Die Fortschritte in der künstlichen Erzeugung von Kälte und Eis; von Dr. Heinrich Meidinger, Professor in Carlsruhe. (Schluß von S. 148 dieses Bandes.) Meidinger, über die Fortschritte in der künstlichen Erzeugung von Kälte und Eis. III. Kälte durch Expansion. Wird ein Gas zusammengedrückt, so setzt sich die aufgewendete mechanische Arbeit in dessen Masse in Wärme um und erhöht die Temperatur. Werden gleiche Volume verschiedener Gase von gleichem Anfangsdruck um einen gleichen Raumtheil comprimirt, so erhöht das Gas von geringer Volumwärme seine Temperatur mehr als das von großer Volumwärme und zwar in potenzirter Weise, da erstens seine Theile bei gleicher Wärmeaufnahme schon eine höhere Temperatur annehmen, und da zweitens das wärmere Gas größere Spannung besitzt, der Zusammendrückung somit größeren Widerstand entgegensetzt, weshalb mehr Wärme entwickelt wird. Von gleicher Anfangstemperatur und Pressung ausgehend um gleichen Raumtheil comprimirt, erlangen verschiedene Gase nicht nur ungleiche Temperatur, sondern auch ungleichen Druck. In welcher Weise die atmosphärische Luft von mittlerem Druck ihre Temperatur steigert, wenn sie bei einer Anfangstemperatur von 20° comprimirt wird, ergibt sich aus der folgenden Zusammenstellung: Druck in Atmosphären: 1 2 3 4 Temperatur: 20 85 130 163. Läßt man ein comprimirtes heißes Gas sich wieder ausdehnen und zwar unter stets vollem Druck, so setzt sich die Wärme in äußere Arbeit um, es findet Abkühlung in demselben Maße statt wie bei der Zusammendrückung Temperatursteigerung. Wird ein comprimirtes heißes Gas abgekühlt und dann erst expandirt, so erniedrigt sich seine Temperatur unter die anfängliche und es können sehr tiefe Kältegrade erreicht werden. Beispielsweise gibt die Luft von 2, 3, 4at, auf 30° abgekühlt, bei der Ausdehnung auf 1at die Temperaturen 25, 53, 70° unter Null. Es wird vorausgesetzt, daß die Luft wie der Dampf in einer Maschine nach außen arbeitet; strömt sie in einen leeren Raum, so erleidet die Temperatur der ganzen Masse keine Veränderung, indem die bei der anfänglichen Expansion verloren gehende Wärme durch den Anprall der Theile an die Gefäßwandung wieder erzeugt wird; schiebt die Luft einen geringeren Druck zurück als ihrer eigenen Spannung entspricht, wenn sie z.B. in einem Gefäß stark verdichtet in die äußere Atmosphäre ausströmt, so ist ihre Abkühlung minder stark als oben angegeben. Auf diesen Grundsätzen beruht die Anwendung der Luft zur Kälteerzeugung und Eisbereitung. Principiell mit genauer Berücksichtigung der von der Luft durchlaufenen einzelnen Stadien wäre eine Lufteismaschine folgendermaßen einzurichten. In einem besonderen Cylinder findet Verdichtung der Luft statt bis zu einem gewissen Druck, dann wird dieselbe unter dem erlangten Druck in den Kühlapparat gepreßt; indem sie hier ihren Wärmeüberschuß abgibt, vermindert sie zugleich immer unter demselben Druck ihr Volum, im Verhältniß von (273 + t)/(273 + T). Nunmehr gelangt sie in einen zweiten Cylinder, in welchem die Expansion stattfindet; die Vorgänge folgen hier in umgekehrter Ordnung wie im Compressionscylinder, die Wirkung entspricht genau derjenigen einer Expansionsdampfmaschine. Hier wird also die Luft sehr kalt und beim Rückgang des Kolbens wird sie in den Gefrierer gedrückt, in welchem die Eisbüchsen stehen. Nachdem sie diesen Apparat durchströmt, gelangt sie von Neuem in den Compressionscylinder, um denselben Kreislauf zu wiederholen. Hier entspricht der Expansionscylinder dem Verdunstungsbehälter bei den anderen Maschinen; als Unterschied ist noch hervorzuheben, daß nur eine kleine Menge Luft im Kreislauf sich befindet, während bei den anderen Systemen ein großer Vorrath des die Kälte vermittelnden Stoffes in der Form von Flüssigkeit vorhanden ist. – Man sieht sofort, daß der Verlauf der Umwandlungen genau der gleiche, nur in umgekehrter Reihenfolge ist, wie bei einer calorischen Maschine, und es läßt sich daher auch die Berechnung der Leistung beider mit Hilfe derselben Formeln durchführen. Der Verfasser hat eine solche BerechnungBadische Gewerbezeitung 1869. ausgeführt; es ergibt sich daraus, daß wenn die Luft bei einer Anfangstemperatur von 20° auf 3at comprimirt und dann auf 30° abgekühlt wird, mit 1k Kohlen 5k Eis, wenn