text: Fotografie oder Photographie (aus „Licht“ [im Genitiv ] und -graphie, sinngemäß „Zeichnen mit Licht“) bezeichnet: eine Gattung der Bildenden Kunst eine bildgebende Methode, bei der mit Hilfe von optischen Verfahren ein Lichtbild auf ein lichtempfindliches Medium projiziert und dort direkt und dauerhaft gespeichert (analoges Verfahren) oder in elektronische Daten gewandelt und gespeichert wird (digitales Verfahren). das dauerhafte Lichtbild (Diapositiv, Filmbild oder Papierbild; kurz Bild, umgangssprachlich auch Foto genannt), das durch fotografische Verfahren hergestellt wird; dabei kann es sich entweder um ein Positiv oder ein Negativ auf Film, Folie, Papier oder anderen fotografischen Trägern handeln. Fotografische Aufnahmen werden als Abzug, Vergrößerung, Filmkopie oder als Ausbelichtung bzw. Druck von digitalen Bild-Dateien vervielfältigt. Der entsprechende Beruf ist der Fotograf. Bilder, die zum Beispiel für das Kino aufgenommen werden. Beliebig viele fotografische Bilder werden in Reihen von Einzelbildern auf fotografischen Film aufgenommen, die später mit einem Filmprojektor als bewegte Bilder (Laufbilder) vorgeführt werden können (siehe Film). Begriff Bis ins 20. Jahrhundert bezeichnete Fotografie alle Bilder, welche rein durch Licht auf einer Oberfläche entstehen. Schreibweise Bereits im Duden 1929 wurde die Schreibweise „Fotografie“ zugelassen und seit 1973 empfohlen, was sich jedoch bis heute noch nicht ganz durchsetzen konnte. Die Kurzform „Foto“ und das Verb „fotografieren“ gelten als vollständig in die deutsche Sprache integriert und sollen seit der deutschen Rechtschreibreform 1996 nicht mehr mit „ph“ geschrieben werden. Gemischte Schreibungen wie „Fotographie“ oder „Photografie“ sowie daraus abgewandelte Adjektive oder Substantive waren jedoch zu jeder Zeit falsche Schreibweisen. Allgemeines Die Fotografie ist ein Medium, das in sehr verschiedenen Zusammenhängen eingesetzt wird. Fotografische Abbildungen können beispielsweise Gegenstände mit primär künstlerischem (künstlerische Fotografie) oder primär kommerziellem Charakter sein (Industriefotografie, Werbe- und Modefotografie). Die Fotografie kann unter künstlerischen, technischen (Fototechnik), ökonomischen (Fotowirtschaft) und gesellschaftlich-sozialen (Amateur-, Arbeiter- und Dokumentarfotografie) Aspekten betrachtet werden. Des Weiteren werden Fotografien im Journalismus und in der Medizin verwendet. Die Fotografie ist teilweise ein Gegenstand der Forschung und Lehre in der Kunstgeschichte und der noch jungen Bildwissenschaft. Der mögliche Kunstcharakter der Fotografie war lange Zeit umstritten, ist jedoch seit der fotografischen Stilrichtung des Piktorialismus um die Wende zum 20. Jahrhundert letztlich nicht mehr bestritten. Einige Forschungsrichtungen ordnen die Fotografie der Medien- oder Kommunikationswissenschaft zu, auch diese Zuordnung ist umstritten. Im Zuge der technologischen Weiterentwicklung fand zu Beginn des 21. Jahrhunderts allmählich der Wandel von der klassischen analogen (Silber-)Fotografie hin zur Digitalfotografie statt. Der weltweite Zusammenbruch der damit in Zusammenhang stehenden Industrie für analoge Kameras aber auch für Verbrauchsmaterialien (Filme, Fotopapier, Fotochemie, Laborgeräte) führt dazu, dass die Fotografie mehr und mehr auch unter kulturwissenschaftlicher und kulturhistorischer Sicht erforscht wird. Allgemein kulturelle Aspekte in der Forschung sind z. B. Betrachtungen über den Erhalt und die Dokumentation der praktischen Kenntnis der fotografischen Verfahren für Aufnahme und Verarbeitung aber auch der Wandel im Umgang mit der Fotografie im Alltag. Zunehmend kulturhistorisch interessant werden die Archivierungs- und Erhaltungstechniken für analoge Aufnahmen aber auch die systemunabhängige langfristige digitale Datenspeicherung. Die Fotografie unterliegt dem komplexen und vielschichtigen Fotorecht; bei der Nutzung von vorhandenen Fotografien müssen die Bildrechte beachtet werden. Die Gesetzgebungen in verschiedenen Ländern unterscheiden sich teilweise stark. Fototechnik Prinzipiell wird meist mit Hilfe eines optischen Systems, in vielen Fällen einem Objektiv, fotografiert. Dieses wirft das von einem Objekt ausgesendete oder reflektierte Licht auf die lichtempfindliche Schicht einer Fotoplatte, eines Films oder auf einen fotoelektrischen Wandler, einen Bildsensor. Fotografische Kameras Der fotografischen Aufnahme dient eine fotografische Apparatur (Kamera). Durch Manipulation / Veränderung des optischen Systems (unter anderem die Einstellung der Blendenzahl, Scharfstellung, Farbfilterung, die Wahl der Belichtungszeit, der Objektivbrennweite, der Beleuchtung und nicht zuletzt des Aufnahmematerials) stehen einem Fotografen zahlreiche Gestaltungsmöglichkeiten offen. Als vielseitigste Fotoapparatbauform hat sich sowohl im Analog- als auch im Digitalbereich die Spiegelreflexkamera durchgesetzt. Für viele Aufgaben werden weiterhin die verschiedensten Spezialkameras benötigt und eingesetzt. Lichtempfindliche Schicht Bei der Digitalfotografie besteht das Äquivalent der lichtempfindlichen Schicht aus Chips wie CCD- oder CMOS-Sensoren. Bei der filmbasierten Fotografie (z. B. Silber-Fotografie) ist die lichtempfindliche Schicht auf der Bildebene eine Dispersion (im allgemeinen Sprachgebrauch Emulsion). Sie besteht aus einem Gel, in dem gleichmäßig kleine Körnchen eines Silberhalogenids (zum Beispiel Silberbromid) verteilt sind. Je kleiner die Körnung ist, umso weniger lichtempfindlich ist die Schicht (siehe ISO-5800-Standard), umso besser ist allerdings die Auflösung („Korn“). Dieser lichtempfindlichen Schicht wird durch einen Träger Stabilität verliehen. Trägermaterialien sind Zelluloseacetat, früher diente dazu Zellulosenitrat (Zelluloid), Kunststofffolien, Metallplatten, Glasplatten und sogar Textilien (siehe Fotoplatte und Film). Entwicklung und Fixierung bzw. Konvertierung Mit Ausnahme von Rohdaten (RAW-Dateien) müssen digitale Bilddateien nicht entwickelt werden, um sie am Monitor betrachten oder verarbeiten zu können; sie werden elektronisch gespeichert und können anschließend mit der elektronischen Bildbearbeitung am Computer bearbeitet und bei Bedarf auf Fotopapier ausbelichtet oder beispielsweise mit einem Tintenstrahldrucker ausgedruckt werden. Rohdaten werden vorab mittels spezieller Entwicklungssoftware oder RAW-Konvertern am Computer in nutzbare Formate (z. B. JPG, TIF) gebracht, was als digitale Entwicklung bezeichnet wird. Durch das Entwickeln bei der filmbasierten Fotografie wird auf chemischem Wege das latente Bild sichtbar gemacht. Beim Fixieren werden die nicht belichteten Silberhalogenid-Körnchen wasserlöslich gemacht und anschließend mit Wasser herausgewaschen, sodass ein Bild bei Tageslicht betrachtet werden kann, ohne dass es nachdunkelt. Ein weiteres älteres Verfahren ist das Staubverfahren, mit dem sich einbrennbare Bilder auf Glas und Porzellan herstellen lassen. Der Abzug Als Abzug bezeichnet man das Ergebnis einer Kontaktkopie, einer Vergrößerung oder einer Ausbelichtung; dabei entsteht in der Regel ein Papierbild. Abzüge können von Filmen (Negativ oder Dia) oder von