Elektronenmikroskopie, Plasmaphysik Manfred von Ardenne: Fernsehen auf dem Weg zum Massenmedium

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Manfred von Ardennes Forschungen und Erfindungen erstreckten sich über verschiedene Naturwissenschaften und Technologien, darunter die Elektronenmikroskopie, Plasmaphysik und medizinische Technik - wir werfen einen Blick auf die Errungenschaften und Leistungen des Physikers.

Mit Manfred von Ardenne widmen wir uns einer Persönlichkeit, die durch Forschung im Bereich mehrerer Naturwissenschaften sowie als Technikbegeisterter für etwa 600 Innovationen und Patente verantwortlich ist, die mehr oder weniger eng mit dem Fachbereich der Elektrotechnik zu tun haben.

Die vielen Innovationen verteilen sich auf Erfindungen und Patente, von denen viele den Bereich der Funk- und Fernsehtechnik betreffen. Der Höhepunkt dabei war sicherlich die Präsentation auf der Internationalen Funkausstellung in Berlin im Jahr 1931, als Ardenne eine Erfindung zeigte, die die erste elektronische Übertragung eines Fernsehbildes ermöglichte.

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Doch Ardennes Interessen gingen über Funk- und Fernsehtechnik weit hinaus. Seine Forschung beschäftigte sich mit der Elektronenmikroskopie sowie Kern- und Plasmatechnik. Wir blicken in unserem Artikel auf das Leben von Manfred von Ardenne sowie seine wichtigsten Erfindungen zurück.

Nordlicht

Geboren wurde Manfred von Ardenne am 20. Januar 1907 in Hamburg, das damals zum Deutschen Kaiserreich gehörte. Sein Vater war Baron Egmont von Ardenne, der den Posten eines Regierungsrates innehatte. Manfred von Ardenne stammte aus einem Elternhaus der gehobenen Klasse; seine Mutter Adela stammte aus einer reichen Hamburger Patrizierfamilie. 1913 zog die Familie nach Berlin, wo Baron Egmont von Ardenne im Kriegsministerium arbeitete. Manfred von Ardenne bekam zunächst Privatunterricht, besuchte dann aber ein Real-Gymnasium in Berlin-Kreuzberg.

Frühe Forschung und erstes Labor

Die erste tiefgründige Beschäftigung mit den Naturwissenschaften wird Manfred von Ardenne im Jahr 1922 zugeschrieben, also im Alter von 15 Jahren. Er beschäftigte sich dabei mit Elektrophysik sowie Rundfunktechnik – letzteres ist nur allzu verständlich, da 1923 der erste deutsche Radiosender an den Start ging, was freilich schon im Vorfeld angekündigt worden war und von technikbegeisterten Menschen verfolgt wurde.

Der Start des deutschen Rundfunks war auch gleichzeitig das Startsignal für Ardennes berufliches Leben. Denn nachdem er mit 16 Jahren sein erstes Patent erhalten hatte, verliess er im Jahr 1923 vorzeitig die Schule, um unterstützt von Siegmund Loewe (Gründer der Radiofrequenz GmbH, später Loewe GmbH) eine Verstärkerröhre für den Radioempfang zu entwickeln. Die Dreifachröhre wurde im preiswerten Rundfunkempfänger Loewe-Ortsempfänger OE333 verbaut und machte das Radio damit noch zugänglicher für die breite Bevölkerung.

Zwei Jahre später gelang Ardenne die Verbesserung der Breitbandverstärker-Technik; ein wesentlicher Fortschritt für die Entwicklung des Radars und Fernsehens. Er begann zudem ein Studium der Chemie, Mathematik und Physik. Dies war, da er kein Abitur hatte, nur dank Empfehlungen von Georg Graf von Arco (Gründer von Telefunken) sowie dem Walther Nernst (Nobelpreisträger im Bereich Chemie) überhaupt erst möglich. Das Studium diente Manfred von Ardenne allerdings eher der Orientierung. Er hielt das universitäre System für veraltet und brach das Studium nach vier Semestern ab, bevor er sich auf Forschungen im Bereich der angewandten Physik konzentrierte.

In diesem Zuge gründete er 1928 in Berlin-Lichterfelde das Forschungslaboratorium für Elektronenphysik, das für bis zum Jahr 1945 das Zentrum seiner Arbeit darstellen sollte. Diese Villa war, so heisst es, vom Keller bis zum Dach vollgestopft mit Laboratorien und Werkstätten. Die Reichpost war dabei ein wichtiger Geldgeber für das Labor.