auf 2at, 6k Eis als theoretische Leistung erhalten wird. Ueberhaupt steht die Leistung im umgekehrten Verhältniß der Verdichtung der Luft resp. der durch dieselbe bewirkten Temperaturdifferenz. Andererseits müssen aber auch die Dimensionen der Cylinder resp. die räumlichen Verhältnisse der Maschine für eine bestimmte Leistung um so größer werden, je geringer die Verdichtung ist, welche angewendet werden soll, wie sich übrigens sofort bei genauer Betrachtung der Vorgänge ergibt. (Je mehr die Luft in demselben Cylinder zusammengedrückt wird, um so größer die Zahl der bei der folgenden Expansion producirten negativen Wärmeeinheiten, um so kleiner aber auch der Expansionscylinder; die aufzuwendende Arbeit entspricht der Differenz der beiden Cylinder und wächst darum in stärkerem Grad wie die Temperaturdifferenz.) Die effective Leistung in der ausgeführten Maschine dürfte vielleicht nur der Hälfte der theoretischen gleich zu setzen sein.Bei der geringen Volumwärme der Luft müssen verhältnißmäßig große Mengen derselben verwendet werden, weshalb die Cylinder und die Reibungswiderstände sehr groß ausfallen. Es ergibt sich daraus, daß die Luftmaschine der Ammoniakmaschine in ihrer Wirkung weit nachsteht. Die Gründe sind die ähnlichen, wie sie bereits bei dem Vergleich der letzteren mit der Aethermaschine hervorgehoben wurden. Uebrigens läßt sich der Nutzeffect der Luftmaschine erheblich steigern, wenn man, worauf wir später nochmals zurückkommen werden, die Luft während der Comprimirung sofort abkühlt, so daß sie sich nicht erhitzen kann; in diesem Fall wird der Aufwand für das Zusammenpressen sehr vermindert. – Als Vorzug der Luftmaschine vor den anderen Systemen ist geltend zu machen, daß keine riechenden oder brennbaren Substanzen zur Verwendung kommen, und daß keine ökonomischen Verluste an theurem Material eintreten können. In der Literatur wird einer Luftmaschine zum ersten Male im J. 1863 Erwähnung gethanUebrigens wurde in England bereits 1852 ein Patent an Nesmond von Bellac (Frankreich) auf eine Luft-Eismaschine ertheilt. Dieselbe comprimirte Luft mittels einer Handluftpumpe in einem in kaltem Kühlwasser stehenden kesselartigen Gefäß auf 20at. Nach der Abkühlung strömte die Luft von hier in ein zweites Gefäß, worin sich die zu kühlenden Substanzen oder das zu gefrierende Wasser befand, und von da in die Luft. Ein Mann sollte in 8 Minuten die Luft in das Compressionsgefäß drücken und per Stunde 6 bis 10 Pfd. Eis gewinnen können. Der Apparat wirkt hiernach nur periodisch und auch unökonomisch, wie die ganze Anordnung für bequeme Bedienung viel zu wünschen übrig ließ. (1863 170 341). Dieselbe wurde im April 1862 in England an A. C. Kirk, Bathgate, patentirt. Sie besteht aus zwei stehenden Cylindern, die mit einer liegenden Luftpumpe verbunden sind; letztere ist doppeltwirkend, und steht der vordere Theil mit dem einen Cylinder, der hintere mit dem anderen Cylinder in dauernder Verbindung, ohne dazwischen befindliches Verschlußmittel. Man hat somit zwei unabhängig von einander wirkende Apparate, die im Uebrigen ganz gleichartig eingerichtet sind und functioniren. In den stehenden Cylindern befinden sich eigenthümlich geformte Kolben, deren mittlerer Theil mit dichter Drahtlage (Regenerator) ausgefüllt ist, so daß aber immer eine Communication zwischen oben und unten vorhanden ist. Ferner sind an den Kolben nach beiden Richtungen im Schnitt fingerartige, in Wirklichkeit concentrisch ringförmige Ansätze angebracht, denen ähnliche Einstülpungen in den Cylinderdeckeln entsprechen, so daß die Spitzen der einen in die Vertiefungen der anderen eindringen können. Die Deckelansätze bilden Canäle, in denen oben wie unten Flüssigkeit circuliren kann, und zwar unten Kühlwasser, welches die durch Verdichtung der Luft entwickelte Wärme aufnimmt, oben aber die zu kühlende Flüssigkeit. Der Apparat functionirt in folgender Weise. Die Bewegung der Kolben der Luftpumpe und der stehenden Cylinder erfolgt so, daß, wenn der eine Kolben inmitten seines Laufes ist, der andere gerade am Ende desselben angekommen. Wenn der Kolben des einen stehenden Cylinders sich oben befindet, so preßt die Luftpumpe Luft in denselben hinein bis zu 2at Druck; dabei entwickelt sich Wärme und diese wird