Die Geschichte der E-Zigarette seit 1963 – ja, wirklich!

Die E-Zigarette ist in unseren Breitengraden erst seit einigen Jahren ein Thema. 2010 wurden in Deutschland ca. 5 Millionen Euro mit E-Zigaretten umgesetzt, 2013 bereits 100 Millionen. Weltweit betrug der Umsatz mit elektrischen Zigaretten rund 2,5 Milliarden Euro. Zum Vergleich: Der Umsatz der Zigaretten- & Tabakindustrie lag 2014 bei 20,5 Milliarden Euro. Es liegt also noch ein großes Stück Arbeit vor uns.

Doch der erste Schritt auf diesem Weg erfolgte bereits viele Jahre früher als man vielleicht denken mag. Die Geschichte der E-Zigarette beginnt nämlich bereits 1963 als Herbert A. Gilbert sein erstes Patent und eine Zeichnung für seine neue Erfindung einreichte: die erste elektrische Zigarette weltweit. Natürlich ging er damals eher nicht davon aus, dass dieses Produkt einmal weltweit als ernsthafte Alternative zur Tabakzigarette gehandelt werden würde. Mittlerweile bestätigen selbst Ärzte und Wissenschaftler, dass die Elektro Zigarette ein effektives Mittel für den Rauchstopp gehandelt werden würde. Doch etwa ein halbes Jahrhundert später war es soweit – mit einem Umweg über China, der 40 Jahre nach Gilberts Patent begann. 

 

Die erste E-Zigarette der Welt von Herbert A. Gilbert

Skizze der ersten E-Zigarette der Welt von Herbert A. Gilbert

Dies ist die originale Zeichnung, die dem Patent von Herbert A. Gilbert beilag, welches die erste elektrische Zigarette weltweit beschrieb – 1963/1965 – Das komplette Patent von Herbert A. Gilbert, welches ihm 1965 zugewiesen wurde

Herbert A. Gilbert bezeichnete seine Erfindung damals als rauchlose Zigarette. Die Produktion wurde allerdings nie gestartet und es blieb bei der bloßen Patentanmeldung. Doch die Technik war den heutigen Modellen schon sehr ähnlich, auch wenn es einen weiteren Erfinder in der Geschichte der Elektro Zigarette brauchte, der Funktion & Aufbau der E-Zigarette wie wir sie heute kennen perfektionierte. Doch auch Herbert A. Gilbert sah bereits einen Tank und eine zigarettenähnliche Form vor, so wie die Flüssigkeit (heute Liquids), welche mithilfe von Batterien erhitzt und verdampft werden sollte. Er beschrieb es auch als rauch- und tabakfreie Zigarette mit erhitzter, befeuchteter und aromatisierter Luft als Ersatz für die konventionelle Zigarette. Doch obwohl sie schon damals die Tabakindustrie hätte ins Schwitzen bringen können (oder genau deshalb), ging sie nie in Produktion. In den 1960ern wurden auch noch weitere Patente angemeldet, aber keines schaffte den Durchbruch. Trotzdem begrüßt der damalige Erfinder den heutigen Durchbruch, wie er in einem spannenden Interview mit James Dunworth erzählte.

„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

 

Der lange Weg zur modernen E-Zigarette

Das Patent des Herbert A. Gilbert begeisterte um 1979 auch Phil Ray, einer der Pioniere in Sachen Computer, der daraufhin mit seinem persönlichen Arzt Norman Jacobson an der ersten massentauglichen Variante der E-Zigarette tüftelte, die aber eigentlich gar nicht elektronischer Natur war und sich auf das bloße Verdampfen von Nikotin verließ. Seit der Erfindung der ersten Elektro Zigarette von Gilbert waren sie somit die Ersten, von denen bis heute formell bekannt ist, dass sie an der Nikotinabgabe forschten. Erste Großhändler nahmen sich des Produkts auch durchaus an, aber leider war die Methode keine vielversprechende Alternative zur Zigarette. Es war ein Misserfolg. Doch trotzdem hinterliess er Spuren, die bis heute in der Dampfer Community sichtbar sind; er prägte das Verb „vape“.

