Geschichte der E-Zigarette ab 1963

Die E-Zigarette wird in Europa seit einigen Jahren dokumentiert. Im Jahr 2010 wurde in Deutschland ein Umsatz von ca. 5 Millionen Euro mit E-Zigaretten verzeichnet, bis 2013 stieg dieser Wert auf 100 Millionen Euro an. Weltweit belief sich der Umsatz mit elektrischen Zigaretten auf rund 2,5 Milliarden Euro. Zum Vergleich: Der Umsatz der Tabakindustrie lag 2014 bei 20,5 Milliarden Euro.

Die technischen Grundlagen wurden bereits Jahrzehnte zuvor geschaffen. Die Entwicklung der E-Zigarette wird auf das Jahr 1963 datiert, als Herbert A. Gilbert ein Patent und eine Zeichnung für seine Erfindung einreichte: eine elektrische Vorrichtung zur Simulation des Rauchens. Die Einordnung als Produktvariante erfolgt heute unter verschiedenen Gesichtspunkten. Berichte befassen sich zudem mit der E-Zigarette im Kontext des Tabakkonsums. Die kommerzielle Verbreitung setzte etwa 40 Jahre nach Gilberts Patent ein, ausgehend von Entwicklungen in China.

 

Die Vorrichtung von Herbert A. Gilbert

Herbert A. Gilbert bezeichnete seine Konstruktion als rauchlose Zigarette. Eine industrielle Fertigung erfolgte nach der Patentanmeldung nicht. Die technische Konzeption wies Ähnlichkeiten zu späteren Modellen auf, etwa hinsichtlich der Funktion & des Aufbaus. Gilberts Entwurf sah einen Tank sowie eine zylindrische Form vor, in der Flüssigkeiten (heute Liquids) mittels Batteriestrom erwärmt werden sollten. Er beschrieb das System als tabakfreie Einheit mit aromatisierter Luft. In den 1960er Jahren folgten weitere Patentanmeldungen ohne Marktdurchdringung. Der Erfinder äußerte sich später in einem Interview mit James Dunworth zu den heutigen Marktentwicklungen.

„Mein Wunsch war es eine Alternative zur Plage Tabakzigarette zu bieten. Jetzt wo der E-Zigarettenmarkt explodiert, ersteht mein Traum von einer Welt mit mehr E-Zigaretten die meinem Patent ähneln wieder auf. Ich glaube deshalb, dass meine Partnerschaft mit der Human Health Organisation jedes Jahr Millionen von Menschen vor Krebs und anderen Krankheiten, die auf Tabak zurückzuführen sind retten kann, genau wie ich von Anfang an gehofft hatte.“ – Herbert A. Gilbert

 

Entwicklungsschritte zur heutigen E-Zigarette

Um 1979 befassten sich Phil Ray und der Mediziner Norman Jacobson mit Varianten, die auf der Verdampfung von Nikotin basierten, jedoch ohne elektronische Komponenten arbeiteten. Dies gilt als einer der frühen dokumentierten Versuche zur Nikotinabgabe. Eine breite Marktakzeptanz blieb aus. Aus dieser Zeit stammt jedoch die Prägung des Begriffs „vape“.

In der Folgezeit wurden diverse Patente zur Nikotininhalation angemeldet, auch von Unternehmen der Tabakbranche. In den 1990er Jahren wurde ein System auf Basis chemischer Reaktionen entwickelt. Ein Produkt namens Eclipse wurde als „heat-not-burn“ Einheit lanciert. J. Brice O’Brien von Reynolds kommentierte die damalige Marktsituation rückblickend:

„Es brauchte die Massenpräsenz von Dampfprodukten, um eine Erlebnisbasis zu eröffnen, die Raucher verstehen konnten“, sagte J. Brice O’Brien. „Der Raucher konnte nur Hitze-Nicht-Verbrennung lediglich mit der normalen Zigarette vergleichen und dabei verlor das Produkt jedes Mal. Das ist heute nicht mehr der Fall.“

Um 1998 wurde bei der US-Behörde FDA die Zulassung für eine Version der E-Zigarette beantragt. Da die Behörde das System nicht als medizinisches Produkt einstufte, erfolgte keine Freigabe. Die kommerzielle Entwicklung stagnierte bis zum Jahr 2003.

 

Hon Lik und die Entwicklung ab 2003

2003 entwickelte der Apotheker Hon Lik ein technisches Verfahren, das zur Grundlage für die moderne E-Zigarette wurde. 2004 wurde die erste Serienfertigung auf dem chinesischen Markt eingeführt. Der Export begann zwischen 2005 und 2006. Das Unternehmen firmierte unter dem Namen „Ruyan Electronics“ und produzierte Einheiten der ersten Generation.

Hon Liks Entwicklung basierte auf persönlichen Erfahrungen mit Tabakkonsum in seiner Familie. Sein erstes Modell nutzte ein piezoelektrisches Element zur Erzeugung von Ultraschallwellen. Dieser Piezoeffekt, 1880 von den Brüdern Curie entdeckt, erzeugt elektrische Spannung durch mechanische Verformung von Festkörpern.

Die Ultraschallwellen dienten dazu, ein Gemisch aus Propylenglykol und Nikotin zu verdampfen. Der entstehende Nebel war in seiner Beschaffenheit visuell mit Tabakrauch vergleichbar. Später ersetzte Lik das Ultraschall-Prinzip durch Widerstandswärme, um die technische Umsetzung in kompakten Gehäusen zu ermöglichen.