von dem Kühlwasser des unteren Cylinderdeckels aufgenommen. Dann geht der Kolben des Cylinders abwärts und die comprimirte Luft bewegt sich durch den Regenerator aus dem unteren in den oberen Cylindertheil. Nunmehr geht der Luftpumpenkolben zurück, dadurch findet Ausdehnung der Luft und somit Abkühlung statt. Die Kälte entwickelt sich in dem oberen Cylindertheil und wird auf die in den Ringcanälen des Deckels befindliche Flüssigkeit übertragen. Die durch die Drahtlagen nach der Luftpumpe ziehende kalte Luft gibt hier einen Theil ihrer Kälte ab, so daß, wenn bei dem nächsten Spiel in Folge der Comprimirung noch warme Luft durch die Drahtlagen zieht, dieselbe sich hier noch genügend abkühlen kann. Es wird somit immer dieselbe Menge Luft verwendet, die je zwischen der einen Seite der Luftpumpe und einem Cylinder circulirt. Durch den Mangel jeder Art Verschlüsse oder Ventile zeichnet sich der Apparat durch eine gewisse constructive Einfachheit aus, die auch eine leichte Unterhaltung bedingt. Die Luft muß hier immer trocken angewendet werden; Ausscheidung von Schnee aus feuchter Luft würde den Gang der Kolben sowie den guten Betrieb überhaupt erschweren. – Es wird angegeben, daß 1e in 24 Stunden 106k Eis gebe; bei der Aethermaschine habe man 110k,5 erhalten. Dies würde einer Leistung von 2k Eis auf 1k Kohle entsprechen. In der Paraffinfabrik von Young in Bathgate befand sich damals eine Maschine, welche in 24 Stunden 2 Tonnen (2032k) Eis lieferte. Die Nutzleistung ist etwas gering, die Kühlflächen an den Cylindern sind ohne Zweifel nicht hinreichend groß, um Wärme und Kälte rasch und vollständig aufzunehmen; es ließe sich überhaupt noch eine Reihe anderer theoretischer Bedenken gegen die Anordnung geltend machen. Im J. 1864 hört man nochmals von dieser Maschine; es wird angegeben, daß sie in der Paraffinfabrik von Young arbeite und mit einem Aufwand von 1 Tonne Kohle (zu 4 Shilling) 1 Tonne Eis fertige; auch hier wird hervorgehoben, daß der Effect dem der Aethermaschine gleichkomme (1864 174 399). Dies würde nun noch eine viel geringere Leistung sein. – Anfang des J. 1874 hielt Kirk in der Institution of Civil Engineers in London einen längeren Vortrag über seine Maschine, an welchen sich eine eingehende Discussion knüpfte. Die ganze Verhandlung ist im 37. Band der Proceedings of the Institution abgedruckt und auch als besondere Broschüre herausgegeben von dem Secretär J. Forest (bei W. Clowes and Sons in London erschienen) unter dem Titel: „On the mechanical production of cold“. Aus den Verhandlungen geht hervor, daß die Kirk'sche Maschine wahrscheinlich nur in einem größeren Exemplare ausgeführt wurde, sowie daß das Urtheil der englischen Ingenieure über das Princip der Luftmaschinen im Allgemeinen bis jetzt nicht sehr günstig ist. In England scheinen vorzugsweise Aethermaschinen in Anwendung zu sein. Im J. 1869 ist die Zeichnung und Beschreibung einer von Fr. Windhausen in Braunschweig (1870 195 115) construirten Eismaschine bekannt geworden. Diese besitzt nur einen Cylinder mit einem Kolben von dem Durchmesser der Hubhöhe. Auf der einen Seite des Kolbens findet Compression, auf der anderen Expansion statt. Die comprimirte Luft wird durch einen Kühler mit großer Oberfläche geleitet, der zugleich als Reservoir der verdichteten Luft dient. Während auf der einen Seite des Kolbens die Luft comprimirt wird, findet auf der anderen Seite Expansion statt. Beim Rückgang des Kolbens wird die kalte Luft in den Eiskasten getrieben und aus demselben zugleich auf der anderen Kolbenseite die ihrer Kälte beraubte Luft angesogen. Diejenige Hälfte des langen Cylinders, in welcher die Compression stattfindet, ist von Kühlwasser umgeben, die andere Hälfte mit einem schlechten Wärmeleiter belegt. Durch den breiten Kolben wird bewirkt, daß ein Temperaturausgleich innerhalb des Cylinders selbst nicht eintreten kann. Hier bedarf es einer besonderen äußeren Steuerung für die Zulassung und Absperrung der in die Expansionsabtheilung eintretenden Luft. Soll die Luft nicht für Eisbereitung, sondern zum Kühlen von Räumen verwendet werden, so wird die expandirte kalte Luft unmittelbar in dieselben geblasen und äußere frische Luft in die Compressionsabtheilung vom Kolben angesogen. Ueber die