Über den Autor/die Autorin

Jörg Sauer

Jörg Sauer ist ausgebildeter Grundschullehrer und unterrichtet seit über 20 Jahren an einer Schule. Sein Anliegen ist es, den Unterricht möglichst umweltnah und praxisorientiert zu gestalten. Ihm ist es wichtig, Schülerinnen und Schülern mit pädagogischer Begleitung möglichst früh ihrem Alter entsprechende Eigenverantwortung zu übertragen, um ihre Freude am Lernen zu wecken und soziale Kompetenzen zu stärken. Dabei sollte der Blick auf die so genannten kleinen Dinge nicht vergessen werden. Neben der Lehrertätigkeit führte er in den vergangenen Jahren zahlreiche Weiterbildungen über die Nutzung von Neuen Medien im Unterricht durch.

Von der Dampfmaschine zur ersten Dampflokomotive

von Jörg Sauer



© Sandor Jackal - Fotolia.de
Die Dampfmaschine

Auch heute noch ziehen die stolzen und kraftvollen Dampflokomotiven viele Menschen magisch in ihren Bann. Unglaubliche gebändigte Kraft machte es möglich, eine Vielzahl voll beladener Waggons scheinbar mühelos zu bewegen. Gesteuert und reguliert wurde und wird die Lok durch nur zwei Menschen dem Heizer und dem Lokführer. Diese faszinierende und beherrschbare Technik machte für Generationen von Jungen den Beruf des Lokführers zum Berufswunsch Nummer eins.

In diesem Beitrag möchte ich den Leser auf eine Zeitreise vom ersten Nutzen der Dampfkraft bis hin zur Entwicklung der ersten Dampflokomotive einladen.

Dampfmaschine
Darunter versteht man eine Maschine, die in der Lage ist:" ...die in Dampf enthaltene Wärmeenergie [...] mittels eines Kolbens teilweise in mechanische Arbeit umzuwandeln." 1
Auch jegliche mittels Dampf angetriebenen Maschinen, wie zum Beispiel Landmaschinen, Dampflokomotiven, Dampfschiffe oder Dampfturbinen werden in der Umgangsprache häufig als Dampfmaschinen bezeichnet.


Quellen:
1 http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfmaschine

Aus der Historie

Erste Dampfmaschinenversuche durch den Physiker, Mathematiker und Erfinder Denis Papin (1647- 1712) 1690 in Marburg und den Erfinder und Ingenieur Thomas Severy (1650 - 1715) 1698 in Kassel- noch keine praktischen Anwendungen.

1712: Erste verwendbare Dampfmaschine vom Erfinder Thomas Newcomen (1663- 1729)
  • Diese Maschine wurde zum Abpumpen von Wasser aus einem Bergwerk genutzt.
  • Der Wirkungsgrad der Maschine lag bei 0,5%.

1769 gelang dem Erfinder James Watt (1736- 1815) der Bau einer praktisch nutzbaren Dampfmaschine

1769: Die englischen Dampfmaschinen erregten auch in Preußen große Aufmerksamkeit.

Der Theologe und Naturforscher Johann Esaias Silberschlag (1721- 1791) erfasste den großen Nutzen der neuen Maschinen und fertigte bis 1771 Gutachten über sie an.

1771: Betriebnahme der ersten Dampfmaschine bei Burgörner (Landkreis Mansfels- Südharz)

1778: Angebot von James Watt, der preußischen Bergbauverwaltung seine Maschinen unter entsprechender fachlicher Leitung zu überlassen. Er forderte ein 14 jähriges Liefermonopol, auf die man in Preußen nicht einging.

Der Erfinder Carl Friedrich Bückling (1756- 1812) und der Oberbergrat Waitz von Eschen wurden nach England geschickt, um die Funktionsweise der Wattschen Dampfmaschine zu ergründen. Als Vorwand nannte man Erwerbsabsichten.

Man kaufte eine Maschine, die 1779 auf einer Braunkohlengrube bei Altenweddingen(heute Landkreis Börde) eingesetzt wurde.

Nach einer weiteren Reise war Bückling in der Lage, exakte Pläne zu zeichnen und unter Mitwirkung der Preußischen Akademie der Wissenschaften zu konstruieren.