Dateien gefertigt werden. Abzüge als Kontaktkopie haben dieselbe Größe wie die Abmessungen des Aufnahmeformats; wird eine Vergrößerung vom Negativ oder Positiv angefertigt, beträgt die Größe des entstehenden Bildes ein Vielfaches der Größe der Vorlage, dabei wird jedoch in der Regel das Seitenverhältnis beibehalten, das bei der klassischen Fotografie bei 1,5 bzw. 3:2 oder in USA 5:4 liegt.Eine Ausnahme davon stellt die Ausschnittvergrößerung dar, deren Seitenverhältnis in der Bühne eines Vergrößerers beliebig festgelegt werden kann; allerdings wird auch die Ausschnittvergrößerung in der Regel auf ein Papierformat mit bestimmten Abmessungen belichtet. Der Abzug ist eine häufig gewählte Präsentationsform der Amateurfotografie, die in speziellen Kassetten oder Alben gesammelt werden. Bei der Präsentationsform der Diaprojektion wurde in der Regel mit dem Original-Diapositiv, also einem Unikat gearbeitet, während es sich bei Abzügen immer um Kopien handelt. Geschichte der Fotografie Vorläufer und Vorgeschichte Der Name Kamera leitet sich vom Vorläufer der Fotografie, der Camera obscura („Dunkle Kammer“) ab, die bereits seit dem 11. Jahrhundert bekannt ist und Ende des 13. Jahrhunderts von Astronomen zur Sonnenbeobachtung eingesetzt wurde. Anstelle einer Linse weist diese Kamera nur ein kleines Loch auf, durch das die Lichtstrahlen auf eine Projektionsfläche fallen, von der das auf dem Kopf stehende, seitenverkehrte Bild abgezeichnet werden kann. In Edinburgh und Greenwich bei London sind begehbare, raumgroße Camerae obscurae eine Touristenattraktion. Auch das Deutsche Filmmuseum hat eine Camera obscura, in der ein Bild des gegenüberliegenden Mainufers projiziert wird. Ein Durchbruch war 1550 die Wiedererfindung der Linse, mit der hellere und gleichzeitig schärfere Bilder erzeugt werden können. 1685 wurde der Ablenkspiegel erfunden, mit dem ein Abbild auf Papier gezeichnet werden konnte. Im 18. Jahrhundert kamen die Laterna magica, das Panorama und das Diorama auf. Chemiker wie Humphry Davy begannen bereits, lichtempfindliche Stoffe zu untersuchen und nach Fixiermitteln zu suchen. Die frühen Verfahren Die vermutlich erste Fotografie der Welt „Blick aus dem Arbeitszimmer“ wurde im Frühherbst 1826 durch Joseph Nicéphore Niépce im Heliografie-Verfahren angefertigt. 1837 benutzte Louis Jacques Mandé Daguerre ein besseres Verfahren, das auf der Entwicklung der Fotos mit Hilfe von Quecksilberdämpfen und anschließender Fixierung in einer heißen Kochsalzlösung oder einer normal temperierten Natriumthiosulfatlösung beruhte. Die auf diese Weise hergestellten Bilder, allesamt Unikate auf versilberten Kupferplatten, wurden als Daguerreotypien bezeichnet. Bereits 1835 hatte der Engländer William Fox Talbot das Negativ-Positiv-Verfahren erfunden. Auch heute werden noch manche der historischen Verfahren als Edeldruckverfahren in der Bildenden Kunst und künstlerischen Fotografie verwendet. Am 13. April 1839, vier Monate vor Daguerre, veröffentlichten Carl August von Steinheil und Franz Ritter von Kobell das von ihnen entwickelte Steinheil-Verfahren. Sie verwendeten dazu als lichtempfindliches Material Chlorsilberpapier. Die aufgenommenen Negative fotografierten sie nochmals ab und erhielten dadurch Positive. Ihre ersten Fotos zeigten unter anderem die Glyptothek und die Türme der Münchner Frauenkirche. Im Jahr 1883 erschien in der bedeutenden Leipziger Wochenzeitschrift Illustrirte Zeitung zum ersten Mal in einer deutschen Publikation ein gerastertes Foto in Form einer Autotypie, die Georg Meisenbach etwa 1880 erfunden hatte. Farbfotografie Der amerikanische Baptistenprediger und Daguerrotypist Levi Hill beanspruchte um 1850/1851 als erster die Erfindung der Farbfotografie für sich. Hill weigerte sich allerdings, die Funktionsweise seines Verfahrens offenzulegen. 1860 arbeitete Niépce de Saint-Victor an einem Verfahren, alle Farben auf einer einzigen lichtempfindlichen Schicht aufzuzeichnen (Heliochromie). Eine Abbildung von James Clerk Maxwell 1861 gilt als die erste Farbfotografie. Gesellschaftliche Bedeutung der frühen Fotografie Zwei Jahre nach der Erfindung der Fotografie wurden ab 1840/41 die ersten Fotoateliers eröffnet. Von Friedrich Wilhelm Schelling und Alexander von Humboldt wurden noch in deren hohem Alter Fotografien aufgenommen. Bilder von Herrschern entstanden, darunter Abraham Lincoln, Otto von Bismarck und Kaiser Wilhelm I. Sie wurden in zahllosen Kopien in privaten Wohnungen gehalten, aber erst mit dem Aufkommen der Presse als Massenartikel ab den 1880er Jahren verbreitet. Parallel entstanden dokumentarische Fotografien, etwa von Naturereignissen. Der erste deutsche Fotograf Hermann Biow fotografierte den Großbrand im Hamburger Alsterbezirk vom Mai 1842. Fotografien entstanden in allen nachfolgenden Kriegen, so im Krimkrieg (1853–1856) und im amerikanischen Bürgerkrieg (1861–1865). Der Kunstcharakter der Fotografie stand zu Beginn hinter ihrem dokumentarischen, technisch-objektivierenden Anspruch. In den Naturwissenschaften fand die Fotografie frühen Einzug, darunter in der Astronomie und in der Medizin (Röntgen). Die Arbeitswelt wurde ab den 1860er Jahren fotografiert, die Reisefotografie entstand. Die Reisefotografie brachte den Menschen bis dahin wenig bekannte Regionen der Erde in neuer Form nahe. Das achtbändige Prachtwerk „The Peoples of India“ (1865–1875) zeigte 460 Aufnahmen. Das vierbändige Illustration of China and Its People (1873) dokumentierte ein damals den Europäern unbekanntes Land. Derselbe Fotograf, John Thomson, richtete später seine Kamera auf die Armen in London. In den großen Städten entstanden Fotostudios. Gegen Ende des 19. Jahrhunderts gehörte das Familienbild oder das Gruppenfoto am Arbeitsplatz längst zur kulturellen Grundausstattung. Die Fotografie war in das Alltagsgeschehen vorgedrungen, dazu zählen Werbung, Propaganda, Bildpostkarte und Ansichtskarte. Die private Nutzung der Fotografie wurde durch die Rollfilmkamera stark gefördert. 20. Jahrhundert Fotografien konnten zunächst nur als Unikate hergestellt werden, mit der Einführung des Negativ-Positiv-Verfahrens war eine Vervielfältigung im Kontaktverfahren möglich. Die Größe des fertigen Fotos entsprach in beiden Fällen dem Aufnahmeformat, was sehr große, unhandliche Kameras erforderte. Mit dem Rollfilm und insbesondere der von Oskar Barnack bei den Leitz Werken entwickelten und 1924 eingeführten Kleinbildkamera, die den herkömmlichen 35-mm-Kinofilm verwendete, entstanden völlig neue Möglichkeiten für eine mobile, schnelle Fotografie. Obwohl, durch das kleine Format bedingt, zusätzliche Geräte zur Vergrößerung erforderlich wurden und die Bildqualität mit den großen Formaten bei Weitem nicht mithalten konnte, setzte sich das Kleinbild in den meisten Bereichen der Fotografie als Standardformat durch. 