CXXXII. Ueber den Materialverbrauch bei der Beleuchtung mit verschiedenen Leuchtstoffen; von Dr. Erwin Willigk, Privatdocent an der Hochschule zu Prag. Willigk, über den Materialverbrauch bei der Beleuchtung mit Kerzen, Petroleum etc. Anschließend an eine Arbeit, betreffend die Ermittelung der relativen Leuchtkraft der gebräuchlichsten Beleuchtungsmaterialien, mit der ich eben beschäftigt bin, war Es mir wünschenswerth Versuche über den Verbrauch derselben in einer gegebenen Zeit anzustellen, deren Resultate ich hier vorlege. Der Untersuchung wurden Talgkerzen, Stearinkerzen, Paraffinkerzen, Wachskerzen, Petroleum und Rüböl unterzogen. Zur Ermittelung des Verbrauches bei Kerzen wurden solche von verschiedenen Fabriken bezogen und um richtige Durchschnittszahlen zu erhalten, von jeder Kerzensorte mindestens fünf Stücke (aus jedem Packet) untersucht. Die Kerzen wurden vor dem Versuche angezündet und so lange gebrannt bis der gewöhnlich am oberen Ende befindliche Conus herabgebrannt war, nach dem Auslöschen jede Kerze für sich sammt dem Leuchter genau gewogen und das Gewicht sowie die Zeit des Anzündens bemerkt. Nach einigen Stunden Brenndauer, während welcher die Kerzen wo nöthig geputzt wurden, wurden sie ausgelöscht und nach Bemerkung der Zeit abermals gewogen. Der Gewichtsverlust wurde auf eine Stunde Brenndauer berechnet. Um zu ermitteln, ob und welchen Einfluß etwa der Schmelzpunkt des Kerzenmateriales auf den Verbrauch übt, wurde derselbe für jede Kerzensorte bestimmt; diese Bestimmung wurde in folgender Weise vorgenommen : Eine entsprechende Menge des von der betreffenden Kerze entnommenen Materiales wurde in ein dünnwandiges, 15 Millimeter weites und 10 Centimeter hohes Glas gebracht, in welchem mittelst eines Kautschukpfropfes ein Thermometer derart befestigt war, daß die Quecksilberkugel die innere Wand des Glases berührte. Das Gläschen wurde nun in ein ziemlich weites, ebenfalls mit einem Thermometer versehenes Wasserbad versenkt und dasselbe langsam über der Lampe so erwärmt, daß die Quecksilbersäulen beider Thermometer möglichst auf gleicher Höhe erhalten wurden. Da man Es hier stets mit einem Gemenge von Substanzen zu thun hat, die verschiedene Schmelzpunkte besitzen, so erforderte die Bestimmung einige Ausdauer und Uebung und mußte, besonders bei den ersten Versuchen, häufig wiederholt werden, bevor gut übereinstimmende Zahlen erhalten wurden. Als Schmelzpunkte sind hier jene Temperaturen bezeichnet, bei welchen das Material, wenn auch bisweilen nach längerer Einwirkung der Wärme, der ganzen Masse nach in den flüssigen Zustand überging. Jeder weiter unten angeführten Schmelzpunkts-Angabe liegen mindestens drei Bestimmungen mit übereinstimmenden Zahlen zu Grunde. I. Talgkerzen. — Dieselben wurden von drei Fabriken u. z. sub A von Holub in Prag, sub B von F. Fischer in Wien und sub C von Müller in Karolinenthal bezogen und bei den Versuchen folgende Werthe (in Durchschnittszahlen) erhalten: Schmelzpunkt Verbrauch A gezogen, 16 auf ein Pfund Wien. Gew.       48,5° C. 7,10 Grm. B gegossen 16 auf ein Pfund Wien. Gew. 50,0 7,34 Grm. C gegossen 16 auf ein Pfund Wien. Gew 48,0 7,25 Grm. A gezogen 12 auf ein Pfund Wien. Gew. 49,0 7,82 Grm. B gegossen 12 auf ein Pfund Wien. Gew. 49,5 7,98 Grm. C gegossen 12 auf ein Pfund Wien. Gew. 49,5 8,31 Grm. A gegossen 