Nutzleistung der Maschine ist nichts bekannt geworden. Im Sommer 1871 sah der Verfasser in Berlin eine von Windhausen neu ausgeführte und versuchsweise aufgestellte (für New-Orleans bestimmte) mächtige Luftmaschine anderer Construction, mit besonderem Compressions- und Expansionscylinder, genau nach dem Schema, welches wir als das principiell richtigste unserer anfänglichen Untersuchung zu Grunde gelegt haben; dieselbe lieferte Luft von – 40°, welche mit reichlichen Schneeflocken erfüllt war. Da der Compressionscylinder stets frische Luft schöpfte, so fand in dem Kühler eine Ausscheidung von hygroskopischem Wasser statt, welches in dem verkleinerten Raum nicht mehr vollkommen dampfförmig bleiben konnte. Die Luft zog, mit Wasser gesättigt, daher in den Expansionscylinder, und bei der durch die Ausdehnung bewirkten Kälte mußte nothwendig der größere Theil des noch vorhandenen Dampfes als Schnee ausgeschieden werden. Dieser Umstand wirkt sehr störend auf den Gang der Maschine, da die Kolbenreibung sich durch den Schnee beträchtlich vermehrt und sich die Abzugscanäle durch denselben leicht verstopfen; auch wirkt die frei werdende latente Wärme der Temperaturerniedrigung etwas entgegen, wenn schon die Summe der negativen Wärmeeinheiten dadurch nicht vermindert werden kann. Als Kolbenschmiere wird sehr zweckmäßig Glycerin verwendet. Ueber Meßversuche mit dieser Maschine zur Constatirung ihres Wirkungsgrades konnte Verfasser nichts in Erfahrung bringen. – Seit Anfang des J. 1873 fertigen Nehrlich und Comp. in Frankfurt a. M. die Windhausen'sche Maschine mit zwei Cylindern in einer einzigen bedeutenden Größe an, wohl mit besonderer Rücksicht auf die Bedürfnisse der Bierbrauerei. Dieselbe bedarf einer Dampfmaschine von 40e und producirt garantiemäßig per Stunde 2500cbm Luft von einer Temperatur von 30 bis 50° unter Null. Nimmt man an, daß sich diese Temperatur auf Anfangstemperaturen zwischen + 30° und + 10° bezögen, so betrüge die Gesammttemperaturerniedrigung der Luft 60°, woraus sich die Menge der producirten negativen Wärmeeinheiten = 50000 berechnet, entsprechend einem Quantum von höchstens 400k Eis. (Im Falle die Production des letzteren ins Auge gefaßt würde, wäre dasselbe Luftquantum im Kreislauf zu verwenden.) Eine 40pferdige Dampfmaschine consumirt per Stunde 80k Kohlen, somit würde 1k Kohlen 5k Eis liefern, was als ungemein günstig anzusehen wäre. – Eine derartige Luftmaschine einschließlich Motor kostete (im J. 1873) 66000 M. L. Mignot (1871 199 362) in Paris construirte 1870 gleichfalls eine Luftmaschine mit besonderem Compressions- und Expansionscylinder. Dieselbe unterscheidet sich von der Windhausen'schen Maschine darin, daß sie mittels einer kleinen Pumpe Wasser in den Compressionscylinder einspritzt, und daß die Luft im Kühler (Condensator) über offenes Wasser streicht. Diese Anordnung ist ohne Zweifel vortheilhaft. Die Arbeit zum Comprimiren wird sehr vermindert, wenn die Temperatur der Luft niedrig gehalten wird. Das Wasser kann an sich in der Luft nicht schädlich wirken, da die comprimirte gekühlte Luft ja ohnedies mit Wasser gesättigt ist. Es läßt sich sonach erwarten, daß die Zusammendrückung der Luft mit geringerem Aufwand und ihre vollständige Abkühlung mit einem kleineren Condensator gelingt. Weiteres über diese Maschine hat man bis jetzt nicht vernommen. Die neueren Windhausen'schen Maschinen sind übrigens auch mit Einspritzung versehen. Die Luftmaschinen scheinen nach den seitherigen Erfahrungen sich mehr für die unmittelbare Verwendung der kalten Luft, als für Concentrirung und Aufspeicherung von Kälte in der Form von Eis zu eignen; hierin stehen sie an Leistungsfähigkeit den Ammoniakmaschinen zu sehr nach. Namentlich dürften sie den Bierbrauereien zur Abkühlung der Keller nützliche Dienste leisten. Motoren finden sich in den größeren derartigen Etablissements immer vor, und lassen sich die Luftpumpen leicht damit in Verbindung bringen. Das Einblasen kalter Luft in die Keller bringt außerdem noch den besonderen Nutzen, daß die Keller durch die während der Comprimirung und Ausdehnung ihrer Feuchtigkeit großentheils beraubte Luft sehr trocken gehalten werden und keinen Schimmel ansetzen können. Die Kühlung mit Eis hält die Keller immer mit