21. Jahrhundert Die Digitalfotografie, in den 1990er Jahren technologisch eingeleitet, ab den 2000er Jahren sich im professionellen Bereich, später auch bei Amateurfotografen adaptiert, veränderte die Fotografie nachhaltig. Sie veränderte als ein disruptiver Prozess die Fotoindustrie, die Bearbeitungskette und vor allem die Nutzung. Statt eines chemischen Films war nun ein Bildsensor Speicher der Fotografie. Digitale Bilder können nun beliebig auf den Computer übertragen werden und auch mit digitalen Bildbearbeitungsprogrammen bearbeitet (oder manipuliert) werden. Dies dürfte auch die Qualität der Bilder beeinflusst haben, denn Kameraautomatik oder nachträgliche Bildbearbeitungen konnten nun Fehler beim Entstehen der Aufnahme ausgleichen. Die Technik führte zu einer ungeheuerlichen Bilderflut und massenhaften Bildautorenschaften, die in sich noch gesteigert wurde durch die Verbreitung in sozialen Plattformen oder auch durch die Smartphone-Fotografie, bei der die Kamerafunktion nur noch einen Teil von vielen Funktionalitäten darstellt. Unabhängig von der Amateurfotografie als Massenmarkt, hat die Digitalfotografie auch die Arbeit von Profifotografen verändert. Deren Bilder können heute unter technischen Gesichtspunkten wesentlich in der Qualität gesteigert werden. Zugleich kann bei Auftragsarbeiten die Zeit zwischen Aufnahme durch den Fotografen und Nutzung durch den Auftraggeber auf ein Minimum reduziert werden. Technikgeschichte Analogfotografie Begriff Zur Abgrenzung gegenüber den neuen fotografischen Verfahren der Digitalfotografie tauchte zu Beginn des 21. Jahrhunderts der Begriff Analogfotografie oder stattdessen auch die zu diesem Zeitpunkt bereits veraltete Schreibweise Photographie wieder auf. Um der Öffentlichkeit ab 1990 die seinerzeit neue Technik der digitalen Speicherung von Bilddateien zu erklären, verglich man sie in einigen Publikationen technisch mit der bis dahin verwendeten analogen Bildspeicherung der Still-Video-Kamera. Durch Übersetzungsfehler und Fehlinterpretationen sowie durch den bis dahin noch allgemein vorherrschenden Mangel an technischem Verständnis über die digitale Kameratechnik, bezeichneten einige Journalisten danach irrtümlich auch die bisherigen klassischen Film-basierten Kamerasysteme als Analogkameras. Der Begriff hat sich bis heute erhalten und bezeichnet nun fälschlich nicht mehr die Fotografie mittels analoger Speichertechnik in den ersten digitalen Still-Video-Kameras, sondern nur noch die Technik der Film-basierten Fotografie. Bei dieser wird aber weder digital noch analog 'gespeichert', sondern chemisch/physikalisch fixiert. Allgemeines Eine Fotografie kann weder analog noch digital sein. Lediglich die Bildinformation kann punktuell mittels physikalischer, analog messbarer Signale (Densitometrie, Spektroskopie) bestimmt und gegebenenfalls nachträglich digitalisiert werden. Nach der Belichtung des Films liegt die Bildinformation zunächst nur latent vor. Gespeichert wird diese Information nicht in der Analogkamera, sondern erst bei der Entwicklung des Films mittels chemischer Reaktion in einer dreidimensionalen Gelatineschicht (Film hat mehrere übereinander liegende Sensibilisierungsschichten). Die Bildinformation liegt danach auf dem ursprünglichen Aufnahmemedium (Diapositiv oder Negativ) unmittelbar vor. Sie ist ohne weitere Hilfsmittel als Fotografie (Unikat) in Form von entwickelten Silberhalogeniden bzw. Farbkupplern sichtbar. Gegebenenfalls kann aus solchen Fotografien in einem zweiten chemischen Prozess im Fotolabor ein Papierbild erzeugt werden, bzw. kann dies nun auch durch Einscannen und Ausdrucken erfolgen. Bei der digitalen Speicherung werden die analogen Signale aus dem Kamerasensor in einer zweiten Stufe digitalisiert und werden damit elektronisch interpretier- und weiterverarbeitbar. Die digitale Bildspeicherung mittels Analog-Digital-Wandler nach Auslesen aus dem Chip der Digitalkamera arbeitet (vereinfacht) mit einer lediglich zweidimensional erzeugten digitalen Interpretation der analogen Bildinformation und erzeugt eine beliebig oft (praktisch verlustfrei) kopierbare Datei in Form von differentiell ermittelten digitalen Absolutwerten. Diese Dateien werden unmittelbar nach der Aufnahme innerhalb der Kamera in Speicherkarten abgelegt. Mittels geeigneter Bildbearbeitungssoftware können diese Dateien danach ausgelesen, weiter verarbeitet und auf einem Monitor oder Drucker als sichtbare Fotografie ausgegeben werden. Digitalfotografie Die erste CCD (Charge-coupled Device) Still-Video-Kamera wurde 1970 von Bell konstruiert. 1972 meldete Texas Instruments das erste Patent auf eine filmlose Kamera an, welche einen Fernsehbildschirm als Sucher verwendete. 1973 produzierte Fairchild Imaging das erste kommerzielle CCD mit einer Auflösung von 100 × 100 Pixel. Dieses CCD wurde 1975 in der ersten funktionstüchtigen digitalen Kamera von Kodak benutzt. Entwickelt hat sie der Erfinder Steven Sasson. Diese Kamera wog 3,6 Kilogramm, war größer als ein Toaster und benötigte noch 23 Sekunden, um ein Schwarz-Weiß-Bild mit 100×100 Pixeln Auflösung auf eine digitale Magnetbandkassette zu übertragen; um das Bild auf einem Bildschirm sichtbar zu machen, bedurfte es weiterer 23 Sekunden. 1986 stellte Canon mit der RC-701 die erste kommerziell erhältliche Still-Video-Kamera mit magnetischer Aufzeichnung der Bilddaten vor, Minolta präsentierte den Still Video Back SB-90/SB-90S für die Minolta 9000; durch Austausch der Rückwand der Kleinbild-Spiegelreflexkamera wurde aus der Minolta 9000 eine digitale Spiegelreflexkamera; gespeichert wurden die Bilddaten auf 2-Zoll-Disketten. 1987 folgten weitere Modelle der RC-Serie von Canon sowie digitale Kameras von Fujifilm (ES-1), Konica (KC-400) und Sony (MVC-A7AF). Es folgten 1988 Nikon mit der QV-1000C, 1990 Kodak mit dem DCS (Digital Camera System) sowie 1991 Rollei mit dem Digital Scan Pack. Ab Anfang der 1990er Jahre kann die Digitalfotografie im kommerziellen Bildproduktionsbereich als eingeführt betrachtet werden. Die digitale Fotografie revolutionierte die Möglichkeiten der digitalen Kunst, erleichtert insbesondere aber auch Fotomanipulationen. Die Photokina 2006 zeigte, dass die Zeit der filmbasierten Kamera endgültig vorbei ist. Im Jahr 2007 waren weltweit 91 Prozent aller verkauften Fotokameras digital, die herkömmliche Fotografie auf Filmen schrumpfte auf Nischenbereiche zusammen. Im Jahr 2011 besaßen rund 45,4 Millionen Personen in Deutschland einen digitalen Fotoapparat im Haushalt und im gleichen Jahr wurden in Deutschland rund 8,57 Millionen Digitalkameras verkauft. Fotografie als Kunstform Pioniere und Kritiker Der Kunstcharakter der Fotografie war lange Zeit umstritten: Charles Baudelaire führte dies bereits in seinem Werk Die Fotografie und das moderne Publikum im Jahre 1859 aus. Baudelaire beschäftigte sich mit dem Einfluss der Fotografie auf die Kunst und ebenso mit den tiefgreifenden Veränderungen der Kunstwahrnehmung: Ästhetische Erziehung und Geschmacksbildung wurde nun neben den klassischen Künsten auch durch die Fotografie bestimmt. Baudelaire sah hier die Geschlossenheit der Künste durch ein neues Medium erweitert. Baudelaire erkannte auch die Konkurrenz innerhalb der Kunst: Der Porträtmaler stand nun dem Porträtfotografen gegenüber. Baudelaire kritisierte die Bestrebungen, die Natur zu kopieren, ohne ihr Wesen zu kennen, als eine gegenüber der wahren Kunst feindlich eingestellte Lehre. Diese Kritik manifestiert sich bis heute: Die realistische oder auch idealisierte Abbildung wird oft kritisiert. Künstlerische Fotografie bedeutet bis heute, Wahrnehmung, Dialog und Schöpfung. Zugespitzt formuliert der Kunsttheoretiker Karl Pawek in seinem Buch Das optische Zeitalter (1963): „Der Künstler erschafft die Wirklichkeit, der Fotograf sieht sie.