10 auf ein Pfund Wien. Gew. 49,5 8,61 Grm. B gegossen 10 auf ein Pfund Wien. Gew. 47,5 8,00 Grm. C gegossen 10 auf ein Pfund Wien. Gew. 49,5 6,79 Grm. A gegossen 8 auf ein Pfund Wien. Gew. 49,5 8,30 Grm. C gegossen 8 auf ein Pfund Wien. Gew. 49,5 7,25 Grm. B gegossen 8 auf ein Pfund Wien. Gew. 52,0 7,80 Grm. C gegossen 8 auf ein Pfund Wien. Gew. 49,5 9,80 Grm. Die beiden letzteren Sorten mit sogenanntem Argand'schen Dochte. Die bei den untersuchten Kerzen so ziemlich übereinstimmenden Schmelzpunkte geben im Allgemeinen keinen Anhaltspunkt bezüglich des so abweichenden Verbrauches an Material und Es ist die, bisweilen sehr deutlich wahrnehmbare Verschiedenheit des Dochtes bei derselben Kerzengattung ein so wesentlicher Factor bezüglich des Verbrauches, daß die durch die geringen Schmelzpunktsdifferenzen etwa bedingten Verschiedenheiten im Verbrauche nicht bemerkbar werden. Wo jedoch, wie bei den Talgkerzen, mit sogenanntem Argand'schen Dochte eine größere Gleichförmigkeit desselben herrscht, zeigt sich doch (B u. C Achter) bei höherem Schmelzpunkte ein geringerer Verbrauch. Nimmt man aus obigen Werthen bei gleichen Kerzengattungen der verschiedenen Bezugsquellen Durchschnittszahlen, so verbrauchen per Stunde : 16er mit gedrehtem Docht 7,23 Grm. 12er mit gedrehtem Docht 8,00 Grm. 10er mit gedrehtem Docht 8,12 Grm. 8er mit gedrehtem Docht 7,77 Grm. 8er mit Argand'schem Docht 8,80 Grm. Um zu ermitteln, ob eine Differenz im Verbrauche bei Talgkerzen eintritt wenn dieselben nicht geputzt werden, wurden einige Kerzen, deren Verbrauch bei sorgfältigem Putzen bereits ermittelt war, nochmals angezündet und ohne die Dochte zu schneiden gebrannt. Es consumirten im Mittel aus drei Versuchen: B 16er geputzt 7,37 Grm.; ungeputzt 7,19 Grm. C 8er geputzt 7,32 Grm.; ungeputzt 7,67 Grm. II. Stearinkerzen. —Es wurden: A Stearinkerzen von Wagemann in Wien; B Apollokerzen aus Wien und C Stearinkerzen von Müller in Karolinenthal bei Prag in der angegebenen Weise geprüft und folgende Werthe erhalten: Schmelzpunkt Verbrauch Verbrauch in Procenten A, 6 St. auf ein Zollpfund      55,3°C. 9,26 Grm. 19,20 B, 6 St. auf Pfund W. Gew. 53,5 9,66 Grm. 17,45 C, 6 St. auf Zollpfund 55,0 9,16 Grm. 18,91 A, 8 St. auf Zollpfund 55,0 9,40 Grm. 19,41 B, 8 St. auf Pfund W. Gew. 54,0 9,35 Grm. 16,89 C, 8 St. auf Zollpfund 55,0 9,12 Grm. 18,83 III. Paraffinkerzen. — Von diesen wurden: A Petroleum-Paraffinkerzen von Dingler in Mährisch-Ostrau und B derlei Kerzen von Perl in Außig geprüft. Es ergaben: Schmelzpunkt Verbrauch Verbrauch in Procenten A, 6 St. auf ein Zollpfund       57,8° C. 6,30 Grm. 13,08 B, 6 St. auf ein Zollpfund 53,0 7,45 Grm. 15,36 A 8 St. auf ein Zollpfund 57,0 7,06 Grm. 14,56 B, 8 St. auf ein Zollpfund 49,5 7,21 Grm. 14,88 IV. Wachskerzen. — Bessere Altar- und Tafelkerzen werden hier nicht aus reinem Wachse, sondern stets mit 10–15 Proc. Zusatz verfertigt; Kerzen aus reinem Bienenwachse werden bloß auf Bestellung gemacht. Zum Versuche wurden A die besten hier gebräuchlichen Tafelkerzen (angeblich mit 10 Proc. Zusatz), sechs und acht auf ein Zollpfund, und B Kerzen aus reinem Wachse, vier auf ein Zollpfund, länger jedoch genau von der Dicke der Sechser der vorigen verwendet und folgende Zahlen erhalten: Schmelzpunkt Verbrauch Verbrauch in Procenten A 6er      59,0°C. 8,22 Grm. 