Das Zucken der toten Frösche

Er war ein italienischer Physiker, der gerne experimentierte. Dabei entdeckte Alessandro Volta, dass sich chemische in elektrische Energie umwandeln lässt. Und er erfand mit seiner Voltasäule die erste Batterie, mit der dauerhaft Strom produziert werden konnte. Volta gilt zudem als einer der Begründer der Elektrizitätslehre. Ihm zu Ehren wurde die Masseinheit für die elektrische Spannung als Volt bezeichnet.

Strom ist ein Naturphänomen. Wenn wir sagen, es fliesst Strom, dann bewegen sich winzig kleine Teilchen (Elektronen), die eine elektrische Ladung tragen, kontrolliert in die gleiche Richtung. Bereits in der Antike (600 v. Chr.) macht Thales von Milet eine verblüffende Entdeckung. Er reibt ein Stück Bernstein an einem Tierfell. Danach, so stellt der griechische Gelehrte fest, kann man kleine Teilchen wie Federn oder Strohstücken anziehen, die mit ihrer Kraft weitere Teilchen anziehen. Milet kann dieses Phänomen aber noch nicht erklären. Trotzdem gilt sein Experiment als Ursprung der Entdeckung der Elektrizität – und das griechische Wort für Bernstein „elektron“ dient als Namensgeber.

Es sollte aber mehr als 1000 Jahre dauern, bis es gelang, auch einen kontinuierlichen Elektronenfluss – einen Strom – zu erzeugen. Der italienische Experimentalphysiker Alessandro Volta erfindet um 1800 die erste funktionierende Batterie, die er Voltasche Säule nennt. Das Grundwissen dafür basiert auf Experimenten mit toten Fröschen.

Die Geschichte der Batterie beginnt aber mit einem Irrtum, wie das Magazin „GEO kompakt“ festhält. 1791 veröffentlicht der italienische Arzt Luigi Galvani seine Experimente mit aufgeschnittenen Fröschen. Deren Schenkel zucken, wenn er sie mit den Enden eines Drahtes berührt, der aus zwei unterschiedlichen Metallen hergestellt ist. Galvani vermutet, dass im Gewebe „tierische Elektrizität“ gespeichert ist. Fliesse diese durch einen Draht ab, bewegen sich die Beine der Frösche, so seine Annahme.

Erst Volta erkennt, weshalb die toten Frösche wirklich zucken. Nicht das Gewebe steht am Ursprung des Zuckens, sondern die Metalle, die sich unterschiedlich aufladen. Dadurch entsteht eine elektrische Spannung, es fliesst Strom.

Aus gutem Haus

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta stammt aus einer begüterten Familie. Er wird am 18. Februar 1745 in Como (IT) geboren und hat acht Geschwister. Seine Eltern planen für ihn eine Karriere als Jurist und schicken den Jungen in eine Jesuitenschule. Dort interessiert er sich aber mehr für Naturwissenschaften und speziell elektrische Prozesse und studiert die Schriften der damals führenden Forscher auf dem Gebiet der Elektrizität. Später arbeitet er als Professor für Physik an der in Como und an der Universität in Pavia.

Bereits 1775 erfindet er den sogenannten Elektrophor. Damit kann man mit Hilfe von Katzenfell eine elektrische Spannung aufbauen. Das Gerät hat zwar kaum praktischen Nutzen, bringt aber Voltas Grundlagenforschung voran und macht ihn in Forscherkreisen bekannt.

1776 entdeckt er in den aus Sümpfen am Lago Maggiore aufsteigenden Gasblasen als Erster Methan. Er beginnt mit diesem brennbaren Gas zu experimentieren und erfindet die Volta-Pistole, eine Art Gasfeuerzeug, aus denen er Lampen konstruiert, die lange brennen.

Die Voltasäule

Dank all seinen Experimenten und Berechnungen von Spannungsreihen verschiedener Metalle, gelingt Volta um 1800 der eigentliche Durchbruch. Volta baut seine Urbatterie, einen kleinen Turm aus übereinandergeschichteten Kupfer- und Zinkplättchen, dazwischen in Salzwasser getränkte Pappstücke, die Voltasche Säule.

Die Erfindung der Batterie markiert den Beginn der Elektrotechnik. Erst diese Technik ermöglicht es Forschenden, die Gesetze des Stroms experimentell zu untersuchen. Heute kommen die Nachfolger der Voltaschen Säule milliardenfach zum Einsatz.

Mehrfach ausgezeichnet

Für Volta gibt es Ruhm und Ehre. Bereits 1771 ernennt ihn die Londoner Royal Society zum Mitglied, drei Jahre später verleiht sie ihm die Copley Medaille (vergleichbar mit den heutigen Nobelpreis). 1802 erhält er von Institut de France die Ehrenmedaille in Gold und von Napoleon, der von seiner Erfindung begeistert ist, eine Pension. 1810, nach der Eroberung Italiens, ernennt dieser Volta zum Grafen. Nach sechs Jahren Arbeit als Dekan an der Universität Pavia, zieht sich Volta 1819 auf sein Landhaus in der Nähe von Como zurück. Dort stirbt er am 5. März 1827 im Alter von 82 Jahren.

Mehr über die erste Batterie und Volta findet man im nachfolgenden Video (Quelle: SWR)

Axpo stellt auf dem Energiedialog online in loser Folge wichtige Forschende aus dem Bereich Energie und ihre Erfindungen und wissenschaftlichen Erkenntnisse vor. Teil 1: Alessandro Volta