Feuchtigkeit gesättigt und die Luft stagnirend. Die ganze Arbeit kann in den Brauereien auch mit einem verhältnißmäßig geringen Aufwand ausgeführt werden, da man daselbst viel Wärme, namentlich heißes Wasser bedarf, und sowohl der abgehende Dampf wie das durch Kühlung der comprimirten Luft erhaltene warme Wasser nützlich verwendet werden kann. Eine seit Sommer 1873 in der Hildebrand'schen Brauerei in Pfungstadt bei Darmstadt befindliche Luftmaschine hat recht befriedigende Resultate gegeben, nur sind wiederholte Reparaturen an derselben nöthig gewesen. Auch in Mainz und in Dortmund sind Windhausen'sche Luftmaschinen in Brauereien aufgestellt worden. – Weiterhin scheint für Ventilationszwecke, um mit der Kühlung zugleich Lufterneuerung zu verbinden, z.B. in Spitälern, in Versammlungsräumen, auf Dampfschiffen, das Princip der Luftmaschine besonders geeignet; natürlich würde man sich hier mit geringer Expansion und geringem Kältegrad begnügen, und würden demgemäß die Betriebskosten verhältnißmäßig gering erscheinen. Wir dürfen der weiteren Entwickelung dieses Gegenstandes mit Spannung entgegensehen. Wir haben noch einer größeren theoretischen Untersuchung Erwähnung zu thun, welche Linde Linde, Bayerisches Industrie- und Gewerbeblatt, Juli, November und December 1870. (Auszug 1871 199 361.) über „die Wärmeentziehung bei niedrigen Temperaturen durch mechanische Mittel“ veröffentlicht hat. Das Hauptergebniß, zu welchem derselbe rechnungsmäßig gelangt ist (das übrigens die aufmerksame physikalische Betrachtung der Umwandlungen schon lehrt), besteht darin, daß für eine ökonomische Leistung der Eismaschine die Temperatur des vermittelnden Körpers während der Expansion nicht niedriger und während der Compression nicht höher als absolut nothwendig gehalten werden dürfe. „Diese Bedingung ist seither von den Technikern vielfach nicht erkannt und gewürdigt worden. Während häufig zur Darlegung der Vortrefflichkeit einer Eismaschine gerühmt wird, sie arbeite mit so und so niedrigen Temperaturen, sollte gerade das Umgekehrte geschehen; es müßte nachgewiesen werden, daß sie Eis erzeuge, ohne daß der Proceß sehr weit unter den Gefrierpunkt des Wassers greife. Denn jene Anpreisung ist nichts Anderes als der sichere Nachweis dafür, daß die Maschine viel unnöthige Arbeit consumirt. Allerdings können dadurch ihre Dimensionen kleiner und die Anschaffungskosten geringer ausfallen, allein dieser Vortheil wird im Allgemeinen gegen den Nachtheil vermehrter Betriebskosten verschwinden.“ Linde weist durch die Rechnung nach, daß bei einer theoretisch vollkommenen Maschine, die Eis von – 3° aus Wasser von + 10° fertigt, 1k Kohlen zur Erzeugung von 100k Eis genügen müsse. Derselbe knüpft an seine theoretische Untersuchung noch eine Kritik der bis jetzt ausgeführten Eismaschinen. Alle Constructeure solcher Maschinen sollten sich mit den hier entwickelten Grundsätzen genau vertraut machen, die sie von dem Beschreiten falscher Bahnen zurückhalten würden. Theoretische Speculationen über Luftmaschinen hat auch 1873 J. Armengaud (1873 208 174) der französischen Akademie vorgelegt; dieselben enthalten keine wesentlich neuen Gesichtspunkte. Armengaud betont namentlich die Wichtigkeit, die Luft während der Compression durch Wasser zu kühlen. Die Schwierigkeit, dieses durch im Augenblick der Compression eingespritztes Wasser zu besorgen, überwand er dadurch, daß er in die eingesogene Luftmasse mittels des Giffard'schen Kolbens Wasser einführte. Nach seinen Erfahrungen ist es am vortheilhaftesten, mit einem Expansionsgrad = 2 zu arbeiten, und in diesem Falle ist die Arbeit für die erzeugte Kälte nur halb so groß, wenn die Abkühlung während der Comprimirung, als wenn sie nach der Comprimirung vor sich geht. Beschaffenheit des künstlichen Eises. Das bei einer sehr niedrigen Temperatur rasch gefertigte Eis ist ganz undurchsichtig milchig weiß. Aus diesem gegenüber dem glasartig durchsichtigen Natureis so verschiedenen Aussehen hat man die sonderbarsten Schlüsse gezogen über dessen Verhalten; bald sollte es größere, bald geringere Dauer besitzen, bald mehr, bald weniger kühlen wie das Natureis. Die Wahrheit ist, daß sich das Kunsteis von dem Natureis in keiner Hinsicht unterscheidet, als durch sein Aussehen. Kommt