Pioniere der Elektronik Der Wegbereiter der elektronischen Verstärkung: Lee de Forest und das Audion

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Die Triode war das erste aktive elektronische Bauelement der Geschichte und bildete die Grundlage für Funktechnik, Rundfunk, Radar, Telefonverstärker, frühe Computer und letztlich die moderne Elektronik. Wir beleuchten das Leben des Erfinders Lee de Forest.

Der Amerikaner Lee de Forest gilt als eine der wichtigsten Persönlichkeiten der Rundfunktechnik. Zudem engagierte er sich auch bei der Tontechnik für Filme. Sein wohl größter Beitrag zur Historie der modernen elektronischen Bauteile war die Erfindung einer Triode mit einem Steuerungsgitter sowie einer Anode und Kathode, in einer zunächst unvollständig evakuierten Elektronenröhre.

Diese 1906 zum Patent eingereichte Weiterentwicklung einer Diode diente der Verstärkung kleiner elektrischer Ströme, was wiederum zur Verstärkung von drahtlos gesendeter Sprache nützlich war. Lee de Forest nannte seine Triode „Audion“ und baute darauf basierend unter anderem Rundfunk-Empfangsgeräte. Da wir auch auf das Leben sowie weitere wichtige Entwicklungen von Lee de Forest aus seinen erfinderischen und unternehmerischen Tätigkeiten eingehen wollen, starten wir nun aber zuerst mit den ersten Lebensjahren von Lee de Forest.

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Kindheit mit pragmatischem Trotz gegen Rassismus

Lee de Forest erblickte am 26. August 1873 in Council Bluffs das Licht der Welt, einer kleinen Stadt in Iowa. Die Eltern von Lee de Forest hießen Anna Margeret und Henry Swift de Forest, wobei letzterer als protestantischer Pfarrer arbeitete. Schon im Jahr 1879 zog es die Familie nach Talladega in Alabama. Alabama war einer der konföderierten Staaten, die Mitte des 19. Jahrhunderts an der Sklaverei festhalten wollten und zusammen mit weiteren Bundesstaaten eine Sezession, also eine formale Trennung vom Rest der USA, verkündeten, was zum Bürgerkrieg von 1861 bis 1865 führte.

Vermutlich war es auch der christliche Gedanke, der Henry Swift de Forest mit seiner Familie nach Alabama verschlug. Denn er übernahm 1879 die Leitung des Talladega Colleges, einer Schule, in der überwiegend schwarze Kinder die Schülerschaft stellten. Diese Tatsache oder vielleicht auch überhaupt die Prämisse der Schule, für Kinder aller Farben, Religionen und Geschlechter offen zu sein, war großen Teilen der weißen, von der Sklaverei geprägten Bevölkerung in der Region ein Dorn im Auge. Die engeren Freunde von Lee de Forest waren fast ausschließlich farbige Kinder aus der Stadt, unter anderem, da seine Familie von großen Teilen der weißen Bevölkerung ausgegrenzt wurde.

Universitäre Laufbahn

Seine Schulbildung erhielt Lee de Forest am Talladega College. Er ging im Jahr 1891, also im Alter von 17 oder 18 Jahren, in den kleinen Ort Gill in Massachusetts, etwa 100 Kilometer westlich von Boston. Dort verbrachte er zwei Jahre in einer Schule, die zur Vorbereitung auf einen Universitätsbesuch diente. 1893 startete er dann im Bundesstaat Connecticut sein Studium, und zwar in der zur Yale-Universität gehörenden Sheffield Scientific School in New Haven. Die Sheffield Scientific School war spezialisiert auf verschiedene Ausprägungen des Ingenieurwesens, wobei sich Lee de Forest vor allem mit dem Bereich beschäftigte, der mit dem damals boomenden Feld der Elektrizität und Elektronik zu tun hatte. Die Kosten für das Studium finanzierten seine Verwandten, wobei wir den heutigen Wert – damals 300 Dollar pro Jahr – auf heute weit mehr als 10.000 Dollar schätzen.