In den nächsten Jahren reichten auch Tabakunternehmen, nebst den unabhängigen Erfindern, jede Menge Patente für Einheiten zur Nikotininhalation ein. Fast alle basierten auf Verdampfung und physischer Triebkraft, aber einige waren schon damals der heutigen E-Zigarette sehr ähnlich. Ein System, das auf einer chemischen Reaktion basiert, wurde in den 1990ern erfunden und ist immer noch in Arbeit. Reynolds lancierte ein Produkt mit dem Namen Eclipse, eine „heat-not-burn“ Zigarette, welches sich funktionell zwischen einem reinem Nikotininhalator und einer verbrennungsbasierten Zigarette befand. Eine Zeitung urteilte damals, dass die Technologie den Konsumenten um 20 Jahre voraus sei. „Es brauchte die Massenpräsenz von Dampfprodukten, um eine Erlebnisbasis zu eröffnen, die Raucher verstehen konnten“, sagte J. Brice O’Brien, Leiter des Consumer-Marketings der Zigarettenhersteller Camel und Pall Mall. „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.“.

Weiterhin beantragte ein großer amerikanischer Tabakproduzent bereits um 1998 bei der FDA die Erlaubnis, eine Version von E-Zigaretten auf den Markt zu bringen. Die FDA regulierte damals aber nur den Verkauf von Tabakprodukten und Medikamenten und so wurde die Erlaubnis damals verweigert, mit der Begründung, dass es sich nicht um ein anerkanntes Mittel zur Medikamentenabgabe handelte. Daraufhin wurden nicht mehr wirklich viele Versuche unternommen, die E-Zigarette kommerziell auf den Markt zu bringen – bis 2003. 

 

Hon Lik erfand 2003 die moderne E-Zigarette

2003 greift der damals 52-jährige Chinese, der als Apotheker arbeitete und Ginsengprodukte herstellte, die Idee wieder auf. Und was Herbert A. Gilbert und andere Patentinhaber 40 Jahre lang nicht schafften, vollendete Hon Lik nach nur einem Jahr. Deshalb hat er auch die große Ehre, sich heute als den Erfinder der modernen E-Zigarette bezeichnen zu dürfen. 2004 brachte er die erste serienreife E-Zigarette auf den chinesischen Markt. Zwischen 2005 und 2006 begann dann bereits der weltweite Export. Aber bis zu ihrer heutigen Popularität sollte es noch ein wenig dauern. Zunächst einmal benannte sich das Unternehmen, in dessen Auftrag er damals handelte, von „Golden Dragon Holdings“ in „Ruyan Electronics“ um und produzierte dann die E-Zigarette der ersten Generation.

Hon Liks E-Zigarette der ersten Generation, produziert von Ruyan Electronics – Bild: Wikimedia Commons

Das Ganze gelang dem Apotheker Hon Lik so schnell, weil sein Vater zuvor an Lungenkrebs gestorben war, denn er war sehr starker Raucher, so wie auch Hon Lik. 2001, nach dem Tod seines Vaters hörte er dann auf zu Rauchen. Seitdem suchte Hon Lik nach einer Alternative zur herkömmlichen Zigarette. Spannend war, dass sein erstes Modell noch ohne die heute typische Heizspirale auskam. Er verwendete stattdessen ein piezoelektrisches Element, welches Ultraschallwellen aussendete. Dieser sogenannte Piezoeffekt erzeugt elektrische Spannung durch die Veränderung der elektrischen Polarisation an Festkörpern, wenn diese verformt werden (direkter Piezoeffekt). Er wurde bereits 1880 von den Brüdern Jaqcques und Pierre Currie entdeckt, als diese bei Experimenten mit Turmalinkristallen bemerkten, dass an ihrer Oberfläche elektrische Spannung auftrat, wenn sie die Kristalle mechanisch verformten.

Jedenfalls verdampften diese entstehenden Ultraschallwellen, die durch den Piezoeffekt erzeugt wurden, das Liquid im Tank von Hon Liks ersten Elektro Zigaretten. Seine Liquids basierten bereits auf Propylenglykol, in dem Nikotin gelöst war, ähnlich wie heute. Nur gab es damals noch nicht die unzähligen Aromen. Auch die VG-Komponente fehlte noch. So erzeugte die E-Zigarette Dampf, welcher der Tabakzigarette extrem ähnlich sah und inhaliert werden konnte. So gelangte das Nikotin über die Lunge in den Blutkreislauf. Die Liquid-Behälter waren damals aber noch aus Kunststoff. Das Mundstück, wodurch der Dampf inhaliert werden konnte, war am Ende des Behälters befestigt. Lik stellte später aber fest, dass Widerstandswärme ein besseres Resultat erzielte. Die Schwierigkeit bestand darin, das Prinzip des Piezoeffekts in eine kleine Einheit zu verpacken, da Hon Liks moderne E-Zigarette eine Alternative zum Rauchen darstellen sollte.