“ Diese Auffassung, u. a. von Walter Benjamin vertreten, betrachtet die Fotografie nur als ein technisches, standardisiertes, mechanisch reproduzierte Verfahren, mit dem eine Wirklichkeit auf eine objektive, quasi „natürliche“ Weise abgebildet wird, ohne dass dabei gestalterische und damit künstlerische Aspekte zum Tragen kommen: „die Erfindung eines Apparates zum Zwecke der Produktion ... (perspektivischer) Bilder hat ironischerweise die Überzeugung ... verstärkt, dass es sich hierbei um die natürliche Repräsentationsform handele. Offenbar ist etwas natürlich, wenn wir eine Maschine bauen können, die es für uns erledigt.“ Fotografien dienten gleichwohl aber schon bald als Unterrichtsmittel bzw. Vorlage in der Ausbildung bildender Künstler (Études d’après nature). Schon in Texten des 19. Jahrhunderts wurde aber auch bereits auf den Kunstcharakter der Fotografie hingewiesen, der mit einem ähnlichen Einsatz der Technik wie bei anderen anerkannten zeitgenössische grafische Verfahren (Aquatinta, Radierung, Lithografie, ...) begründet wird. Damit wird auch die Fotografie zu einem künstlerischen Verfahren, mit dem ein Fotograf eigene Bildwirklichkeiten erschafft. Die ersten Schritte in Richtung künstlerische Fotografie entstanden mit Gedanken hin zu einer konzeptionellen Fotografie, also eine Fotografie, die neben das reale Festhalten eines Moments, Bildaussagen, Bildsprache und eine strukturierte Ordnung der Bildelemente im Sinne einer Komposition setzt. Auch zahlreiche Maler des 19. Jahrhunderts, wie etwa Eugène Delacroix, erkannten dies und nutzten Fotografien als Mittel zur Bildfindung und Gestaltung, als künstlerisches Entwurfsinstrument für malerische Werke, allerdings weiterhin ohne ihr einen eigenständigen künstlerischen Wert zuzusprechen. Allerdings gab es auch zuvor schon die Camera obscura die wohl schon Filippo Brunelleschi (1377–1446) bei seiner Anwendung der Zentralperspektive als Hilfsmittel einsetzte. Die Methode von Malern der Fotografie als Skizzenelement wurde auch im 20. und 21. Jahrhundert angewandt. So nutzt David Hockney fotografische Vorlagen (als Polaroid oder auf Film) für Porträts oder in der Landschaftsmalerei, setzte sie aber auch für Foto-Collagen im Sinne der Panografie ein. Auch Fotografen kritisierten teilweise den Mangel an künstlerischem Anspruch. Der Fotograf Henri Cartier-Bresson, selbst als Maler ausgebildet, wollte die Fotografie ebenfalls nicht als Kunstform, sondern als Handwerk betrachtet wissen: „Die Fotografie ist ein Handwerk. Viele wollen daraus eine Kunst machen, aber wir sind einfach Handwerker, die ihre Arbeit gut machen müssen.“ Gleichzeitig nahm er aber für sich auch das Bildfindungskonzept des „entscheidenden Augenblickes“ in Anspruch, das ursprünglich von Gotthold Ephraim Lessing dramenpoetologisch ausgearbeitet wurde. Damit bezieht er sich unmittelbar auf ein künstlerisches Verfahren zur Produktion von Kunstwerken. Cartier-Bressons Argumentation diente also einerseits der poetologischen Nobilitierung, andererseits der handwerklichen Immunisierung gegenüber einer Kritik, die die künstlerische Qualität seiner Werke anzweifeln könnte. So wurden gerade Cartier-Bressons Fotografien sehr früh in Museen und Kunstausstellungen gezeigt, so zum Beispiel in der MoMa-Retrospektive (1947) und der Louvre-Ausstellung (1955). Cartier-Bresson kritisierte sogar Kollegen: „Die Welt ist dabei, in Stücke zu fallen und Leute wie Adams und Weston fotografieren Felsen!“ Fotografie wurde bereits früh als Kunst betrieben (Julia Margaret Cameron, Lewis Carroll und Oscar Gustave Rejlander in den 1860er Jahren). Der entscheidende Schritt zur Anerkennung der Fotografie als Kunstform ist den Bemühungen von Alfred Stieglitz (1864–1946) zu verdanken, der mit seinem Magazin Camera Work den Durchbruch vorbereitete. Auch der Objektkünstler und Fotograf Man Ray versuchte mit fotografischen Methoden Kunst zu schaffen, allerdings auch mit Methoden der Abstraktion, der Bildsprache oder der Symbolik, mit denen er sich von einer realistischen Abbildung abzuheben versuchte. Etablierung in Ausstellungen Erstmals trat die Fotografie in Deutschland in der Werkbund-Ausstellung 1929 in Stuttgart in beachtenswertem Umfang mit internationalen Künstlern wie Edward Weston, Imogen Cunningham und Man Ray an die Öffentlichkeit. Spätestens seit den MoMA-Ausstellungen von Edward Steichen (The Family of Man, 1955) und John Szarkowski (1960er) ist Fotografie als Kunst von einem breiten Publikum anerkannt, wobei gleichzeitig der Trend zur Gebrauchskunst begann. Ein wichtiger Meilenstein war 1947 die Gründung der Bildagentur Magnum Photos, eine unabhängige Fotoagentur und Fotografenagentur. Die zahlreichen bekannten Fotografen von Magnum brachten Bilder von hoher Qualität und Aussage in die Massenmedien und veränderten damit auch die Wahrnehmung der Fotografie durch die Öffentlichkeit. Oft wurde das Zeitgeschehen mit künstlerischen Aussagen der Magnum-Fotografen kommentiert – es entstanden ikonografische Bilder. Ein anderer Aspekt ist die Nutzung der Fotografie in Mode oder Architektur. Diese „Kunstwerke“ wurden spätesten ab den 1920er Jahren zu Objekten einer künstlerischen Fotografie. Modefotografie und Architekturfotografie schufen nun auch ikonografische Bilder. Als ein mögliches Kriterium für Fotografien als Kunstform sieht Susan Sontag im Kriterium des Neuen. Neu bedeutet hier das Aufzeigen neuer formaler Möglichkeiten oder Abweichungen der tradierten visuellen Sprache, heute würde man also von Bildsprache oder „fotografischem Sehen“ sprechen. Wie für jede Kunstform gilt „das Neue“ als ein essentieller Anspruch an die künstlerische Fotografie. Den von Walter Benjamin aufgezeigten Makel der Fotografie, dem eines mechanisch reproduzierten Objektes, dem die Handwerklichkeit der Malerei und ihre Fähigkeit ein Original zu schaffen abgeht, setzt Sontag entgegen, dass Fotografien durchaus über eine gewisse Authentizität aufweisen können. Fotografien, die eine eigene Bildsprache hervorbringen können und in einen Dialog mit dem Betrachter eintreten, können sehr wohl Kunst sein. Nicht zuletzt gilt auch die Rezeption in Museen und Ausstellungen seit Mitte des 20. Jahrhunderts als ein möglicher Indikator für die zunehmende Herausbildung eines ästhetischen Urteils über Fotografien als Kunst. Innerhalb des Chemogramm wird 1974 die bis zu diesem Zeitpunkt vorhandene Schnittstelle zwischen den künstlerischen Medien Malerei und Fotografie kunsthistorisch relevant geschlossen. Das Chemogramm von dem Fotodesigner Josef H. Neumann, in den frühen siebziger Jahren erfunden und exakt spezifiziert, vereint Fotografie und Malerei erstmals weltweit innerhalb der schwarzweißen fotografischen Schicht. Im Jahr 1977 stellte die documenta 6 in Kassel erstmals als international bedeutende Ausstellung in der berühmten Abteilung