1896 hatte de Forest den ersten Teil seines Studiums beendet und begann im September für drei Jahre ein postgraduales Studium. Dabei führte er zahlreiche Experimente mit Elektrizität durch, die regelmäßig zu Stromausfällen an der Fakultät sorgten. Da er trotz Verwarnungen weitermachte und durch Stromausfälle wichtige Vorlesungen unterbrach, wurde Lee de Forest manchen Quellen zufolge gar von der Sheffield Scientific School verwiesen. Er erwog eine Position bei der Armee als Trompeter, um im April 1898 ausgebrochenen Spanisch-Amerikanischen Krieg rund um Kuba eingesetzt zu werden. Noch bevor er aber in den aktiven Dienst eintrat, war der Krieg im August 1898 bereits vorbei. Lee de Forest durfte danach nach Yale zurückkehren und beendete 1899 erfolgreich sein Studium, allerdings nun im Sloane Physics Laboratory, das zur physikalischen Fakultät der Universität gehört.

Ein eifriger, aber wenig erfolgreicher Erfinder

Nach seinem Studium engagierte sich Lee de Forest im Bereich der Radiotechnik und versuchte, beim Italiener Gugliermo Marconi eine Anstellung zu finden. Marconi war damals einer der großen Namen rund um die Funktechnik und wurde in den Folgejahren unternehmerisch sehr erfolgreich. Doch de Forest blitzte bei ihm ab, genauso wie bei Nikola Tesla, der mit seinen Erfindungen und Experimenten zur Elektrizität ebenfalls im Fokus der öffentlichen Aufmerksamkeit stand.

Seine ersten Entwicklungsarbeiten im Bereich der Elektrotechnik führte Lee de Forest daher als Angestellter der Western Electric Company in Chicago durch, die schon damals zum Kommunikationskonzern AT&T gehörte. Er wollte damals auch bei einem Jachtrennen in New York den Stand seiner Funktechnik beweisen und sie während des Rennens verwenden, was Marconi zwei Jahre zuvor bereits erfolgreich getan hatte. Doch der Sender von de Forest hatte einen Defekt. Hinzu kam, dass weitere Konkurrenten anwesend waren und Funksignale sendeten, sodass sich die Frequenzen überlagerten.

Der Versuch, sich auf Zeitfenster zu einigen, in denen jeder Einzelne ein Sprachrecht hat, endete im Chaos. Trotzdem konnte Lee de Forest Kontakte knüpfen und lernte unter anderem den Börsenmakler Abraham White kennen, den er als Investor gewinnen konnte, um 1902 die Gründung der American De Forest Wireless Telegraph Company durchzuführen. Wenige Jahre später erfand er dann die Audion-Röhre, wobei de Forest selbst sagte, dass er gar nicht wisse, warum diese Konstruktion per Funk gesendete Sprache verstärken konnte.

Viele Ehen und juristischer Ärger mit seiner Arbeit

Seinen ersten öffentlichen Testeinsatz hatte die Audio-Röhre 1907 bei einem Gespräch zu Frauenrechten. Die Gesprächspartnerin von Lee de Forest war Harriot Eaton Stanton Blatch, die eine bekannte Suffragette war und sich folglich für Frauenrechte einsetzte. Ein Jahr später wurde sie de Forests Schwiegermutter, denn er heiratete ihre Tochter Nora, die zuvor schon seine Assistentin gewesen war. Dies war bereits seine zweite Ehe – im Jahr 1906 war er für wenige Monate mit Lucille Sheardown verheiratet, und auch Ehe Nummer 2 hielt nicht lang: 1909, nach nur einem Jahr Ehe, trennten sich Lee de Forest und seine Frau Nora, wobei die Scheidung erst einige Jahre danach erfolgte.

1912 heiratete de Forest Mary Mayo White, die am 5. Oktober 1930 starb. Nur fünf Tage später kam dann die vierte Ehe zustande, als Lee de Forest die Stummfilm-Schauspielerin Marie Mosquini heiratete. Wir gehen aber nun zurück in das Jahr 1913, denn damals erhob die Staatsanwaltschaft den Vorwurf des Aktienbetrugs gegenüber de Forest und drei seiner Geschäftspartner, wobei de Forest freigesprochen wurde. Kurz danach gab es weiteren juristischen Ärger, genauer gesagt einen Patentstreit rund um die Triode, der als einer der längsten derartigen Prozesse in die Geschichte einging.