2004 erschien die E-Zigarette dann auf dem Markt und wurde als gesündere Alternative zur Tabakzigarette und als Hilfsmittel angepriesen, welches Rauchern das Aufhören mit den Zigaretten erleichtern würde. Der Firmenname Ruyan passte dementsprechend perfekt, denn er bedeutet so viel wie „ähnlich wie das Rauchen“. Das Patent für seine Weiterentwicklung der elektrischen Zigarette wurde übrigens erst 2007 erlassen, doch er exportierte bereits ab 2005.

Viele amerikanische und chinesische Hersteller kopierten Liks Produkt daraufhin illegal. Dies hatte zur Folge, dass er finanziell nie wirklich von seiner bedeutenden Erfindung profitierte, obwohl der Markt wuchs und wuchs. Immerhin zahlten ihm einige amerikanische Hersteller nach Gerichtsbeschlüssen angemessene Entschädigungen.

 

Weitere E-Zigaretten Hersteller & Modelle entstehen

Es dauerte nicht lang, bis die Ultraschall / Piezoeffekt Konstruktion abgelöst wurde. Heute basieren die meisten E-Zigaretten auf einem akkubetriebenem Heizelement. Viel Kritik an den älteren Modellen führten ab 2007 zu einer stetigen Weiterentwicklung der elektrischen Zigarette, angepasst auf die Kundenbedürfnisse. Anfangs drängten die Hersteller mit durchaus aggressiven Werbetaktiken auf den Markt und starteten eine Offensive nach der Andere, sodass man sich bereits in die Zeiten der massenhaften Tabakwerbung der 1950er & 1960er Jahre zurückversetzt fühlen konnte. Vermutlich gehen viele der heutigen Gesetze & Richtlinien für E-Zigaretten auf diese Zeit der offensiven Werbung für Elektro Zigaretten zurück.

Während der Jahre 2006 / 2007 erfanden die britischen Unternehmer Umer und Tariq Scheikh den Cartomizer, der 2009 zum beliebten Clearomizer weiterentwickelt wurde und brachten diesen in Groß Britannien auf den Markt. Beim ursprünglichen Cartomizer handelte es sich um einen Mechanismus, der als Wegwerfsystem konzipiert wurde. Doch man fand Mittel und Wege, dieses Produkt zu einer nachfüllbaren Einheit weiterzuentwickeln.

Mittlerweile erlauben fast alle neuen E-Zigaretten auf dem Markt (außer Einweg E-Zigaretten), die nach dem Cartomizer-Prinzip funktionieren, das mehrfache Befüllen des Liquid-Tanks. Der Begriff „Cartomizer“ meint dabei in der Regel die Kombination aus Verdampfer und Depot, die direkt auf den Akkuträger der E-Zigarette aufgesetzt werden. Der Tank, in welchem das E-Liquid aufbewahrt wird, ist mit Watte gefüllt. Die Watte im Depot saugt das Liquid auf und gibt es anschließend nach und nach langsam an den Verdampfer und auf die darin befindliche Heizspirale ab. Der Clou des Cartomizers war also im Großen und Ganzen, dass die Heizspirale direkt in den Liquid-Behälter integriert wurde.

InnoCigs Unimax Clearomizer Set

Die erneute Weiterentwickung des Ganzen nannte sich dann Clearomizer. Hier wird im Prinzip nur auf die Watte verzichtet, sodass der Tank durchsichtig ist, was auch den Namen dieser Produkte erklärt (Clear; klar, durchsichtig). Einer der größten Vorteile war natürlich, dass man nun fortlaufend den Liquidfüllstand ablesen konnte. Ist ja clear, oder nicht? Clearomizer zeichnen sich also durch Dochtmaterial, Flüssigkeitskammer und Wicklung in einem klaren Behälter aus.