Fotografie die Arbeiten von historischen und zeitgenössischen Fotografen aus der gesamten Geschichte der Fotografie in den vergleichenden Kontext zur zeitgenössischen Kunst im Zusammenhang mit den in diesem Jahr begangenen „150 Jahren Fotografie“. Etablierung in den Museen Heute ist Fotografie als vollwertige Kunstform akzeptiert. Indikatoren dafür sind die wachsende Anzahl von Museen, Sammlungen und Forschungseinrichtungen für Fotografie, Ausstellungen, die Zunahme der Professuren für Fotografie sowie nicht zuletzt der gestiegene Wert von Fotografien in Kunstauktionen und Sammlerkreisen. Zahlreiche oftmals nicht trennscharfe Genres haben sich entwickelt, darunter die Landschafts-, Akt-, Industrie-, Architekturfotografie und viele mehr, die innerhalb der Fotografie eigene Wirkungsfelder entfaltet haben. Außerdem entwickelt sich die künstlerische Fotomontage zu einem der Malerei gleichwertigen Kunstobjekt. Neuere Diskussionen innerhalb der Foto- und Kunstwissenschaften verweisen indes auf eine zunehmende Beliebigkeit bei der Kategorisierung von Fotografie. Zunehmend werde demnach von der Kunst und ihren Institutionen absorbiert, was einst ausschließlich in die angewandten Bereiche der Fotografie gehört habe. Die Digitalfotografie und die massenhafte Verbreitung von Kameras führte zu neuen Diskussionen über den Kunstanspruch der Fotografie. So ist heute die gewohnte und immer wieder gesteigerte Ästhetik oft ein Kritikpunkt und die geschickte Vermarktung von bekannten Fotografen, die sich in immer neuen Rekorden bei Auktionen widerspiegelt. Technisch perfekte Bilder können Kitsch sein, und nur bekannte Muster reproduzieren, ohne das Neue aufzuzeigen. Kritiker schöner oder perfekter Bilder kehren damit zu Baudelaire zurück: Es kommt auf das Erkennen einer Aussage an, auf Kritik, auf das Neue. Fotografie als Kunstform muss Fragen stellen und einen Dialog auslösen. Die Rezeption der künstlerischen Fotografie in Museen und Ausstellungen, die zahlreichen Wettbewerbe zeigen deutlich, das Fotografie eine Kunstform sein kann. Die US-amerikanische Essayistin Susan Sontag kommentierte dazu: „Das wahre Ausmaß des Thriumphs der Fotografie als Kunst und über die Kunst, wird erst nach und nach erfasst.“ Urheberrecht Ein Foto kann urheberrechtlichen Schutz genießen, wenn es als Lichtbildwerk im Sinne des § 2 Abs. 1 Nr. 5 UrhG anzusehen ist. Dies erfordert eine persönliche geistige Schöpfung (§ 2 Abs. 2 UrhG), d. h. das Foto bedarf einer gewissen Gestaltungshöhe. Die Gestaltungshöhe kann durch die Auswahl des Aufnahmeorts, eines bestimmten Objektivs oder durch die Wahl von Blende und Zeit eintreten. Fehlt die Gestaltungshöhe, kann der Fotograf statt eines urheberrechtlichen Schutzes einen Leistungsschutz nach § 72 UrhG genießen. Durch § 72 UrhG sind die Vorschriften für Lichtbildwerke auch auf die Lichtbilder anwendbar. Ab dem Jahr 1909 mussten die Fotografen, die den Kaiser und die kaiserliche Familie fotografiert hatten, die Rechte an diesen Fotografien an diese abtreten. Einflussreiche Fotografen Die Fotografie als Objekt der Kunstwissenschaft wurde geprägt durch herausragende Fotografen wie beispielsweise – ohne Wertung quer durch die Zeit- und Stilgeschichte der Fotografie – Tina Modotti, Gerda Taro, Franz Xaver Setzer, Jacob Wothly, W. H. Talbot, E. S. Curtis, Aenne Biermann, Karl Blossfeldt, Albert Renger-Patzsch, August Sander, Henri Cartier-Bresson, Germaine Krull, Florence Henri, Paul Wolff, Ansel Adams, vor dem Zweiten Weltkrieg, Marie Karoline Tschiedel, Otto Steinert, Richard Avedon, Diane Arbus und unzählige andere bis hin zu „Modernen“ wie Helmut Newton, Manfred Baumann, Walter E. Lautenbacher, Thomas Ruff, Jeff Wall, Andreas Gursky, Josef H. Neumann, Gerhard Vormwald und Rafael Herlich. Mit jedem dieser berühmten Fotografen ist eine bestimmte Zeit, eine bestimmte Auffassung von Fotografie, ein persönlicher Stil – möglicherweise innerhalb eines bestimmten Fachgebietes der Fotografie – und eine eigene Thematik verbunden. Einige Fotografen organisierten sich in Künstlergruppen wie f/64 um Edward Weston in den USA in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts oder arbeiteten zusammen in Foto- oder Bildagenturen wie Magnum Photos oder Bilderberg – Archiv der Fotografen, andere arbeiten dagegen bevorzugt alleine. Oft sind künstlerisch bekannte Fotografen in ihrem „Brotberuf“ eher unauffällig und durchschnittliche „Handwerker“, erst in ihren freien Arbeiten treten sie mit Ausstellungen oder durch Preisverleihungen in den Blickpunkt der Öffentlichkeit. Als Beispiel seien der Modefotograf Helmut Newton, der Werbefotograf Reinhart Wolf, der Landschafts- und Architekturfotograf Robert Häusser und der deutsche Eisenbahnfotograf Carl Bellingrodt genannt. Sie wurden mit völlig anderen Sujets als denen ihrer täglichen Arbeit bekannt, wie Akt-, Eisenbahn-, Food-, Architektur- sowie mit künstlerischer Schwarz-Weiß-Fotografie. Die Fotografie ist jedoch keine exklusive Kunstform, sondern wird auch von zahllosen Amateurfotografen betrieben: Die Amateurfotografie ist der Motor der Fotowirtschaft und Motivation für die Produktion der meisten Bilder, deren Zahl weltweit monatlich in die Milliarden geht. Genres der Fotografie Abstrakte Fotografie Aktfotografie Arbeiterfotografie Architekturfotografie Astrofotografie Dokumentarfotografie Erotische Fotografie Experimentelle Fotografie Food-Fotografie Fotojournalismus Hochzeitsfotografie Industriefotografie Konzertfotografie Kriegsfotografie Künstlerische Fotografie Landschaftsfotografie Modefotografie Naturfotografie Porträtfotografie Produktfotografie Ruinen-Fotografie Schwarzweißfotografie Sozialdokumentarische Fotografie Sportfotografie Straßenfotografie Theaterfotografie Tierfotografie Umweltfotografie Unterwasserfotografie Weltraumfotografie Werbefotografie Wissenschaftliche Fotografie Rezeption Teuerste Bilder Die aktuell teuerste Fotografie „Phantom“ von Peter Lik wurde nach Presseberichten im Dezember 2014 für 6,5 Millionen Dollar verkauft. Der englische Guardian" jedenfalls konnte das Bild sich sehr gut als „abgedroschenes Poster in einem schicken Hotel“ vorstellen. Vielleicht muss man die Frage stellen, ob der Preis eines aktuell gehandelten Bildes etwas über den künstlerischen Wert aussagt oder doch eher über die Vermarktung. Gursky, Salgado und andere Künstler entwickelten eine eigene Bildsprache – und haben wohl damit Kunstwerke geschaffen. Theorie und Praxis Die Fotografie wird in zahlreichen Einzeltheorien diskutiert, eine einheitliche und umfassende „Theorie der Fotografie“ fehlt bisher, stattdessen existieren sehr unterschiedliche Perspektiven, die die Fotografie beispielsweise aus philosophischer, psychologischer oder kunsthistorischer Sicht betrachten. Die gestalterische Gratwanderung zwischen der fotografischen Technik und der gewünschten Bildaussage, bis hin zu einer konzeptionellen Fotografie, vielleicht auch mit einer Bildsprache, wie sie professionelle Fotografen einsetzen, kennzeichnet die vielschichtig differenzierte Foto-Praxis der Gegenwart. Zitate Namensgeber Fotografiesammlungen in Museen Victoria & Albert Museum, London (UK) National