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Die Chemie schuf die Grundlage für die Erfindung des Thermometers, denn der Wärmeanzeiger basiert auf der wärmeabhängigen Ausdehnung von Flüssigkeiten und Gasen, die in Temperatur umgerechnet wird. Heute ist die Ermittlung der Temperatur nach der Ermittlung der Uhrzeit die zweithäufigste Messung von Einheiten, die weltweit vorgenommen wird. Die Angabe von Temperaturen ist längst selbstverständlich geworden.

Mittlerweile gibt es Thermometer für alle möglichen Einsatzzwecke, vom Fieberthermometer und Wetterthermometer über das Bimetall-Thermometer für die Sauna und industrielle Thermometer mit extrem hohem Siedepunkt bis zum Infrarotthermometer und Küchenthermometer in der Gastro. Gerade Bratenthermometer, Grillthermometer und Kühlschrankthermometer sind für die Küche beliebte Werkzeuge geworden, welche die Zubereitung von Fleisch und anderen Speisen sowie die richtige Kühlung auf ein neues Level hieven.

Doch dies war nicht immer so, denn wie auch das Rad musste das Thermometer erst erfunden werden. Wir stellen die Meilensteine auf diesem Weg vor, die einen spannenden Einblick in die Wissenschaftsgeschichte ermöglichen

Philon von Byzanz und Galileo

Galileo Galilei war mit seiner Begabung, seiner Neugierde und seinem unermüdlichen Forschungsdrang Wissenschaftler im besten Sinne. Besonders der Weltraum zog sein Interesse an. Seine Beweise für das heliozentrische Weltbild machten ihn weltberühmt. Sein Widerruf vor dem Inquisitionsgericht verhinderte ein ähnliches Schicksal wie das seines Vorgängers Giordano Bruno, der auf dem Scheiterhaufen endete.

Weniger bekannt ist, dass Galileo auch das erste moderne Thermometer entwickelte. Zwar gab es bereits in der Antike mit Philon von Byzanz den Erfinder eines Luftthermometers, der sein Gerät auf schon damals bekannte Erkenntnisse aufbauen konnte, dass Luft sich bei Hitze ausdehnt und bei Kälte wieder zusammenzieht. Doch es war eher ein Barometer als ein Thermometer und der Luftdruck verfälschte die Temperaturermittlung.

Galileos Thermometer aus dem Jahre 1592 basierte auf einer mit gefärbtem Wasser gefüllten Glasröhre. Das Wasser reagierte auf die Wärmeeinwirkung durch Ausdehnung oder Kontraktion. Eine auf der Oberfläche des Wassers schwimmende Kugel zeigte den Stand der Temperatur an. Das Problem der Beeinflussung der Temperaturmessung durch den Luftdruck blieb aber bestehen und Wasser als Material erwies sich für die Messung als ungenau. Ungenau war außerdem der Orientierungspunkt für die höchste Temperatur, für deren Referenz ein heißer Sommertag genommen wurde. Die Tatsache, dass Frosttemperaturen nicht zu ermitteln waren, war ein weiterer ernsthafter Makel.

Die nächsten Schritte

Es gab also noch einiges zu verbessern. Der venezianische Arzt Santorio Santorio (1561 – 1636) vereinfachte zunächst die Ablesbarkeit des Thermometers durch die Einführung von Skalen. Als neue Flüssigkeit wurde Weingeist genommen. Sie sollte eine genauere Messung gewähren, verdarb nicht und ließ sich ebenfalls gut färben. Doch der Alkohol beeinflusste ebenfalls das Messergebnis und die Übersetzung erschwerte zusätzlich, dass jeder einen anderen Alkoholanteil verwendete.

Die Traubenrückstände des Weingeistes und die verwendeten Färbemittel lagerten sich zudem in den Kapillaren ab und sorgten für einen hohen Reinigungsaufwand der Messgeräte.

Im 18. Jahrhundert entwickelten die Forscher Fahrenheit und Celsius die nach ihnen benannten Maßstäbe und setzten sich für die Vereinheitlichung der Temperaturmaßstäbe ein, die allerdings erst 1948 international umgesetzt wurde. Fahrenheit war auch in der Hinsicht revolutionär, dass er bei seinen Thermometern bereits mit dem Material Quecksilber arbeitete.

Quecksilber war lange Zeit die Ideallösung

Erst das Quecksilber als Ausgangsmaterial für die Glasröhrchen sorgte für eine zuverlässige Lösung. Das Material ermöglichte zudem die Messung von Temperaturen bis zu -38 °C und mit Zugabe von Thallium bis zu -58 °C. Thermometer auf Basis von Quecksilber waren bis in die 1980er-Jahre in den Haushalten weitverbreitet, bis sie von den modernen Digitalthermometern abgelöst wurden, die prinzipiell jede Temperatur eines wie auch immer gearteten Objekts messen können und teilweise nicht einmal eine Berührung mit dem zu messenden Gegenstand erforderlich machen.

Der hohe Siedepunkt von Quecksilber von 750 °C ermöglichte außerdem die Nutzung des Thermometers für industrielle Zwecke. Übertroffen wird dies durch das Edelmetall Platin, das nicht zuletzt aufgrund seines hohen Siedepunktes von 1.700 °C wertvoller als Gold ist und als Basis für industrielle Thermometer zum Einsatz kommt.