Fertigstellung des Modells im Jahre 1783

23. August 1785: Betriebsaufnahme der ersten deutschen Dampfmaschine nach wattscher Bauweise auf dem König-Friedrich-Schacht (bei Hettstedt- heute Landkreis Mansfeld- Südharz)

Die anfangs aufgetretenen Störungen konnten durch den aus England gekommenen Dampfmaschinen-Mechanikers William Richards bis 1787 behoben werden. Der wirtschaftliche Erfolg war beachtlich.
  • 1794 Ersatz durch eine stärkere Maschine
  • Verlegung der ersten Maschine in eine Steinkohlegrube bei Löbejün (heute Saalekreis),
  • Einsatz noch bis 1848
  • 1:1 Nachbau ist im Mansfeld Museum in Hettstedt seit 1985 zu besichtigen

19. Januar 1788: Betriebsaufnahme einer Dampfmaschine in Tarnowitz/Tarnowskie Góry(Woiwodschaft Schlesien), um die Bergwerke zu entwässern

1793: Einsatz der ersten Dampfmaschine in Eschweiler (Städteregion Aachen) zur Wasserhaltung im Bergbau

1803: Bau der ersten Dampfmaschine in Essen durch Franz Dinnendahl (1775- 1826)

1784: Bau der ersten Hochdruckdampfmaschine durch den amerikanischen Erfinder Oliver Evans (1755- 1819)- Bau erst im Jahre 1812

1801: Einbau einer solchen Maschine in ein Straßenfahrzeug durch den britischen Erfinder, Maschinenbauer und Ingenieur Richard Trevithick (1717- 1833)

Kontinuierliche Weiterentwicklung der Dampfmaschinen, um 1910 erreichten bei Befeuerung mit hochwertiger Steinkohle einen hohen Wirkungsgrad


Dampfmaschinen heute

Bei Förderanlagen im Steinkohlebergbau

Der Verbrennungsmotor löste die Dampfmaschine größtenteils ab. Sie hat gegenüber diesem einige Vorteile, die ein neuerliches stärkeres Nutzen nicht ausschließen:
  • "…kontinuierlicher Verbrennungsvorgang, der sich emissionsärmer gestalten lässt…" 2
  • "…extreme Überlastbarkeit bei der Nachfrage von Leistungsspitzen…" 3

In den späten 90er Jahren des vorigen Jahrhunderts wurde im Auftrag der VW AG eine moderne Dampfmaschine entwickelt. Sie: " …arbeitet im Zweitaktverfahren und kommt außerdem ohne übliche Schmiermittel aus, weil die Verschleißteile aus modernen Kohlenstoffkomponenten gefertigt sind." 4


Die Einheit der Leistung

James Watt wollte die Leistungsfähigkeit seiner Maschinen darstellen. Daher "erfand" er die Einheit "Pferdestärke"(PS). Diese ist heute veraltet. An Stelle der Pferdestärke gilt es seit dem 1. Januar 1978 in Deutschland die SI-Einheit "Watt (W)" zu verwenden. Damit wird James Watt nochmals besonders geehrt.

Weitere Informationen zu den Einheiten Pferdestärke und Watt sind zu finden unter:
http://de.wikipedia.org/wiki/Watt_(Einheit)
http://de.wikipedia.org/wiki/Pferdest%C3%A4rke#Englische_bhp


Quellen:
1 http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfmaschine
2 http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfmaschine
3 http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfmaschine
4 http://de.wikipedia.org/wiki/Dampfmaschine

Die ersten Dampflokomotiven

1803 wurde nach Richard Trevithick Konstruktionsplänen die erste einssatzfähige Dampflokomotive von der Coalbrookdale-Company gebaut.

1804: Dampflokomotive wird auf der Grubenbahn-Strecke in Merthyr-Tydfil eingesetzt.
  • Die Maschine hatte ein Gewicht von:"… ca. 5 Tonnen und zog einen Zug von 43 Tonnen Gesamtgewicht in 4 Stunden und 5 Minuten über eine Strecke von 15 km". 5
  • Der Lokomotive war kein Erfolg beschieden, da die Schienen, die aus Gusseisen bestanden, unter der schweren Last häufig zerbrachen.

1813 setzte der englische Konstrukteur und Erfinder William Hedley (1779- 1843) im Bergwerk von Wylam (Dorf im NO Englands) seine Dampflokomotive Puffing Billy ein. Auch hier zerbrachen bei den ersten Fahrten die Schienen unter der Last der Lokomotive. Hedley löste das Problem in dem er zwei zusätzliche Achsen unter Puffing Billy befestigen ließ.