16,98 A 8er 60,0 7,65 Grm. 15,79 B — 62,5 6,93 Grm. 14,33 Auch bei den Stearin- und Paraffinkerzen gibt der Schmelzpunkt keine Erklärung für den verschiedenen Verbrauch des Materiales; wenn auch bei den 6er Paraffinkerzen (B) bei niederem Schmelzpunkte ein größerer Verbrauch erscheint, so steht doch der auffallend niedrige Schmelzpunkt der 8er B mit demselben in keinem gleichen Verhältnisse. Nur bei Wachskerzen stellt sich deutlich bei höherem Schmelzpunkte ein geringerer Verbrauch heraus. Wenn die angeführten Versuche auch zureichende Anhaltspunkte für das praktische Bedürfniß bieten, so haben sie doch in wissenschaftlicher Beziehung zu einem nur negativen Resultate geführt und ergeben, daß eine Ermittelung des Verbrauches und der verschiedenen darauf Einfluß nehmenden Verhältnisse erst dann mit wissenschaftlicher Schärfe möglich wird, wenn die Verbrauchsdifferenzen desselben Kerzenmateriales bei gleichem Dochte und verschiedenem Kerzendurchmesser und umgekehrt, genauer gekannt seyn werden. Mit Versuchen in dieser Richtung bin ich eben beschäftigt und hoffe die Resultate bald vorlegen zu können. Petroleum. — Zur Prüfung wurden zwei Sorten von Ditmar in Wien verwendet. Die erste Sorte A war beinahe farblos, stark opalisirend, das Vol. Gew. = 0,7920 (bei 14° R.), der Siedepunkt bei 175° C., die Entflammbarkeit bei 43° C. Die zweite Sorte B war opalisirend, schwach gelb, das Vol. Gew. derselben = 0,7979, der Siedepunkt bei 176,5° C., entflammbar bei 45° C. Eine dritte Sorte, bestehend aus den Resten von A, die etwa acht Monate in den Lampen gestanden hatten, besaß ein Vol. Gew. von 0,8084, war erst bei 74° C. entflammbar, der Siedepunkt bei 185° C.; sie war jedoch als Beleuchtungsmaterial nicht verwendbar, weil schon nach halbstündigem Brennen die Dochte so verrußten, daß die Flamme sank und der Docht geschnitten werden mußte. Der Verbrauch stellte sich während der kurzen Zeit, in welcher die Flamme gleiche Höhe und Lichtintensität bewahrte, wesentlich geringer (10: 11,22) als bei Petroleum A heraus. Die Entflammbarkeit wurde in folgender Weise ermittelt. Ein mit dem fraglichen Petroleum gefülltes Becherglas, in welches ein Thermometer reichte, wurde in ein Wasserbad versenkt, dieses langsam erwärmt und von Zeit zu Zeit ein dünner, mit Wachs getränkter brennender Docht rasch in dem Petroleum untergetaucht. Die Temperatur, bei welcher der brennende Docht beim raschen Untertauchen das Petroleum entzündet, ist hier als Entflammungstemperatur angenommen. Die Methode, welche Dr. Robert Peltzer Polytechn. Journal, 1868, Bd. CLXXXIX S. 61. anwendet, um die Entflammbarkeit von Petroleumsorten zu ermitteln, und die darauf beruht, daß man das in einer kleinen Schale befindliche Petroleum im Wasseroder Paraffinbade erhitzt und einen brennenden Docht darüber hält, scheint mir nicht genau genug zu seyn, weil nicht angegeben ist, wie hoch über der Flüssigkeit der Docht gehalten werden soll, und nach meiner Erfahrung sehr geringe Höhendifferenzen in dieser Beziehung die Entflammungstemperatur sehr wesentlich hinauf- oder herabdrücken. Hält man einen brennenden Docht genügend nahe und genügend lange über Petroleum, so wird sich bei gewöhnlicher Temperatur jedes entzünden, weil durch die strahlende Wärme der Flamme der unter derselben befindliche Theil des Petroleums nothwendig