Science & Media Museum, West Yorkshire (UK) Royal Photographic Society (UK) Boston Museum of Fine Arts, Boston (USA) MoMa, New York City (USA) Whitney Museum of American Art, New York City (USA) SFMoMa, San Francisco (USA) Art Institute of Chicago, Chicago (USA) Chicago Museum of Contemporary Photography, Chicago (USA) Getty Research Institute, Los Angeles (USA) New York Public Library, New York City (USA) Fotomuseum Antwerp, Antwerpen (B) Nederlands Fotomuseum, Rotterdam (NL) Musée d’Orsay, Paris (F) MEP Maison européenne de la photographie, Paris (F) Museum für Fotografie, Berlin (D). Fotografische Sammlungen Sammlung Fotografie in der Berlinischen Galerie Fotografie Sammlung im LVR-LandesMuseum Bonn Fotografische Sammlung im Museum Folkwang Essen Fotografische Sammlung des Ruhr Museums Essen Haus der Photographie in den Deichtorhallen Hamburg Fotografie und Medien im Sprengel Museum Hannover Landessammlung zur Geschichte der Fotografie im Haus der Fotografie (Erdgeschoss des Turm Ungenannt) des Landesmuseums Koblenz Sammlung Fotografie im Museum Ludwig, Köln Die Photographische Sammlung der SK Stiftung Kultur, Köln Sammlung Fotografie und zeitbasierte Medien, Pinakothek der Moderne, Bayerische Staatsgemäldesammlungen, München Stiftung Ann und Jürgen Wilde, Pinakothek der Moderne, Bayerische Staatsgemäldesammlungen, München Sammlung Fotografie im Münchner Stadtmuseum Fotografische Sammlung des Saarlandmuseums, Saarbrücken Ausstellungen 2012/013, Reiss-Engelhorn-Museen, Mannheim: Die Geburtsstunde der Fotografie – Meilensteine der Gernsheim-Collection 2018/019, Museum Fünf Kontinente, München: Fragende Blicke. Neun Zugänge zu ethnografischen Fotografien 2020, Kunstmuseum Basel: The Incredible World of Photography – Sammlung Ruth und Peter Herzog (Bis 10. Oktober) Literatur Fototechnik, Gestaltung und Fotopraxis Andreas Feininger: Andreas Feiningers große Fotolehre. Heyne, ISBN 3-453-17975-7. Harald Mante: Das Foto. Verlag Photographie 2010, ISBN 978-3-933131-79-9. Willy Puchner: Gestaltung mit Licht, Form und Farbe. München 1981, ISBN 3-87467-207-7. John Hedgecoe: Foto-Handbuch, Technik Ausrüstung Bildgestaltung. Buchclub Ex Libris, Zürich, 1985. Harald Mante, Josef H. Neumann: Filme kreativ nutzen. Verlag Photographie, Schaffhausen 1987, ISBN 3-7231-7600-3. Geschichte, Chronologie Boris von Brauchitsch: Kleine Geschichte der Fotografie. Philipp Reclam jun., Ditzingen 2018, ISBN 978-3-15-020519-8. Bodo von Dewitz, Reinhard Matz: Silber und Salz: Zur Frühzeit der Photographie im deutschen Sprachraum. Edition Braus, Köln/Heidelberg 1989, ISBN 3-925835-65-2. Helmut Gernsheim: Geschichte der Fotografie: Die ersten hundert Jahre. Propyläen, Berlin/Wien 1983, ISBN 3-549-05213-8. Jörn Glasenapp: Die deutsche Nachkriegsfotografie: Eine Mentalitätsgeschichte in Bildern. Wilhelm Fink, Paderborn 2008, ISBN 978-3-7705-4617-6. Wolfgang Kemp: Foto-Essays: Zur Geschichte und Theorie der Fotografie. Schirmer/Mosel, München 1978/2006, ISBN 3-8296-0240-5. Reinhold Mißelbeck (Hrsg.): Prestel-Lexikon der Fotografen. Von den Anfängen 1839 bis zur Gegenwart. Prestel, München 2002, ISBN 3-7913-2529-9. Die Anfänge der Photographie, Kleine digitale Bibliothek Band 33, CD-ROM, Directmedia Publishing GmbH, Berlin 2007, ISBN 978-3-89853-333-1. Fototheorie, Kunst, Gesellschaft Roland Barthes: Die helle Kammer. Bemerkung zur Photographie. Suhrkamp, Frankfurt am Main 1994/2005, ISBN 3-518-38142-3. Walter Benjamin: Das Kunstwerk im Zeitalter seiner technischen Reproduzierbarkeit. Pierre Bourdieu: Eine illegitime Kunst: die sozialen Gebrauchsweisen der Photographie. Suhrkamp, Frankfurt am Main 1983 / Europäische Verlagsanstalt 2006, ISBN 3-434-46162-0. Vilém Flusser: Für eine Philosophie der Fotografie. European Photography, 2018, ISBN 978-3-923283-48-4. Gisèle Freund: Photographie und Gesellschaft. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 1993/2002, ISBN 3-499-17265-8. Michel Frizot: Neue Geschichte der Fotografie. Könemann Verlag, Köln 1994, ISBN 3-8290-1327-2. Klaus Honnef: 150 Jahre Fotografie. Erweiterte Sonderausgabe von Kunstforum International: 150 Jahre Fotografie III / Fotografie auf der documenta 6, Band 22. Zweitausendeins, Frankfurt am Main 1977. Klaus Honnef (Hrsg.): Die Arbeit des Fotografen. Kunstforum International, Band 16. Mainz 1976. Klaus Honnef (Hrsg.): Fotografie – Aspekte eines Mediums. Kunstforum International, Band 18. Mainz 1976. Wolfgang Kemp (Hrsg.): Theorie der Fotografie. Gesamtausgabe in einem Band. Schirmer/Mosel, 2006, ISBN 3-8296-0239-1. Rosalind Krauss: Die Originalität der Avantgarde und andere Mythen der Moderne. Übersetzt von Jörg Heininger, durchgesehen und neu bearbeitet von Wilfried Prantner. Verlag der Kunst, Amsterdam und Dresden 2000, ISBN 3-86572-458-2. François Laruelle: Die nichtphotographische Vision. In: Herzattacke 4/1994, VI. Jahrgang, Doppelnummer, Band II, S. 196–228. Herbert Molderings: Die Moderne der Fotografie. EVA, Hamburg 2007, ISBN 978-3-86572-635-3. Susan Sontag: Über Fotografie. 17. Auflage. englische Originalausgabe 1977, S. Fischer Verlag, Frankfurt a. M., 2006, ISBN 978-3-596-23022-8. (Standardwerk des späten 20. Jahrhunderts) Dokumentarfilm Ein Bild, Regie: Harun Farocki, BRD 1983 – Farocki zeigt nüchtern die Herstellung eines Bildes für die Zeitschrift Playboy Weblinks Das digitale Bildvergessen – Thesen zur Zukunft der Fotografie Graphische Techniken, Buch in PDF-Form von M. Riat, das auch die wichtigsten fotografischen Techniken beschreibt Informationen und Erläuterungen über alle Grundlagen der Fotografie (Peter Rohr) (private Seite) Gute Aussichten: Junge Deutsche Fotografie (private Seite) Online-Magazin für zeitgenössische Fotografie Photolit internationale Datenbank zur Fotoliteratur Fotostudium in Deutschland Deutsche Gesellschaft für Photographie Wissensportal rund um die digitale Spiegelreflexfotografie (private Seite) Videotutorials, Fototechnik, Informationen, Objektivtests (private Seite) Einzelnachweise Reproduktionstechnik Gattung der bildenden Kunst Künstlerische Technik Kunst als Namensgeber für einen Asteroiden


