Wer hat den Ionenaustauscher erfunden?

Der Austausch von Ionen ist eine Erfindung der Natur. Zum Beispiel, um für die Pflanzen wichtige Nährstoffe im Boden festzuhalten. Aber nicht nur. Natürliche Ionenaustauscher sind etwa Stoffe wie Zeolithe oder Montmorillonithe. Aber auch verrottetes Holz. So findet sich die älteste Erwähnung eines bewusst eingesetzten Ionenaustausches in der Bibel, wo Mose bitteres Wasser trinkbar macht, indem er altes Holz ins Wasser gibt – perfekt gegen Magnesium-Ionen.

Von der Natur abgeschaut

Dieses Prinzip, dass sich Ionen an solche begehrte Materialien haften und schwächere Ionen verdrängen, machen sich die Menschen inzwischen vielerorts bewusst zunutze. Zum Beispiel in Waschmittel, wo seit den 1980er-Jahren die Fähigkeit von Zeolithen genutzt wird, um Calcium und Magnesium zu binden und damit zu verhindern, dass sich die kalkbildenden Ionen anderweitig absetzen. Dies nicht etwa mit natürlichen Zeolithen, sondern mit dem künstlichen Zeolith A, wovon inzwischen mehrere hunderttausend Tonnen jährlich hergestellt werden.

Kunstharz-Ionenaustauscher

Tatsächlich war die Möglichkeit zur künstlichen Herstellung von Ionenaustauschern der Durchbruch für deren breiten Einsatz in den verschiedensten Bereichen. Denn fortan konnte die Methode aus der Natur gezielter eingesetzt werden und versprach eine hohe Stabilität sowie eine Regenerierbarkeit. Einen der wichtigsten Grundsteine dazu legten B.A. Adams und E.L. Holmes, denen es 1935 zum ersten Mal gelang, Ionenaustauscher auf der Basis von Kunstharzen herzustellen. 1936 wiederum erreichten in Deutschland die ersten Kunstharz-Ionenaustauscher die Marktreife, entwickelt von Robert Griessbach in der Farbenfabrik Wolfen. 1938 wird dort die Grossproduktion aufgenommen.

Heute sind Kunstharz-Ionenaustauscher die weitaus häufigste Methode etwa zur Wasserenthärtung: kleine Kunststoffkugeln, die gezielt Calcium- und Magnesium-Ionen an sich binden, im Gegenzug Natriumionen ans Wasser abgeben und mittels Salzlösung wieder regeneriert werden. Ein Tauschhandel, wie ihn die Natur bereits seit jeher kennt.