dasselbe frisch aus der Maschine, so ist es allerdings kälter wie ein Stück Eis aus dem Eiskeller und schmilzt aus diesem Grunde etwas langsamer an der Luft. Gleich große Stücke Natureis und Maschineneis von gleich niedriger Temperatur schmelzen aber unter ähnlichen äußeren Bedingungen gleich langsam oder rasch und bewirken gleiche Abkühlung. Noch einige seltsame Vorschläge der Temperaturerniedrigung müssen schließlich erwähnt werden. J. B. Toselli in Paris (1872 205 28) läßt ein spiralfömig gewundenes Rohr in einem Gefäß mit Wasser rotiren, aus dem es zugleich jedesmal eine gewisse Menge schöpft und in ein daneben befindliches Gefäß überträgt, von wo es in einem Schlangenrohr in das erste Gefäß wieder zurückläuft. Bei der Drehung benetzt sich die Spirale an der ganzen Oberfläche; ein Ventilator bläst Luft auf dieselbe, verdunstet das anhängende Wasser und erniedrigt dadurch die Temperatur des Rohres und des darin befindlichen Wassers. Je nach der Witterung soll eine Abkühlung von 2,7° bis 18,3° erfolgen. In dem zweiten Gefäß, welches von dem kalten Wasser in einem Schlangenrohr durchlaufen wird, befindet sich die zu kühlende Flüssigkeit, z.B. Bierwürze, künstliches Mineralwasser. Der Erfolg hierbei kann nur ein geringer sein, da er ganz von der Temperatur und dem nie fehlenden Feuchtigkeitsgehalt der Luft abhängt. Die Naßkälte eines am Versuchsorte aufgestellten Psychrometers bestimmt denselben mit ziemlicher Genauigkeit im Voraus. Ballo (1874 211 344) in Pest will Kälte dadurch erzeugen, daß er Luft mittels Babo's Mostpeitsche (d.h. sehr fein vertheilt) durch Schwefelkohlenstoff treibt. Nur bietet ihm vorerst die Kondensation resp. Wiedergewinnung der Substanz Schwierigkeit. Daran muß nun in Wirklichkeit das ganze Project auch scheitern. Eine Wiedergewinnung des Schwefelkohlenstoffes auf anderem Wege, als durch Verdichtung und Abkühlung der damit gesättigten Luft, in Ermangelung geeigneter Lösungsmittel, ist unmöglich, und würde dies besondere Schwierigkeiten machen und große Arbeitskraft erfordern; man gelangte dann auf das Princip der Luftmaschine. Das Problem in dieser Richtung ist praktisch ganz unlösbar. Aufbewahrung des Eises. Zur Vervollständigung unseres Berichtes über die Principien der künstlichen Kälteerzeugung und die bis jetzt ausgeführten Apparate erübrigt es, noch einige Worte anzuschließen über die Vorkehrungen, die Kälte in der concentrirten Form des Eises zu conserviren. Es ist dies eine Frage von allergrößter praktischer Bedeutung. Die Eismaschinen, so sehr sie eventuell noch vervollkommnet werden mögen, um ihren Nutzeffect zu erhöhen, werden in den nördlichen Theilen unseres gemäßigten Klimas, die sich in der Regel eines mäßig kalten Winters mit Frost erfreuen, voraussichtlich doch nie eine hinreichende Verbreitung erlangen können, um den Verbrauch auch nur annähernd zu decken; sie werden immer nur als sehr schätzenswerthe Ersatzmittel dienen, um sich von den Launen der Jahreszeit ganz unabhängig zu machen. Selbst in südlichen Gegenden, wo die Eismaschine das einzige Mittel sein würde, um Eis zu erhalten, müßte dieselbe auf Vorrath arbeiten und Lagerhäuser haben, da der Consum mit der Production nicht Hand in Hand geht, sondern von der Witterung abhängt. Von den Quantitäten Eis, die manche Gewerbe zu ihrem Betriebe erheischen, welche das Hauswesen consumirt an solchen Orten, wo die Verwendung desselben bereits zum Bedürfniß ausgebildet ist, hat man im Allgemeinen kaum einen Begriff. Im J. 1866 betrug die Menge des in New-York und der Umgebung der Stadt verbrauchten Eises 250000 Tonnen (254015t d. s. 5 Ctr. auf den Kopf); eingelagert waren jedoch 543000 Tonnen (551721t). Das in dem Geschäfte thätige Capital betrug 2160000 Dollars. Der Detailpreis war für 5 bis 12k 4 Pf. pro 1k, für 1 bis 10 Ctr. nur 2 Pf., oder 1 M. pro Ctr. Im J. 1873 soll der Consum bis auf 600000 Tonnen gestiegen sein. In Berlin hatte im J. 1871 eine Gesellschaft, die Norddeutschen Eiswerke, 600000 Ctr. Eis eingelagert, dasselbe wird in Wagen den Abonnenten zugefahren zu 77 Pf. per Centner. Welche Mengen von Eis in der Bierbrauerei consumirt werden, davon geben nachfolgende Daten Kenntniß, welche dem Verfasser im J. 1869 auf eine Anfrage von der Dreher'schen Brauerei