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text: Als Fullerene (Einzahl: das Fulleren) werden hohle, geschlossene Moleküle (mit häufig hoher Symmetrie, z. B. Ih-Symmetrie für C60) aus Kohlenstoffatomen, die sich in Fünf- und Sechsecken anordnen, bezeichnet. Sie stellen (neben Diamant, Graphit, Lonsdaleit, Chaoit, Kohlenstoffnanoröhren und Graphen) eine weitere Modifikation des chemischen Elements Kohlenstoff dar. Geschichte Die erste Veröffentlichung zu Fullerenen von dem japanischen Chemiker Eiji Ōsawa, der ihre Existenz theoretisch vorhersagte und berechnete, stammt aus dem Jahr 1970. Diese und folgende seiner Publikationen veröffentlichte er in japanischer Sprache, weswegen erst die 15 Jahre später am 14. November 1985 in der Zeitschrift Nature erschienene Publikation der Forscher Robert F. Curl jr. (USA), Sir Harold W. Kroto (England) und Richard E. Smalley (USA) weltweite Aufmerksamkeit erlangte. Diese erhielten dafür 1996 den Nobelpreis für Chemie, während Osawa unberücksichtigt blieb. Vor diesen Veröffentlichungen zu Fullerenen gab es einige zu „Hohlmolekülen“, beispielsweise einen Artikel von David Jones im New Scientist 1966, nachgedruckt auch im Buch „Zittergas und schräges Wasser“ (S. 27 f.), mit Rechnungen zur Stabilität von Hohlmolekülen, wobei die damals größten bekannten Moleküle nur Dodekaeder-Form hatten, also nur 20 Atome enthielten. 2010 wurden Fullerene durch Infrarotaufnahmen des Weltraumteleskops Spitzer im planetarischen Nebel Tc 1 nachgewiesen. Sie sind die größten nachgewiesenen Moleküle im extraterrestrischen Weltraum. Name Die bekanntesten und stabilsten Vertreter der Fullerene haben die Summenformeln C60, C70, C76, C80, C82, C84, C86, C90 und C94. Das mit Abstand am besten erforschte Fulleren ist C60, das zu Ehren des Architekten Richard Buckminster Fuller Buckminster-Fulleren (auf Englisch auch ) genannt wurde, da es den von ihm konstruierten geodätischen Kuppeln ähnelt. Es besteht aus 12 Fünfecken und 20 Sechsecken, die zusammen ein Abgestumpftes Ikosaeder (Archimedischer Körper) bilden. Da ein klassischer Fußball dieselbe Struktur hat, wird es auch Fußballmolekül () genannt. Herstellung Erstmals wurde C60 1984 von E. A. Rohlfing, D. M. Cox und A. Kaldor in Spuren hergestellt. Allerdings hatten die Autoren in ihrer Publikation das Ergebnis ihrer Molekularstrahlexperimente falsch interpretiert und die besondere Struktur und Wichtigkeit des Kohlenstoffclusters mit 60 Atomen nicht erkannt. Die richtige Interpretation eines vergleichbaren Experiments lieferte dann ein Jahr später die Forschergruppe Harold W. Kroto, James R. Heath, Sean C. O’Brien, Robert F. Curl und Richard E. Smalley 1985. Sie stellten dabei erstmals die Hypothese der Fußballform des derart nachgewiesenen C60-Clusters auf. Über eine im Vakuum drehende Graphitscheibe hinweg wird unter hohem Druck ein kurzer Heliumpuls geblasen. Gleichzeitig wird mitten in diesen Heliumpuls die Graphitoberfläche von einem Laserpuls getroffen. Das Laserlicht hatte in dem Versuch eine Wellenlänge von 532 nm, mit dem innerhalb einer Bestrahlungszeit von 5 ns eine Energie von 30 bis 40 mJ übertragen wurde. Der Kohlenstoff des Graphits sublimiert dabei schlagartig atomar und verbindet sich in der kühlenden Heliumumgebung zu penta- und hexagonalen Ringstrukturen, die sich, während sie von dem Heliumpuls aus dem Bestrahlungsraum hinausgetrieben werden, in einer Reaktionskammer zu Kohlenstoffclustern beliebiger Größe, darunter Fullerenen, verbinden und im Massenspektrometer nachgewiesen werden. Die Ausbeute an C60 war jedoch so gering, dass die Untersuchung weiterer Eigenschaften nicht möglich war. Insbesondere blieb auch die hypothetische Fußballstruktur unbewiesen. Die Heidelberger Experimente Einen ersten Hinweis für die hochsymmetrische Struktur des C60-Moleküls lieferten 1988 UV- und IR-Spektren von Kohlestaub (Ruß) gemessen durch Wolfgang Krätschmer und den Praktikanten Bernd Wagner. Wagner hatte mittels Widerstandsheizung Graphit in einer Schutzgasatmosphäre von 50 Torr (65 hPa) Argon verdampft und dabei zum ersten Mal für spektroskopische Messungen ausreichende Mengen des C60-Moleküls erzeugt. Die gemessenen IR-Spektren zeigten vier relativ starke Absorptionslinien, die mit früheren theoretischen Vorhersagen für C60 gut übereinstimmten. Monate später, im Februar 1989, griff Konstantinos Fostiropoulos gleich zu Beginn seiner Doktorarbeit das brachliegende Experiment Wagners auf. Nach nur wenigen Wochen hatte er das Verfahren soweit weiterentwickelt, dass er vom Potenzial der Wagner’schen Arbeit zunächst sich selbst überzeugen konnte. Schließlich gelang es ihm, unter 100 Torr (133 hPa) Helium sehr dünne aber hochkonzentrierte Fullerenschichten herzustellen. Sofort wurde für den vorjährigen MPIK-Jahresbericht (1988) von Krätschmer ein Bericht über die Praktikumsarbeit von Bernd Wagner verfasst (Krätschmer und Wagner). Später entwickelte Fostiropoulos zwei weitere Verfahren, eines durch Widerstandsheizung für empfindliche Elektroden und ein robustes Lichtbogen-Verfahren für die effiziente Produktion, sodass schließlich die präparative Herstellung im Grammmaßstab pro Tag und die definitive Charakterisierung des vermuteten Fußballmoleküls möglich wurde. Das Widerstandsheizung-Verfahren diente Fostiropoulos, um dem Argument der Verunreinigung durch Kohlenwasserstoffe („Pumpenöl“) zu begegnen. Dazu entwickelte er eine bindemittelfreie Sintermethode und stellte Graphitelektroden aus Kohlestaub des 13C-Isotops (99 %) her, um diese durch Widerstandsheizung unter 100 Torr He zu verdampfen. So erreichte er im Dezember 1989 eine (fast) vollständige isotopische Substitution und generierte das exotische 13C60, womit der notwendige Nachweis schlussendlich erbracht war, dass der molekulare Träger der IR-Absorptionen ein reines Kohlenstoffmolekül hoher Symmetrie war und nicht eine Verunreinigung. Anfang Mai 1990 kam schließlich der Durchbruch. Zum ersten Mal konnte Fostiropoulos ein natürliches Fullerengemisch (C60, C70, C84 ...) unter dem Schutzgas Ar (oder unter Vorvakuum) thermisch aus dem generierten Kohlestaub treiben und damit Quarz- und Si-Substrate für die Spektroskopie beschichten. Diese Filme erwiesen sich in der Folge als löslich in Benzol, sodass die Extraktion aus dem Ruß mittels Filtration oder Soxhlet-Einsatz deutlich vereinfacht wurde und eine chromatografische Trennung der Fullerene gelang. Das Lichtbogen-Verfahren wie auch die Extraktion der Fullerene aus dem Ruß mittels Lösungsmittel wurde zur heute gebräuchlichen industriellen Herstellung ausgereift. Erst dieses letzte der drei Heidelberger Herstellungsverfahren ermöglichte ab 1991 die Forschung an Fullerenen im großen Maßstab: Zwei Graphitelektroden werden unter reduziertem Druck in statischer Schutzgasatmosphäre (Helium oder Argon) im Lichtbogen verdampft. Der Dampf kondensiert an der kühlenden Atmosphäre, und es bildet sich ein aufsteigender Rauch. Der so produzierte Ruß enthält bis zu 15 % Fullerene. Die generierten Fullerene können anschließend aus dem Ruß thermisch ausgetrieben werden oder lassen sich alternativ mit einem unpolaren Lösungsmittel (Benzol, Toluol ...) herauslösen. Die gewonnene Fulleren-Mischung besteht zu ca. 90 % aus C60 und ca. 10 % C70. Dagegen entstehen höhere Fullerene nur in Spuren. Durch Chromatographie, z. B. an Aktivkohle und/oder Kieselgel, kann die Fulleren-Mischung aufgetrennt werden. Möglich ist auch die Herstellung unter ausschließlicher Verwendung rationaler Synthesen, wobei hier im letzten Schritt eine Flash-Vakuum-Pyrolyse erfolgt. Die Ausbeute bei diesem Verfahren liegt allerdings nur bei etwa einem Prozent, weshalb es deutlich teurer als die Herstellung im Lichtbogen ist. Die Fullerene C60 und C70 kommen natürlich in Shungit und Fulgurit, aber auch molekular im interstellaren Medium vor. Eigenschaften Fullerene sind braun-schwarze Pulver von metallischem Glanz. Sie lösen sich in manchen organischen Lösungsmitteln (z. B. Toluol) unter charakteristischer Färbung. Fullerene lassen sich bei ca. 400 °C sublimieren. Verschiedene Möglichkeiten zur Verwendung als Katalysator, Schmiermittel, zur Herstellung künstlicher Diamanten, in der Medizin, als