Durchbruch in der Fernsehbild-Übertragung

Eine der wohl wichtigsten Erfindungen von Manfred von Ardenne, die die Basis für viele weitere Errungenschaften sowie dem Fernsehen als Unterhaltungs- und Informationsmedium war, ist die elektronische Fernsehübertragung. Motiviert wurde Ardenne dadurch, dass er die auf einer Nipkow-Scheibe basierende mechanische Bildübertragung des ungarischen Erfinders Dénes von Mihály für unbrauchbar hielt und eine elektronische Lösung suchte.

Diese fand er dann schliesslich mithilfe einer Braunschen Röhre (Kathodenstrahlröhre oder CRT), wobei ihm die erste Bildübertragung im Dezember des Jahres 1930 gelang. Sie gilt auch gleichzeitig als die weltweit erste gelungene elektronische Bildübertragung. Im August 1931 führte er seine Erfindung, den Flying Spot Scanner, auch bekannt als Leuchtfleck-Abtaster, schliesslich auf der Internationalen Funkausstellung in Berlin vor.

Seine Apparatur, die vorwiegend aus Verstärkerröhren bestand, sorgte für den Siegeszug der Fernsehtechnik. Denn die mechanischen Varianten, auf die grössere Firmen und auch staatliche Entscheider eigentlich gesetzt hatten, waren viel aufwendiger in der Produktion und anfälliger für Probleme. Die Technik, die Manfred von Ardenne entwickelte, war hingehen vergleichsweise günstig und hatte sich spätestens mit den Olympischen Spielen 1936 durchgesetzt – kurz danach begann allerdings der Zweite Weltkrieg, sodass die Fernsehtechnik erst nach 1945 wieder Fahrt aufnahm.

1937, also noch vor Beginn des Zweiten Weltkriegs, sorgte Manfred von Ardenne aber für ein weiteres Highlight, denn in diesem Jahr wurde ihm das Patent für das weltweit erste Raster-Elektronenmikroskop erteilt, mit dessen Hilfe fortan bildgebende Forschung im Molekularbereich möglich war.

Dunkle Zeit im Zweiten Weltkrieg

Während des Zweiten Weltkriegs (1939 bis 1945) beschäftigte sich Manfred von Ardenne mit der experimentellen Kernphysik, da er schnell erkannte, welche Relevanz die Ende 1938 von Otto Hahn und Fritz Strassmann entdeckte Kernspaltung für das Militär haben konnte. Dabei experimentierte er mit Teilchenbeschleunigern, die er selbst konstruierte, sowie auch mit chemischen Verfahren zur Trennung von Isotopen. 

Ardenne soll nie den Bau einer Waffe auf Basis der Kernspaltung angestrebt haben – allerdings gibt es Aufzeichnungen, die einen Schatten auf diese Behauptung werfen. Denn Ardenne hatte Mitarbeiter und Physiker Fritz Houtermans mit einem im Jahr 1941 fertiggestellten Bericht zu einer möglichen Auslösung einer Kern-Kettenreaktion beauftragt. In diesem Bericht wird auch Plutonium als Brenn- und Explosivstoff genannt, wobei Plutonium damals noch keinen Namen hatte und nur als Element mit der Massenzahl 239 aufgeführt wurde.

Ob Manfred von Ardenne also doch an einer nuklearen Waffe forschte oder sich lediglich aus reinem Interesse mit dem Thema beschäftigte, bleibt bis heute unklar. Es ist denkbar, dass er damals lediglich aus wissenschaftlichem Antrieb handelte, um Physiker Carl Friedrich von Weizsäcker zu widerlegen, der eine explosionsartig ablaufende Kettenreaktion für physikalisch unmöglich hielt.

Forschung in der Sowjetunion

Nach Ende des Zweiten Weltkriegs erklärte sich Manfred von Ardenne bereit, für die Sowjetunion zu arbeiten. Allen voran bemühten sich die Siegermächte USA und die Sowjetunion darum, die fähigsten deutschen Wissenschaftler und Erfinder für sich zu gewinnen. Manfred von Ardenne entschied sich für die Sowjetunion, allerdings in der Annahme, dass es sich lediglich um eine Zusammenarbeit handeln würde, bei der sein Labor in Berlin erhalten bleibt und lediglich eine Art Zweigstelle in Moskau entstehen sollte.