in Klein-Schwechat bei Wien mitgetheilt wurden. Die Fabrik braute vom 1. Januar 1867 bis 1. Januar 1868: 483150 Wiener Eimer (273463hl) Bier und lagerte ein 28874219k Eis; im darauf folgenden Jahr steigerten sich diese Zahlen auf 492499 Eimer (278754hl) Bier und 31531924k Eis. Im Allgemeinen wird also 1 W. Ctr. Eis pro Eimer (56l,6) verbraucht. Bei einer lang anhaltenden Kälte von zwei Monaten kann dieses Quantum mit einem Aufwand von 7 kr. ö. W. (14 Pf.) pro Ctr. zugeführt werden; bei kurzer Dauer der Kälte steigt derselbe auf 10 bis 12 kr., wozu noch 1 kr. für das Einwerfen in die Gruben kommt. In milden Wintern wird das Eis zum Theil aus Steiermark beschafft; da die Kälte im J. 1869 spät einfiel, so wurden dorther 26000 Ctr. (1456031k) Eis bezogen, im Wagen von 200 Zollcentner bis zur Brauerei zu 115 fl. In den Brauereien wird das Eis noch allgemein in gemauerten Gruben eingelagert, welche sich neben den Lagerkellern befinden und diese kalt halten. Bei Dreher in Schwechat haben die Lagerkeller eine Größe von 113 Cubikklaftern (771cbm,05) zum Einlagern von 3600 bis 3800 Eimern (2038 bis 2151hl) Bier; die daneben befindliche Eisgrube hat 65 Cubikklafter (413cbm,52) mit einem Fassungsraum von 6510 Ctr. (368466k). Die Eisgruben sind mit dem Mangel behaftet, daß sie bei kostspieliger Ausführung gleichwohl unsicher wirken. Kommt das Grundwasser auf die Sohle, so ist das Eis einem raschen Schmelzen unterworfen. Wo man das Eis für den Verkauf in großen Quantitäten einlagern will, führt man deshalb nach dem Beispiel der Amerikaner besser oberirdische Eishäuser aus, die im Wesentlichen aus Doppelwänden von Holz im Abstand von mindestens 0m,3 bestehen, der Zwischenraum mit einem schlechten Wärmeleiter, wie Sägemehl, Spreu, lockerer Torf u.s.w. im trockenen Zustand ausgefüllt. So hatten die Norddeutschen Eiswerke in Berlin im J. 1871 ein Eishaus von 180m Länge, 24m Breite und 10m Höhe für das Einlagern von 600000 Ctr. Eis. Solche Eishäuser sind billiger wie die unterirdischen Gruben, leichter zu bedienen und conserviren das Eis besser, sofern die Schicht des schlechten Wärmeleiters in der Umfassungswand dick genug ist. Der VerfasserBadische Gewerbezeitung, 1870/71 Nr. 5 und 6. hat sich in einem längeren Artikel näher über diesen Gegenstand verbreitet. Jedes Jahr kann man in den Blättern von anempfohlenen Mitteln zum Conserviren des Eises lesen. Keines derselben vermag irgend etwas principiell Neues zu bieten; sie kommen alle darauf hinaus, einen Haufen Eis womöglich zusammenfrieren zu lassen und dann mit einem schlechten Wärmeleiter, wie Stroh, Moos u.s.w. zu umhüllen. Das ist im Süden von Deutschland nur ein ungenügendes Mittel, hoch im Norden, besonders in Rußland mag es ausreichen; auch geht die Umhüllung bald zu Grunde. Ein billiges und wirksames Eishaus im Kleinen kann bei uns nicht anders gebaut werden, als indem man zwei cubische Kasten herstellt, der innere nicht weniger als von 2m Seite, der äußere mindestens 50cm davon abstehend, und zwar nach allen sechs Richtungen. Der Zwischenraum darf durchaus nicht hohl gelassen werden, sondern ist mit Spreu, Häcksel, auch trockener Lohe u.s.w. dicht auszufüllen; eine einzige Thür von derselben Wanddicke vermittelt den Zugang. Der Rechnung nach schmilzt in einem solchen gut ausgeführten Hause während eines Jahres das Eis in kaum 15cm Dicke von der Wandfläche ab. Den Raum zwischen den Doppelwänden in mehrere Abtheilungen zu trennen, die abwechselnd leer bleiben und mit einem schlechten Wärmeleiter gefüllt werden, wie zuweilen empfohlen wird, ist durchaus irrationell, kostspieliger und weniger wirksam wie eine durchaus gefüllte breite Abtheilung, da Luft, wenn auch an sich der schlechteste Wärmeleiter, doch, sobald sie sich in einem Raume frei bewegen kann, in Folge der Temperaturdifferenz die Wärme von einer wärmeren auf eine kältere Wandfläche ziemlich rasch überträgt. – Es wird zuweilen empfohlen und auch praktisch versucht, eine schlechte Eisgrube dadurch zu verbessern, daß man einige Säcke Salz auf das Eis wirft. Verfasser hat nachgewiesen,Badische Gewerbezeitung, 1868 S. 74. daß dies ein sehr irrationelles Verfahren ist, indem es, wenn sich auch für das Gefühl der Eindruck der Kälte steigert, doch nur außer dem