Halbleiter und Supraleiter sind Gegenstand der Forschung. Aufgrund der Bindungsverhältnisse im Molekül kann es extrem viele Radikale aufnehmen und binden (Radikalfänger). Diese sollen für den Alterungsprozess der Haut mitverantwortlich sein. Diese Wirkung von Fullerenen ist jedoch nicht wissenschaftlich belegt. Eine umstrittene Studie von 2012 berichtet, die orale Gabe von C60 aufgelöst in Olivenöl bei Ratten zeige keine toxische Wirkung und habe die Lebensdauer der Ratten deutlich verlängert. Eine Reproduktion des Experiments konnte die lebensverlängernde Wirkung nicht bestätigen. Nomenklatur Lange Zeit weigerte sich die für verbindliche Empfehlungen zur Nomenklatur chemischer Verbindungen zuständige IUPAC, den Trivialnamen Fulleren anzuerkennen. Erst im Jahr 2002 änderte sie ihre Meinung und empfiehlt seitdem die Verwendung von Fulleran, Fulleren und Fulleroid. Das bedeutet eine erhebliche Erleichterung, denn bis dahin ist der korrekte, das heißt IUPAC-konforme Name, z. B. des [60]Fullerens (C60), folgender gewesen: Hentriacontacyclo[29.29.0.02,14.03,12.04,59.05,10.06,58.07,55.08,53.09,21.011,20.013,18.015,30.016,28.017,25.019,24.022,52.023.50.026,49.027,47.029,45.032,44.033,60.034,57.035,43.036,56.037,41.038,54.039,51.040,48.042,46]hexaconta-1,3,5(10),6,8,11,13(18),14,16,19,21,23,25,27,29(45),30,32(44),33,35(43),36,38(54),39(51),40(48),41,46,49,52,55,57,59-triaconten Struktur und Stabilität Viele Fullerene bestehen aus 12 Fünfecken, die von einer unterschiedlichen Anzahl Sechsecken umgeben sind. Durch die Unmöglichkeit, eine Ebene mit regelmäßigen Fünfecken (und Sechsecken) vollständig zu bedecken, ergibt sich die sphärische Wölbung (siehe Bild rechts). Das kleinste Fulleren ist ein Dodekaeder, C20, und besteht nur aus pentagonalen Kohlenstoffringen. C60 hat etwa den Durchmesser 700 pm, also 7 · 10−10 m. Der Van-der-Waals-Durchmesser beträgt allerdings etwa 1000 pm, also einen Nanometer oder 1 · 10−9 m. Die Masse des C60 Fullerens beträgt etwa 720 u, außerdem hat C60 Ikosaeder-Symmetrie. Die Fullerene mit mehr als 60 C-Atomen besitzen im Allgemeinen geringere Symmetrie, C70 etwa ist annähernd ein Ellipsoid mit D5h-Symmetrie. Die Stabilität eines Fullerens ist dann am größten, wenn die Fünfecke nicht aneinandergrenzen, sondern nur von Sechsecken umgeben sind (Fünfeckregel, engl.: , IPR), der aromatische Charakter ausgeprägt ist (siehe Aromatizität, wobei hier allerdings die sog. sphärische Aromatizität betrachtet werden muss). Fullerene sind eng verwandt mit Graphen, einer Modifikation des Kohlenstoffs, bei der die C-Atome eine monomolekulare Schicht mit hexagonaler Struktur bilden. Es lässt sich folgende Reihe bilden: Graphen (nur 6-Ecke, plan) > Fullerene, allgemein (5- und 6-Ecke, gewölbtes Hohlmolekül) > C20-Fulleren (nur 5-Ecke, Dodekaeder, engste Krümmung, kleinstes Volumen). Reaktionen von C60 Fullerene bieten drei Ansatzpunkte für chemische Modifikationen. Durch Additionsreaktionen an die Doppelbindungen erhält man exohedrale Addukte. Das Ersetzen von Kohlenstoffatomen aus der Käfighülle durch z. B. Stickstoffatome zum C59N bezeichnet man als substitutionelles Doping. Schließlich bieten derartige Käfigstrukturen noch die Möglichkeit, Atome oder Verbindungen in den Hohlraum einzubringen. Verbindungen dieser Art bezeichnet man als endohedrale Komplexe. Zur Kennzeichnung endohedraler Komplexe hat sich in der Literatur die Schreibweise X@Cn durchgesetzt, bei der sich ein Atom oder Cluster X im Inneren eines Fullerenkäfigs aus n Kohlenstoffatomen befindet. C60 besitzt einen Hohlraum mit einem Durchmesser von 400 pm, in den Metall- und Nichtmetallatome eingelagert werden können. Ein Beispiel ist die Einlagerungsverbindung des Heliums, die mit der Notation He@C60 korrekt bezeichnet wird. He@C60 entsteht, wenn Graphit in einer Helium-Atmosphäre verdampft wird. Weiterhin kann C60 die für Aromaten aber auch Alkene typischen Reaktionen wie Hydrierung, Halogenierung, Ozonolyse und Birch-Reduktion eingehen. Jedoch findet in der Regel keine vollständige Umsetzung aller Doppelbindungen statt; nur mit Fluor kann die Zusammensetzung C60F60 erreicht werden. Weitere interessante Verbindungen sind die ionischen Alkalimetall-Fulleride: C60 kann mit Natrium und Kalium reduziert werden. Dabei entstehen Verbindungen der Zusammensetzung MC60, M2C60 und M3C60 (M = Na, K). KC60 kristallisiert in der Natriumchlorid-Struktur. In K3C60 liegt das C603−-Anion vor und bildet eine kubisch-dichteste Kugelpackung, wobei die K+-Kationen alle vorhandenen Tetraeder- und Oktaeder-Lücken in der Kristallstruktur besetzen. K3C60 ist ein Supraleiter. In der Gruppe von Anton Zeilinger an der Universität Wien (siehe Weblink) wurde die Interferenz von C60-Molekülen am Gitter beobachtet. Damit wurden die von Louis de Broglie postulierten Materiewellen auch für relativ makroskopische Objekte gezeigt. In der Arbeitsgruppe von Jochen Mattay an der Universität Bielefeld wurden weitreichende Untersuchungen über die Funktionalisierung der Fullerene zu Aza-Heterofullerenen gemacht. Natürliches Vorkommen Fullerene kommen in der Natur nur in wirtschaftlich nicht verwertbaren Mengen (Konzentrationen) vor. Mit Hilfe der Massenspektrometrie wurden Fullerene nachgewiesen im graphitartigen Shungit, im durch Blitzeinschlag entstandenen glasartigen Fulgurit, in Kratern von Meteoriteneinschlägen und im Kerzenruß. Mit Hilfe des Hubble-Teleskops wurden große Mengen des C60-Fullerens im interstellaren Raum nachgewiesen. Verwendung C60 eignet sich als Komponente in unterschiedlichen Konzepten organischer Solarzellen (OPV – organic photovoltaic). Solche Systeme basieren auf einer Absorberschicht, die aus einer Donator-Akzeptor-Kombination besteht. Wegen seiner hohen Elektronenaffinität ist das C60-Molekül für die Rolle als Elektronenakzeptor einzigartig und wird deshalb in solchen Bauteilen fast ausschließlich eingesetzt. Als Elektronendonator stehen dagegen eine große Zahl organischer Moleküle, wie z. B. das ebenfalls thermisch stabile Zn-Phthalocyanin, und viele Polymere zur Verfügung. Ein Beispiel für eine Verbindung, die C60 enthält, ist PCBM. Am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie hatte eine Forschungsgruppe um Konstantinos Fostiropoulos 2001 eine organische Solarzelle aus C60 und Zn-Phthalocyanin, präpariert aus der Gasphase, mit einer Rekordeffizienz von η=2,5 % erreicht. Bis heute (Stand 2015) erreichen fullerenbasierte OPV-Konzepte Effizienzen bis zu 12 %. Eine industrielle Fertigung organischer Solarzellen wird angestrebt. Literatur Joachim Dettmann: Fullerene – Die Buckyballs erobern die Chemie. Springer Basel AG, Basel 2014, ISBN 978-3-0348-5706-2. Andreas Hirsch, Michael Brettreich: Fullerenes – Chemistry and Reactions. Wiley-VCH, Weinheim 2005, ISBN 3-527-30820-2. Aurelio Mateo-Alonso, Dirk M. Guldi, Francesco Paolucci, Maurizio Prato: Fullerene: vielseitige Bausteine für molekulare Maschinen. In: Angewandte Chemie. 119, Nr. 43, 2007, S. 8266–8272, . Karsten Strey: Die Welt der Fullerene. Lehmanns Media, Berlin 2009, ISBN 978-3-86541-321-5. Einzelnachweise Weblinks Molekülphysik Kohlenstoffmodifikation Nanowerkstoff Stoffgruppe