150. Geburtstag von Walther Nernst : Frühe Erleuchtung

Vor 150 Jahren wurde Walther Nernst geboren. Er erfand die Glühlampe und verkündete den dritten Hauptsatz der Thermodynamik.

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Die Nobelpreisträger Walther Nernst , Albert Einstein, Max Planck, Robert Millikan und Max von Laue (von links nach rechts) im Gespräch.
Vordenker unter sich. Die Nobelpreisträger Walther Nernst , Albert Einstein, Max Planck, Robert Millikan und Max von Laue (von...Foto: Wikimedia

„Die Schwierigkeit bei Ihnen, Herr Edison, ist, dass sie eben kein Geschäftsmann sind!“ Das entgegnete der deutsche Physikochemiker Walther Nernst (1864 bis 1941) dem wohl bedeutendsten amerikanischen Erfinder, als dieser sich beklagte, dass der Ertrag aus seinen Entdeckungen meist klein blieb. Selbstbewusst spielte Nernst auf jene Million Reichsmark an, die der Elektrokonzern AEG ihm für die von ihm 1897 entwickelte Nernst-Lampe gezahlt hatte. Aber auch wenn diese Lampe technisch ausgereift war und Nernst reich machte, in der Praxis konnte sie sich nicht durchsetzen. Sie wurde bald durch die Metallfadenlampe, die Glühbirne, abgelöst.

Nernsts kommerzieller Erfolg wurde durch Pionierleistungen in Forschung und Technik sowie wissenschaftsorganisatorisches Engagement ergänzt. Er gehörte zu den einflussreichsten deutschen Gelehrten in den Jahrzehnten der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert. Seine Arbeiten zu den theoretischen und experimentellen Grundlagen der physikalischen Chemie machten ihn zu einem der Mitbegründer dieser Disziplin.

Walther Nernst wurde vor 150 Jahren, am 25. Juni 1864, in Briesen (heute Wabrzeno/Polen) geboren. Schon auf dem Gymnasium begeisterte er sich für die Naturwissenschaften, er studierte an den Universitäten Zürich, Berlin, Würzburg und Graz Physik, Chemie und Mathematik. In Graz wurde Ludwig Boltzmann sein Lehrer. Der Physiker machte Nernst zu einem konsequenten Atomisten, der an die Existenz von Atomen und Molekülen glaubte – damals eine umstrittene Idee. Nach der Promotion in Würzburg (1887) ging er zu Wilhelm Ostwald, dem Begründer der physikalischen Chemie, nach Leipzig, wo er sich habilitierte.

Der Nernst'sche Wärmesatz war ein wissenschaftlicher Paukenschlag

Ab 1891 baute Nernst an der Universität Göttingen sein eigenes Institut für physikalische Chemie und Elektrochemie auf und etablierte sich als ein führender Vertreter dieses Fachgebiets. Am Institut wurde die ganze Breite elektrochemischer Fragestellungen bearbeitet; Nernsts Ruf als Forscher und Lehrer zog nicht nur Studenten aus Deutschland, sondern aus aller Welt an. Begriffe und Entdeckungen wie der Nernst-Ettinghausen-Effekt, die Nernst’sche Theorie der galvanischen Stromerzeugung oder der Nernst’sche Verteilungssatz ließen seinen Namen in die Annalen der modernen Naturwissenschaften eingehen. Sie haben ihm unter anderem im Jahre 1920 den Nobelpreis für Chemie gebracht.

Als er 1905 einen Ruf an die Berliner Universität annahm, konnte er erneut mit einem wissenschaftlichen Paukenschlag aufwarten. Im Sommer dieses Jahres verkündete er in einer Vorlesung den dritten Hauptsatz der Thermodynamik, auch bekannt als Nernst’scher Wärmesatz. Die technische Chemie wurde dadurch zu einer rechnenden Wissenschaft – ein erheblicher Vorteil für die chemische Industrie.

Um dieses Theorem experimentell zu prüfen, unternahmen Nernst und seine Schüler umfangreiche Messungen der spezifischen Wärme von unterschiedlichen Stoffen über einen weiten Temperaturbereich. Dabei profilierte sich das Institut am Berliner Reichstagufer als Zentrum der Tieftemperaturphysik. In diesem Zusammenhang wurde auch die große Bedeutung des Wärmesatzes für die Physik deutlich. Nernsts Berliner Kollege Max Planck wies nach, dass der Wärmesatz als Prinzip von der Unerreichbarkeit des absoluten Temperatur-Nullpunkts formuliert werden kann.

Nernst wurde auch zu einem Pionier der Quantentheorie

Diese Untersuchungen zeigten zudem den engen Bezug zur damals jungen Quantentheorie, wodurch Nernst auch zu einem Pionier dieses Fachgebiets wurde; er gehörte zu den Initiatoren der Solvay-Konferenz von 1911, die der Quantenhypothese zum Durchbruch verhalf. Auch sonst engagierte sich Nernst wie kaum ein anderer Gelehrter seiner Zeit wissenschaftspolitisch – beispielsweise gehörte er zu den Mitbegründern der Deutschen Elektrochemischen Gesellschaft und der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft, er wirkte als Rektor der Berliner Universität und als Präsident der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt.

Im Ersten Weltkrieg beschäftigte Nernst sich nicht nur intensiv mit Ballistik und Sprengstoffchemie, sondern gehörte auch zum wissenschaftlich-technischen Beraterkreis der Obersten Heeresleitung. Die Entente listete ihn deshalb 1918 als Kriegsverbrecher. Allerdings unterblieb eine Verfolgung, so dass Nernst seine Karriere ungebrochen fortsetzen konnte. Er starb am 18. November 1941 auf seinem Gut Zibelle in der Oberlausitz, wo er zuletzt in großer Zurückgezogenheit gelebt hatte.

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