Kurz danach folgte ein Patentstreit, der zu den langwierigsten in der frühen Radiotechnik zählt: Edwin Howard Armstrong hatte 1912 die sogenannte regenerative Schaltung entwickelt, mit der sich Empfänger deutlich empfindlicher machen ließen. De Forest meldete später ebenfalls Ansprüche auf die zugrunde liegende Idee an und es begann eine juristische Auseinandersetzung, die sich über Jahre durch mehrere Instanzen zog und 1934 bis vor den Supreme Court führte. Am Ende wurde de Forest in den USA rechtlich die Priorität zugesprochen. Fachlich blieb das Urteil jedoch umstritten; ein großer Teil der Ingenieursgemeinde betrachtete Armstrong weiterhin als den maßgeblichen Entwickler der Regeneration.

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Radiosender und das Umschwenken zum Film

Wir kehren noch einmal zu den 1910er-Jahren zurück: Auf seinem eigenen Radiosender präsentierte de Forest als einer der Ersten im Jahr 1910 ein Musikprogramm. Zudem war sein Sender der erste, der über eine Präsidentenwahl berichtete, und zwar die im Jahr 1912, die der Demokrat Woodrow Wilson gewann. 1916 gab es eine weitere Weltpremiere, nämlich Radiowerbung, obgleich Lee de Forest dabei nur seine eigenen Produkte bewarb. All diese Pionierleistungen sowie zahlreiche gesendete Beiträge und Berichte halfen aber nicht dabei, dass Lee de Forest einen größeren Erfolg als Radiomacher für sich verbuchen konnte.

In den 1920er-Jahren widmete sich Lee de Forest schließlich dem Film, blieb aber seinen Erfahrungen aus der Funktechnik treu. Denn sein Gebiet war der Ton für Filme. Damals waren vertonte Filme noch nicht beim Publikum angekommen, da die Technik in den Kinderschuhen steckte. Er entwickelte die Technik der deutschen Hans Vogt, Joseph Masolle und Joseph Engl weiter, die das Lichttonverfahren entwickelt hatten. In den Jahren 1922 bis 1925 entstanden mehrere Filme, die von der neu gegründeten De Forest Phonofilm Corporation produziert wurden, aber von der Filmbranche nicht angenommen wurden. Erst nachdem die Filmbranche einige Jahre später ein anderes Verfahren nutzte, schwenkte sie auf die Technik von de Forest um, der davon aber finanziell kaum profitieren konnte.

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Zwei große Ehrungen kurz vor dem Tod

Nach dem Prozessende 1934 im großen Streit gegen Armstrong wurde es stiller um Lee de Forest. Er kann zwar mehr als 300 Patente vorweisen, hatte aber nie den ganz großen und vor allem langfristigen Erfolg mit seinen Unternehmen, obwohl vor allem seine Triode als Basis für viele elektronische Geräte aus dem Rundfunk- und Heimelektronik-Bereich diente. Er äußerte sich zwar zwischen 1934 und Ende der 1950er-Jahre unter anderem zu Rundfunkthemen, deren Entwicklung er angesichts der modernen Rockmusik, die damals aufkam, wegen seiner streng konservativ-republikanischen Grundeinstellung eher kritisch sah.

Bis auf einen TV-Auftritt im Jahr 1957, bei dem er als Vater des Rundfunks und Großvater des Fernsehens vorgestellt wurde, konnte de Forest zunächst keine große öffentliche Aufmerksamkeit mehr erregen. 1960 wurden ihm dann aber noch zwei große Ehren zuteil, denn er bekam für seine Errungenschaften rund um den Tonfilm den Oscar sowie auch einen Stern auf dem Walk of Fame in Hollywood. Zu diesem Zeitpunkt war Lee de Forest allerdings körperlich schon stark geschwächt: Nach einem schweren Herzinfarkt im Jahr 1958 verbrachte er die meiste Zeit nur noch im Bett.

Am 30. Juni 1961 verstarb er schließlich im hohen Alter von 87 Jahren in Los Angeles. Er soll zu diesem Zeitpunkt nur noch 1.250 US-Dollar auf dem Konto gehabt haben. Sein Grab befindet sich auf dem San Fernando Missionsfriedhof in Los Angeles. 1977 wurde Lee de Forest posthum in die amerikanische National Inventors Hall of Fame aufgenommen. Seit 1970 gibt es zudem einen nach de Forest benannten Mondkrater. Für die Elektrotechnik war seine Triode wegweisend, die in immer wieder modernisierter Form über viele Jahrzehnte hinweg in der Funk- und Fernsehtechnik sowie auch in den ersten Computern zum Einsatz kam. (sb)

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