mit der Zeit zum Verdampfen gebracht wird, während ein in einer offenen Schale siedendes Petroleum sich nicht entzündet, wenn man den brennenden Docht hoch über die Schale hält. Allerdings fallen beim Untertauchen des brennenden Dochtes in das Petroleum im Verhältnisse zu der besprochenen Methode die Entflammungstemperaturen niedriger aus, allein Es scheint mir dieß eben praktisch zu seyn, indem Gefahr bei Verwendung des Petroleums doch wesentlich dann vorhanden ist, wenn Es bei gewöhnlicher oder (wie in Lampen) wenig erhöhter Temperatur mit einem brennenden Körper in unmittelbare Berührung kommt. Die Versuche über den Verbrauch wurden in neuen Lampen vorgenommen, die Dochte bei jeder Wiederholung derselben sorgfältig beschnitten und bei Anwendung einer neuen Petroleumsorte gewechselt. Die Brenndauer war bei jedem Versuche mindestens drei Stunden. Die Flamme wurde beim ersten Versuche gemessen und bei jeder Wiederholung möglichst genau auf die gleiche Höhe eingestellt. Jeder Versuch wurde, um richtige Durchschnittszahlen zu erhalten, mit jeder Lampe und beiden Petroleumsorten so oft wiederholt bis mindestens drei gut übereinstimmende Werthe erhalten wurden. Es wurde Petroleum A in folgenden hier gebräuchlichen Lampen, die von Ditmar in Wien bezogen wurden, geprüft. a. Lampe mit Argand'schem Dochte von 1,5 Cent. Durchmesser; Flammenhöhe = 4 Cent.; Verbrauch per Stunde 31,05 Grm. b. Lampe mit Argand'schem Dochte von 1,1 Cent. Durchmesser; Flammenhöhe = 3 Cent.; Verbrauch per Stunde 23,77 Grm. c. Lampe mit flachem Dochte von 2,3 Cent. Breite; Flammenhöhe = 3 Cent.; Verbrauch per Stunde 25,74 Grm. d. Lampe mit flachem Dochte von 1,6 Cent. Breite; Flammenhöhe = 2,5 Cent.; Verbrauch per Stunde 22,47 Grm. e. Lampe mit flachem Dochte von 1,3 Cent. Breite; Flammenhöhe = 2,5 Cent.; Verbrauch per Stunde 18,59 Grm. f. Lampe mit flachem Dochte von 0,8 Cent. Breite; Flammenhöhe = 2,0 Cent.; Verbrauch per Stunde 13,85 Grm. Um zu ermitteln, in welchem Verhältnisse der Verbrauch des Petroleums A zum Verbrauche der billigeren Sorte B steht, wurde letztere in der Lampe c bei gleicher Flammenhöhe wie A gebrannt; Es wurden nach drei Versuchen per Stunde: 28,78; 28,91; 28,55 Grm., im Mittel 28,74 Grm. verbrannt, und Es stellt sich daher der Verbrauch zwischen A und B wie 25,74:28,74 in Verhältniß, woraus hervorgeht, daß Petroleum (B) bei größerem Volumgewicht, höherem Siedepunkt und höherer Entflammungstemperatur, unter gleichen Verhältnissen gebrannt, in größerer Menge consumirt wird. Um ferner zu der Ueberzeugung zu gelangen, daß Sorte B wirklich unter denselben Verhältnissen wie Sorte A brannte, wurde erstere wiederholt in der Lampe mit Argand'schem Dochte a gebrannt, der Verbrauch aber, da drei Werthe bereits bekannt waren, im Voraus berechnet. Wenn von A in Lampe c 25,74 Grm., in Lampe a 31,03 Grm.; wenn von B in Lampe c 28,74 Grm. verbrannten, so sollten von Sorte B in Lampe a (25,74 : 31,05 = 28,74 : x =) 33,19 Grm. verbrennen. Es wurden in vier Versuchen: 33,34; 32,87; 33,41 und 31,95, im Mittel 32,88 Grm. verbraucht, was in Anbetracht der Schwierigkeit, die Flamme stets auf gleiche Höhe einzustellen, gewiß eine zureichende Genauigkeit bietet. Unter den gebräuchlichen Petroleumlampen sind nach meiner Erfahrung jene mit Argand'schem Dochte vorzuziehen, weil 1) ein Springen