Das erste Produkt dieser Art wurde übrigens um 2008 unter dem Namen „Gamucci“ auf dem Markt lanciert. Bis heute setzen die meisten Cigalike Marken auf die Bauweise und Konstruktion des Cartomizer-Systems. Das Patent dazu wurde übrigens erst im Februar 2013 an XL Distributors, Scheikhs Unternehmen, durch das UK Intellectual Property Office ausgestellt. Hier bleiben die E-Zigaretten Pioniere der Tradition treu, so wie schon Hon Lik sein Patent erst mehrere Jahre nach der Idee und zwei Jahre nach dem Beginn des Exports erhielt.

Im Anschluss daran experimentierten immer mehr Menschen und zunehmend auch Verbraucher von E-Zigaretten, nicht nur Hersteller, mit einzelnen Teilen der Einheiten herum. Das Modding war geboren. Ziel war es, durch den Austausch einzelner Komponenten durch selbstgebaute Teile, leistungsstärkere E-Zigaretten zu bauen, vor allem hinsichtlich der ausgestoßenen Dampfmenge. Ted & Matt Rogers bauten 2008 den ersten stärkeren Akku und nannten ihn „Screwdriver“. Mehr und mehr Modder arbeiteten auch daran, die Ästhetik der Einheiten zu verbessern. Schließlich tauchten mehr und mehr Bilder solcher Mods in Dampfer Communities & Foren der ganzen Welt auf und das Interesse an der E-Zigarette wuchs insgesamt immer schneller.

Bild: ecigarette-mods.com

Joyetech bringt die eGo Serie auf den Markt

Dieser sogenannte Screwdriver Mod war übrigens auch die Inspiration für die eGo Serie von Joyetech, welche die Kraft des „Screwdriver“ Modells und einen anwenderaktivierten Stromschalter für die breite Masse zugänglich machte. 20082009 brachte Joyetech diese Produkte auf den Markt. 2008 wurde die „Joye 510“ auf den Markt gebracht, dicht gefolgt von der „Ego-T“ im Jahr 2010. Die Ego-T war eine kleine Revolution, weg von den Cigalikes. Denn sie ahmte nicht mehr die Form einer Zigarette nach und führte so mit zur De-facto-Standardisierung des 510er-Gewindes. Auf die Einführung des Clearomizers im Jahr 2009, folgten dann austauschbare Coils und regelbare Akkus mit variabler Spannung auf den Markt gebracht. Die Clearomizer und die Akkus der eGo Serie wurden Anfang 2012 schließlich die meistverkauften individuell anpassbaren E-Zigarettenkomponenten und seitdem wurde das Angebot zur Individualisierung ständig größer.

 

Einstieg der Tabakindustrie

Die Tabakindustrie versuchte sich zwar schon wesentlich früher an eigenen Entwicklungen im Bereich der E-Zigarette, doch seit der Markt kontinuierlich und in großen Schritten wächst, steigen immer mehr Zigarettenhersteller selbst in die Entwicklung ein. Die erfolgreichsten waren bisher jene, die bereits bestehende E-Zigaretten Unternehmen & Hersteller am Markt aufkauften, zum Beispiel Lorillard Inc, die 2012 den Hersteller „Blu eCigs“ erwarben und das Jahr darauf den britischen Hersteller SKYCIG. Am 15. Juli 2014 verkaufte Lorillard Inc. die Marke bereits wieder und zwar im Rahmen eines Mega-Deals, bei dem 7,1 Milliarden Dollar den Besitzer wechselten. Lorillard verkaufte für diese Summe Eigentum an Imperial Tobacco.

Imperial Tobacco ging noch einen Schritt weiter und entlohnte Hon Lik endlich für seine Arbeit; mit 75.000.000 Dollardafür erhielten sie sein Patent und somit sein gesamtes geistiges Eigentum. Imperial Tobacco ist der Eigentümer der Brands Drum, Davidoff, Gauloises, JPS, L&B & West. Und noch mehr Konzerne zogen nach. Mit „Vype“ startete British Amercian Tobacco 2013 eine eigene E-Zigaretten Marke, immerhin der Eigentümer einer riesigen Menge an Brands wie Dunhill, Kent, Lucky Strike, Pall Mall. 