Salzverbrauch auch noch einen besonderen Aufwand an Eis verursacht, da in Folge der eintretenden größeren Temperaturdifferenz der Zufluß von Wärme in die Grube beschleunigt wird. Die Aufbewahrung des Eises ist nun nicht nur im Großen von Wichtigkeit, um dasselbe, nachdem es die kalte Jahreszeit geliefert, in der warmen dem Consum übergeben zu können, sondern auch im Kleinen, im Haushalt, um mit demselben die gewünschten Wirkungen zu erzielen. Die Speisen sollen kalt gestellt und damit vor dem Verderben geschützt, das Eis soll auch direct zum Kühlen benützt werden. Man wendet zu dem Zwecke geschlossene Kasten an, die man Eisschränke nennt, oder Eiskisten, wenn sie allein zur Aufnahme des Eises dienen. Die Theorie derselben ist von dem VerfasserBadische Gewerbezeitung, 1868 S. 65 und Jahrg. 1869 S. 11 und 16. eingehend entwickelt worden. Die Eisschränke stellen einen Schrank mit doppelter Wandung dar, Zwischenraum mit Spreu oder Häcksel ausgefüllt, das Innere mit Zinkblech sorgfältig ausgefüttert. Häufig ist der Abstand der Doppelwände viel zu gering. Nach den Erfahrungen des Verfassers sollte man nicht unter 10cm ganze Breite der Doppelwand herabgehen, wenn man das Eis vor raschem Schmelzen schützen und eine möglichst niedrige Temperatur (5° bei 20° äußerer Lufttemperatur) im Inneren des Schrankes halten will. Auch ist es zweckmäßiger, statt wie in der Regel in einer seitlichen Abtheilung bis zum Boden, das Eis in das ganze obere Drittel des Behälters einzulegen, so daß die unteren zwei Drittel für die Speisen u.s.w. bleiben; man richtet dann die ganze Deckelplatte zum Oeffnen ein. In diesem Falle kann man das Eis stets leicht in Stücken herausnehmen, und wird der ganze untere Raum gleichmäßig kalt erhalten, während bei seitlicher Füllung, wenn das Eis bereis niedergeschmolzen ist, nur der untere Theil des Kastens bis zur Höhe des Eises stark gekühlt wird. Was den Consum eines Eisschrankes anlangt, so kann man annehmen, daß wenn derselbe stets gefüllt ist, bei einer mittleren Größe und guten Ausführung für jeden Temperaturgrad Reaumur über Null in 24 Stunden 1 Pfund Eis schmilzt. Bringt man bei hoher Sommertemperatur nur wenige Pfund Eis täglich in den Schrank, so kann natürlich nur so viel schmelzen, der Schrank wird dann aber auch nicht in seine niedrigste Temperatur kommen und nach Fortgang des Eises wird dieselbe sogar ziemlich hoch sich wieder erheben. Nachtrag. Durch Zufall lernte der Verfasser in diesen Tagen einen Techniker kennen, Namens Schwab aus Wertheim, welcher den ersten Versuchen Harrison's bei Herstellung seiner Aether-Eismaschine assistirte und dem Verfasser einige weitere Notizen über diese Maschine geben konnte. Harrison ließ seine patentirte Maschine bei D. Siebe (nicht Dr., wie S. 53 irrig gedruckt ist), einem gebornen Deutschen, welcher eine Maschinenfabrik in London hatte, ausführen. Schwab befand sich damals als Werkführer bei Siebe. Harrison mußte nach einigen Jahren nach Australien zurückreisen und trat von da aus seine Patentrechte an Siebe ab. Der gegenwärtige Vertreter dieser Firma ist ein Sohn des ursprünglichen Verfertigers der Aether-Eismaschine. Schwab besitzt seit 1868 eine Eisfabrik in Kurrachee (Stadt in Hindostan mit 23000 Einwohnern). Er verwendet eine Siebe'sche Aethermaschine für eine Production von 1500 Pfd. in 24 Stunden, deren Kraftbedarf 10e beträgt. Die Maschine (nebst Luftpumpe) macht 68 bis 70 Umdrehungen pro Minute. Der Druck im Condensator beträgt ca. 1at. Tiefer läßt sich der Druck des Aetherdampfes nicht bringen, da das Condensationswasser in Indien die Temperatur von 25° bis 29° besitzt, während der Aether bereits bei 34° unter 1at siedet. Durch die eindringende Luft erhöht sich innerhalb 4 Stunden der Druck um 1/5at, und muß dann der Inhalt der Apparate hinausgepumpt werden, um die Luft zu entfernen; dabei geht immer etwas Aether verloren. Die Maschine läuft seit 1868, ohne daß erhebliche Reparaturen stattgefunden hätten. Das Eis wird in Kurrachee im Kleinen wie im Großen zu 20 Pf. das Pfund verkauft; aufbewahrt wird dasselbe in Flanell (gewiß ganz praktisch). Nach Schwab dürften in Indien gegenwärtig an 30 Aethermaschinen von größeren und kleineren Dimensionen im Gebrauch sein. Carlsruhe, den 14. October 1875.