Während Ardenne mit seiner Gattin zur Vertragsunterzeichnung in Moskau angekommen war, wurde ohne sein Wissen das komplette Labor in Berlin demontiert und zusammen mit Kindern und Verwandten ebenfalls nach Moskau gebracht. Eine Wahl liess man ihm in Form von drei vorgegebenen Standorten des neuen Labors, wobei er sich für Sochumi entschied.

Freiheit fand Manfred von Ardenne allerdings nicht vor, sondern Stacheldraht auf dem Zaun und er stand stets unter sowjetischer Aufsicht. In den ersten Jahren war Ardenne einer von mehreren Wissenschaftlern und Forschern, die beim Bau der sowjetischen Atombombe helfen sollten. Er arbeitete dabei freiwillig mit, denn er hatte zumindest inzwischen die Ansicht, dass für ein Gleichgewicht alle Weltmächte und infolgedessen die Sowjetunion über eine Atomwaffe verfügen sollte.

Rückkehr nach Deutschland

1951 keimten Pläne für ein Labor in Dresden, nachdem Ardenne unter anderem Duoplasmatron-Ionenquelle für grosse Teilchenbeschleuniger sowie Massenspektographen entwickelt hatte. Die Pläne für ein Labor in Dresden wurden im Jahr 1955 Wirklichkeit. Zum Gelände im Stadtteil auf dem Weissen Hirsch gehörten auch Wohnräume. Für das Forschungsinstitut arbeiteten später bis zu 500 Menschen, vorwiegend auf den Gebieten Elektronenstrahltechnik und Plasmatechnologie.

Das Institut hielt einen besonderen Status, denn es war das einzige privat geführte Institut der DDR. Dieses Privileg verdankte Ardenne auch seinen Verdiensten aus seiner Zeit in der Sowjetunion. In den 1960er-Jahren widmete sich Ardenne mehr und mehr medizinischen Themen, wobei etwa seine Ideen und Experimente zur Behandlung von Krebs keine Durchbrüche waren, sondern vielmehr kritisch betrachtet wurden und heutzutage der alternativen Medizin zugerechnet werden.

Politische Bemühungen und die letzten Lebensjahre

Obgleich Manfred von Ardenne keiner Partei angehörte, wurde er hauptsächlich ab den 1970er-Jahren politisch aktiv, wenn auch eher durch Kontakte zur Politik im Hintergrund. Laut eigener Aussage traf er sich 1987 mit Wladimir Krjutschkow, dem stellvertretenden Chef des sowjetischen Geheimdienstes, um über die mögliche Absetzung des damaligen DDR-Machthabers Erich Honecker zu sprechen. Seine Hoffnung war, dass durch die als Perestroika bekannten Reformen in der Sowjetunion auch in der DDR Veränderungen stattfinden können, wobei Ardenne eine sozialistische Marktwirtschaft anstrebte.

Durch die friedliche Revolution und Wiedervereinigung mit der Bundesrepublik Deutschland in den Jahren 1989 und 1990 erübrigten sich diese Pläne. Einen Teil des Instituts widmete Manfred von Ardenne nach der Wiedervereinigung in das Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl- und Plasmatechnik um. Ein weiterer wurde zur Von Ardenne Anlagentechnik GmbH (Von Ardenne GmbH), die auf Vakuumbeschichtungen von Werkstoffen wie Glas oder auch Wafern spezialisiert ist. Ein dritter «Abkömmling» Ardennes Institut ist das Von Ardenne Institut für Angewandte Medizinische Forschung. Bei der Gründung der GmbH im Jahr 1991 war Manfred von Ardenne bereits 84 Jahre alt. Er verstarb schliesslich am 26. Mai 1997, nachdem er zu Jahresbeginn seinen 90. Geburtstag zusammen mit seiner Frau sowie seiner Tochter, drei Söhnen sowie zahlreichen Enkeln und Urenkeln verbringen konnte. (sb)

Quellen

• Manfred von Ardenne (Wikipedia)

• Manfred von Ardenne (Lebendiges Museum Online)

• Manfred von Ardenne (Radiomuseum)

• Fernsehgeschichte in Deutschland (Planet Wissen)

• Bewegte Bilder: Die Geschichte des Fernsehens (NDR)

• Manfred von Ardenne - Herr des Fernsehens (NDR)

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