des Cylinders sehr selten vorkommt; 2) man die Flamme zwischen viel weiteren Grenzen als dieß bei Lampen mit flachem Dochte möglich ist, höher oder niedriger stellen kann, ohne daß Petroleumgeruch wahrnehmbar wird, und 3) die Lampen mit Argand'schem Dochte bei gleicher Consumtion ein weißeres und intensiveres Licht geben. So wurde beispielsweise: Lampe b mit Argand'schem Dochte von 1,1 Cent. Durchmesser, bei 3 Cent. Flammenhöhe und 23,07 Grm. Consumtion per Stunde, ferner Lampe c mit flachem Dochte von 2,3 Cent. Breite, bei 3 Cent. Flammenhöhe und 25,59 Grm. Consumtion per Stunde mit dem Bunsen'schen Photometer geprüft und die Lichtintensitäten b : c = 5041 : 3025, abgekürzt = 10:6 gefunden. Rüböl. — Es war mir bei Bestimmung des Verbrauches an Brennöl, Versuche welche anderweitig schon vielfach angestellt wurden, wesentlich um den Verbrauch in jenen Lampen zu thun, die ich zur Bestimmung der Lichtstärken benutze. Es wurden völlig reine, sogenannte Federlampen mit neuen Dochten verwendet, das gereinigte, klare und stark glänzende Rüböl, sowie die Lampen aus der Niederlage von Ditmar in Prag bezogen. Lampe Dochtdurchmesser Flammenhöhe Consumtion per Stunde A 2 Centim. 3 Centim. 35,89 Grm. 4 Centim. 38,41 Grm. B 1,5 Centim. 3 Centim. 29,26 Grm. C 1,0 Centim. 2,5 Centim. 24,49 Grm. Versuchsweise wurde in Lampe A ein zwar klares, aber altes, stark ausgebleichtes und dickflüssiges Oel gebrannt; der Verbrauch war bei 3 Cent. Flammenhöhe im Mittel von drei Versuchen 24,28 Grm. per Stunde, daher um 11,61 Grm. geringer als bei frischem Oel, jedoch die Lichtintensität auch wesentlich geringer. Nach diesen Versuchen stellen sich bei den gegenwärtigen Preisen der Beleuchtungsmaterialien in Prag die Kosten einer Stunde Brenndauer folgenderweise heraus: Talgkerzen, 8er, Argand'scher Docht 0,754 kr. ö. W. Talgkerzen, 8er, gedreht Docht 0,617 kr. ö. W. Talgkerzen, 10er gedreht Docht 0,619 kr. ö. W. Talgkerzen, 12er, gedreht Docht 0,612 kr. ö. W. Talgkerzen, 16er, gedreht Docht 0,575 kr. ö. W. Stearinkerzen von Müller 6er 1,140 kr. ö. W. Stearinkerzen von Müller 8er 1,130 kr. ö. W. Stearinkerzen von Wagemann 6er 1,370 kr. ö. W. Stearinkerzen von Wagemann 8er 1,400 kr. ö. W. Stearinkerzen Apollo 6er 1,260 kr. ö. W. Stearinkerzen Apollo 8er 1,210 kr. ö. W. Paraffinkerzen von Dingler 6er 0,741 kr. ö. W. Paraffinkerzen von Dingler 8er 0,831 kr. ö. W. Paraffinkerzen von Perl 6er 0,923 kr. ö. W. Paraffinkerzen von Perl 8er 0,893 kr. ö. W. Womit aber selbstverständlich nicht der factische Verbrauchswerth ausgedrückt ist, welcher durch das Verhältniß der Kosten zu der Leuchtkraft bedingt ist. Petroleum, Argand- Docht von 1, 5 Cent. Durchmesser 1,340 kr. ö. W. Petroleum, Argand- Docht von 1,1 Cent. Durchmesser 1,030 kr. ö. W. Petroleum, flacher- Docht von 2,3 Cent Breite 1,150 kr. ö. W. Petroleum, flacher- Docht von 1,6 Cent Breite 0,976 kr. ö. W. Petroleum, flacher- Docht von 1,3 Cent Breite 0,808 kr. ö. W. Petroleum, flacher- Docht von 0,8 Cent Breite 0,600 kr. ö. W. Rüböl, Lampe mit 2 Cent. Dochtdurchmesser 1,740 kr. ö. W. Rüböl, Lampe mit 1,5 Cent. Dochtdurchmesser 1,350 kr. ö. W. Rüböl, Lampe mit 1,0 Cent. Dochtdurchmesser 1,150 kr. ö. W. Wachskerzen mit 10% Zusatz 6er 2,880 kr. ö. W. Wachskerzen mit 10% Zusatz 8er 2,670 kr. ö. W. Wachskerzen ohne Zusatz 6er 2,860 kr. ö. W.