3 und 4-Positionen am Benzolring,“ jubelte Wilhelm. 

Voller Stolz riefen sie am nächsten Morgen ihren Professor ins Laboratorium. Dieser war wie vom Donner gerührt. Hofmann schnupperte lange den Vanilleduft, der von den zarten Kristallen ausging.

Heureka Vanilleduft

Vanillin-Kristalle

Heute bin ich gezwungen, den Leser etwas stärker in die Welt der Chemie mitzunehmen, denn für Wilhelm ist der Tag der damals sensationellen Entdeckung gekommen.
Nach den schrecklichen Kriegserlebnissen regte sich allmählich bei Wilhelm der Gedanke an Berlin. 

Plötzlich war alles wieder gegenwärtig, voller Unruhe packte er seinen Koffer im Frühjahr 1872 und eilte zur Bahnstation. Jetzt hielt ihn nichts mehr auf, die Welt gehörte der Wissenschaft! 

Von früh morgens bis spät in die Nacht war das Laboratorium von Professor Hofmann in der Universität jetzt Wilhelms Zuhause, und er begann mit seiner Suche im Reagenzglas. Warum sollte man es nicht mit einer Säurespaltung und gleichzeitiger Oxidation versuchen?

Wilhelm versetzte Coniferin mit Schwefelsäure und Kaliumdichromat und zeigte sich beeindruckt, als die Reaktion heftig einsetzte.

Es brodelte und zischte und erhitzte sich.

Zur Trennung versuchte er es mit einer Destillation, und zu seiner Überraschung bekam er aus der gefärbten Lösung ein wasserhelles, klares Destillat und auch ein aromatischer Duft lag in der Luft!

Jetzt brauchte Wilhelm viel Geduld mit dem Destillat, Tag für Tag und -  frei nach Goethe -  ließ er kristallisieren, wie es im Faust heißt, zumindest stellte er sich dieses Wachsen von Kristallen so vor.An jedem Morgen eilte er voller Unruhe ins Labor, doch die Lösung war jedes Mal unverändert klar.
Am 20. Tag wollte er etwas probieren, Tiemann hatte von Impfkristallen gesprochen, das sei eine gute Methode, um nachzuhelfen.
Doch als er voller Tatendrang ins Labor stürmte, war das Wunder perfekt: 
Feine weiße Nadeln zeigten sich am Boden des Becherglases!
Und beim Abfiltrieren war der Vanilleduft plötzlich da!
Heureka![1]
Der Geruchsprobe nach zu urteilen, war tatsächlich zum ersten Mal das Vanillin der Gewürzvanille im Reagenzglas erzeugt worden!
[1] grch. „ich hab´s gefunden“, Ausruf des Archimedes bei der Entdeckung des Gesetzes vom spez. Gewicht