Am 03. Februar 2014 kaufte die Altria Group Inc. die bereits sehr populäre E-Zigarettenmarke „Green Smoke“ für stolze 110 Millionen US Dollar. Altria vertreibt darüber hinaus die eigene E-Zigarettenmarke „MarkTen“. Reynolds American begab sich derweil mit dem Produkt „Vuse“ auf den Markt. Philip Morris, das größte Tabakunternehmen der Welt, kaufte das britische Unternehmen „Nicocigs“ in 2014. Und es geht noch weiter und zwar mit Japan Tobacco, welches am 30. April 2015 die Marke „US Logic E-cigarettes“ kaufte. Kurz davor hatte das Unternehmen bereits E-Lites erworben, im Juni 2014.

Es wird also mehr als deutlich, dass E-Zigaretten und Dampfer mittlerweile Teile eines immer größer werdenden Marktes sind, auf dem es um richtig große Summen geht. Wir sind natürlich sehr gespannt wie es weitergeht. Vor allem nachdem nun die neuen Gesetze & Richtlinien im Rahmen des TPD2 Abkommens in Kraft getreten sind. Denn während es am Anfang vor allem um die immer neuere Technik ging, so beherrschen in letzter Zeit Meinungsmache, PR und Gesetzeskonflikte die öffentliche Meinung zur E-Zigarette.

 

Beschränkungen & Verbote der E-Zigaretten

Es gibt nach wie vor keine ausreichenden Langzeitstudien zur Gefährlichkeit oder Nicht-Gefährlichkeit der für E-Zigaretten verwendeten Liquids. Unzählige Indizien und neue Studien zur E-Zigarette sprechen aber dafür, dass das Dampfen weitaus weniger schädlich ist als die Tabakzigarette. Doch die Unsicherheit nutzten einige Länder immer wieder dazu, strenge Richtlinien, Auflagen oder gar Verbote für den Handel mit E-Zigaretten zu erlassen. Vielleicht auch auf Druck gewisser Marktteilnehmer, die sich ebenfalls damit rühmen das Mittel für die Rauchentwöhnung gefunden zu haben. Zuletzt drehte sich die öffentliche Meinung aber zunehmend in Richtung Harm Reduction und weniger strengen Auflagen, was in Deutschland sogar vermehrt Ärzte fordern.

Einer der ersten Staaten, welcher die E-Zigarette verbot, war die Türkei und kurz darauf folgten Österreich, Australien, Kanada, Panama, ein Großteil der islamischen Welt und zahlreiche südamerikanische Länder. Teilweise stehen empfindliche Geldstrafen und sogar Haftstrafen auf den unzulässigen Import. Fast immer wurden als Begründung unbewiesene gesundheitliche Schädigungen angeführt und Märchen über Giftstoffe in den Elektro Zigaretten verbreitet, die ihre Wirkung eine zeitlang nicht verfehlten. Doch nachdem immer mehr Studien nach und nach deutlich zeigen, dass diese Gerüchte zur gesundheitlichen Gefährdung durch das Dampfen an sich schlichtweg falsch sind, haben einige Länder, wie zum Beispiel Österreich, die Verbote wieder aufgehoben.

Aktueller Stand der Forschung

Etwas weiter oben haben wir bereits neue Studien zur E-Zigarette verlinkt. Trotzdem möchten wir das Wichtigste hier noch einmal zusammenfassen:

  • 2008 wurde in einer Studie festgestellt, dass krebserregende Stoffe nur in nicht gesundheitsgefährdenden Mengen enthalten sind
  • Forscher bestätigen, dass das Dampfen einer E-Zigarette 100 – 1.000 mal weniger schädlich ist als Rauchen
  • Eine Übersichtsstudie aus dem Jahr 2014 kam zu dem Schluss, dass die allgemeinen Risiken bei E-Zigaretten zehn mal niedriger seien als bei normalen Tabakzigaretten
  • Der Toxikologe Thomas Hartung bestätigte, dass während bei einem Zug an einer Tabakzigarette rund 4.000 Chemikalien in den Körper gesogen werden, was um ein Vielfaches mehr ist als beim Dampfen einer E-Zigarette. Das hat damit zu tun, dass die schädlichsten Stoffe nicht aus dem Nikotin selbst stammen, sondern aus dem Verbrennungsprozess einer Zigarette. Dieser entfällt bei eCigs

 

Infografik zur Geschichte der E-Zigarette by mr-smoke

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