Ab 2004 wurde das Produkt vermarktet. Der Name Ruyan wird mit der Bedeutung „ähnlich wie Rauchen“ übersetzt. Das Patent für diese Weiterentwicklung wurde 2007 erteilt. Aufgrund zahlreicher Nachahmungen durch andere Marktteilnehmer profitierten Lik und sein Unternehmen nur begrenzt von der Marktentwicklung, erhielten jedoch später teilweise Entschädigungszahlungen.

 

Diversifizierung der Hersteller und Modelle

Das Ultraschall-Prinzip wurde zeitnah durch akkubetriebene Heizelemente ersetzt. Seit 2007 erfolgte eine kontinuierliche Anpassung der Technik. Die Markteinführung war durch intensive Informationskampagnen geprägt. Die heutige Gesetzeslage für E-Zigaretten steht im Kontext dieser historischen Entwicklung.

In den Jahren 2006 und 2007 entwickelten Umer und Tariq Scheikh den Cartomizer, der 2009 zum Clearomizer modifiziert wurde. Während Cartomizer ursprünglich als Einwegsysteme konzipiert waren, wurden sie zu nachfüllbaren Einheiten weiterentwickelt.

Heutige E-Zigaretten (mit Ausnahme von Einweg-Modellen) ermöglichen in der Regel das Befüllen des Tanks. Ein Cartomizer bezeichnet die Einheit aus Verdampfer und Depot. Ein mit Watte gefüllter Tank leitet das Liquid an die Heizspirale weiter. Das wesentliche Merkmal war die Integration der Heizspirale in den Behälter.

Beim Clearomizer wird auf Füllwatte verzichtet, was eine transparente Bauweise der Flüssigkeitskammer ermöglicht. Dies erlaubt die Kontrolle des Füllstands. Clearomizer kombinieren Dochtmaterial, Tank und Wicklung in einem Gehäuse.

Ein erstes Produkt dieser Bauart wurde 2008 unter dem Namen „Gamucci“ eingeführt. Das Patent wurde 2013 an das Unternehmen der Scheikh-Brüder erteilt.

In der Folgezeit begannen Konsumenten, Komponenten individuell anzupassen. Dieses Modding zielte auf eine Erhöhung der Dampfproduktion ab. Ted & Matt Rogers entwickelten 2008 eine Akkueinheit namens „Screwdriver“. Dokumentationen dieser Modifikationen in Fachforen trugen zur weiteren Bekanntheit bei.

Joyetech eGo Serie

Die eGo Serie von Joyetech griff technische Aspekte früherer Modifikationen auf und machte diese für breite Nutzerkreise verfügbar. Ab 2008 wurden Modelle wie die „Joye 510“ und 2010 die „eGo-T“ eingeführt. Letztere trug zur Standardisierung des 510er-Gewindes bei. Es folgten technische Neuerungen wie austauschbare Coils und anpassbare Akkueinheiten. Diese Komponenten gehörten ab 2012 zu den verbreiteten Systemen am Markt.

 

Marktentwicklung und Beteiligungen

Mit dem Marktwachstum stiegen etablierte Unternehmen der Tabakbranche in den Sektor ein, oft durch Akquisitionen. Lorillard Inc. erwarb 2012 den Hersteller „Blu eCigs“ sowie SKYCIG, verkaufte die Marken jedoch 2014 an Imperial Tobacco.

Imperial Tobacco erwarb zudem die Patentrechte von Hon Lik. Weitere Konzerne wie British American Tobacco lancierten eigene Marken wie „Vype“ (2013). Die Altria Group Inc. übernahm 2014 „Green Smoke“, während Reynolds American das Produkt „Vuse“ einführte. Philip Morris erwarb 2014 das Unternehmen „Nicocigs“, und Japan Tobacco übernahm 2014/2015 die Marken E-Lites und „US Logic E-cigarettes“.

Die E-Zigarette ist somit Teil eines globalen Marktes geworden. Die rechtlichen Rahmenbedingungen werden durch Richtlinien wie das TPD2-Abkommen definiert. Aktuelle Debatten konzentrieren sich auf die öffentliche Wahrnehmung und regulatorische Aspekte.

 

Regulierungen und wissenschaftliche Einordnung

Wissenschaftliche Untersuchungen befassen sich fortlaufend mit den Eigenschaften von E-Zigaretten und Liquids. Verschiedene Untersuchungen thematisieren das Risikopotenzial im Vergleich zur Tabakzigarette. Im Rahmen der Schadensminimierung werden differenzierte Regulierungen diskutiert, was teilweise auch von Vertretern der Ärzteschaft thematisiert wird.

Einige Staaten wie die Türkei, sowie zeitweise Österreich, Australien oder Kanada, erließen spezifische Richtlinien oder Verbote. Die Begründungen stützten sich oft auf den damaligen Forschungsstand. In einigen Ländern wurden Verbote nach neueren Erkenntnissen wieder angepasst.

Stand der Dokumentation

Zusammenfassung verschiedener Berichte und Publikationen:

• In Publikationen aus dem Jahr 2008 wurde die Zusammensetzung der Inhaltsstoffe untersucht.
• Wissenschaftliche Analysen vergleichen die Emissionswerte von E-Zigaretten mit denen von Tabakprodukten.
• Toxikologische Betrachtungen weisen darauf hin, dass die Anzahl der beim Erhitzen entstehenden Stoffe von der beim Verbrennungsprozess einer Tabakzigarette abweicht.

 

Infografik zur Geschichte der E-Zigarette by mr-smoke