1814: Bau der ersten Dampflokomotive durch den englischen Ingenieur George Stephenson (1781- 1848) für die Kohlenwerke bei Darlington (NO England) eine Dampflokomotive.

27. September 1825: Einweihung der Strecken zwischen Stockton und Darlington (NO England)
  • 38 Wagen zog seine "Locomotion"
  • "…regelmäßiger Betrieb mit dem Personenwagen "Experiment" 6 begann tags darauf
  • Drei Lokomotiven von Stephenson waren auf dieser Strecke im Einsatz.
  • Allerdings wurden die Wagen noch häufig von Pferden gezogen.
  • 1829 Bau der Liverpool-Manchester-Eisenbahn

Die Betreiber dieser Bahnlinie veranstalteten ein Rennen, um die stärkste, zuverlässigste und schnellste Dampflokomotive zu finden. Dieser Wettstreit ging als legendäre "Rennen von Rainhill" in die Geschichte der Eisenbahn ein. Mit seiner Dampflokomotive: "The Rocket" gewann es George Stephenson.

  • 15.9.1830 Eröffnung der Strecke Liverpool- Manchester

  • 8. August 1829 erste Fahrt der "Stourbridge Lion", einer in England gebauten Lokomotive auf US- amerikanischen Boden

  • Die vom US- amerikanischem Erfinder und Industriellen Peter Coopers (1791- 1883) konstruierte Dampflokomotive "Tom Thumb" und die New Yorck gebaute "The Best Friend of Charleston" sind 1830 die ersten beiden in den Vereinigten Staaten gebauten Lokomotiven.

  • Am 24. Mai 1830 eröffnete die Baltimore & Ohio Railroad zwischen Baltimore und Ellicott's Mills mit der "Tom Thumb" den Betrieb.

  • Am 15. Januar 1831, nahm die South Carolina Railroad mit der "The Best Friend of Charleston" den Betrieb auf.



Quellen:
5 www.ferromel.de/tech_420.htm
6 http://de.wikipedia.org/wiki/George_Stephenson


Bekannte deutsche Dampflokomotiven

Der Adler...

...war die erste in Deutschland wirtschaftlich erfolgreich fahrende Dampflokomotive, zunächst im Personen- später auch im Güterverkehr. Sie wurde im englischen Newcastle von George und Robert Stephenson konstruiert und gefertigt. Auftraggeber war die Bayerische Ludwigsbahn für die Strecke von 6,06 km zwischen Nürnberg und Fürth.

Die Eröffnung fand am 7. Dezember 1835 statt. Lokführer war der "... 26 jährige Schotte William Wilson"7 (1809- 1862). Am dem darauf folgenden Tag "...fuhr nun stündlich ein pferdebespannter Zug von Nürnberg nach Fürth und zurück. Nur um 13 Uhr und 14 Uhr zog täglich der Adler den Zug."8

Außerdienststellung der Lokomotive im Jahre 1857


Saxonia

1839 fuhr die erste streckentaugliche deutsche Dampflok dieses Namens auf der Fernverbindung von Dresden nach Leipzig. Durch die Erfindung der Dampfmaschine kam es in den folgenden Jahren und Jahrzehnten zur industriellen Revolution, die gewaltige Veränderungen für Natur und Menschheit brachte.


Quellen:
7 http://de.wikipedia.org/wiki/Adler_(Lokomotive)
8 http://de.wikipedia.org/wiki/Adler_(Lokomotive)

Linktipps
Diese stellen aus der Vielzahl der Angebote eine Auswahl ohne Anspruch auf Vollständigkeit dar, um sich weiter mit dem Thema zu beschäftigen und/oder Anregungen für Exkursionen zu finden.

www.stationspage.de/index.htm

www.wissenskarten.de

www.mansfeld-museum-hettstedt.de/Museum3.html

http://www.dampflokmuseum.de/cms/

www.werdau.de/werdau/content/45/30092005101212.asp

www.dampfmaschinenmuseum-frankenberg.de/

www.deutschebahn.com/site/dbmuseum/de/besucherinfos/neuigkeiten/neues__vom__adler.html

www.verkehrsmuseum-dresden.de/index.php?page=11&PHPSESSID=7419791ec9b622077d879dcb91e85922

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