| Titel: | Die elektrische Kraftübertragung und ihre Bedeutung für das Kleingewerbe. | 
| Fundstelle: | Band 248, Jahrgang 1883, S. 95 | 
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                        Die elektrische Kraftübertragung und ihre
                           								Bedeutung für das Kleingewerbe.
                        Mit Abbildungen.
                        Slaby, über die elektrische Kraftübertragung.
                        
                     
                        
                           Ueber dieses zeitgemäſse Thema hat kürzlich Docent Dr. A.
                                    										Slaby im Verein zur Beförderung des
                                    										Gewerbfleiſses einen Vortrag gehalten, welchen wir mit gef. Genehmigung des
                              									Verfassers nach den Sitzungsberichten, März 1883 S. 93
                              									nachstehend zum Abdruck bringen.
                           
                           Bei der hervorragenden Bedeutung der Gasmaschine ist es nicht ohne
                              									Interesse, zu untersuchen, ob die elektrische Kraftübertragung, die seit einigen
                              									Jahren anfängt, eine Rolle zu spielen, berufen sein dürfte, die Stellung der
                              									Gasmaschinen herabzudrücken. Die elektrische Kraftübertragung ist ein Kind des
                              									allerletzten Jahrzehntes; als sie vor wenig Jahren auf der Berliner
                              									Gewerbeausstellung durch Dr. Werner Siemens zum ersten
                              									Male in gröſserer praktischer Anwendung gezeigt wurde, wollten Viele, die nicht zu
                              									den Eingeweihten gehörten, an eine umfassende nutzbringende Verwendung dieses
                              									durchaus fremdartig in die Erscheinung tretenden Mittels nicht recht glauben. Heute
                              									ist die Sachlage geändert. Die elektrische Kraftübertragung ist das Schlagwort des
                              									Tages geworden in allen industriellen Kreisen und man knüpft die hochgehendsten
                              									Hoffnungen daran – und auch nicht mit Unrecht; denn sie steht in der That am Thor
                              									und verlangt Einlaſs in die Industrie, sie legitimirt sich bereits durch einen
                              									vollberechtigten Paſs auf Grund zahlreicher erprobter Ausführungen. Die
                              									Maschinen-Industrie wird diesen Bundesgenossen nicht von der Hand weisen, sondern
                              									sie wird seine Dienste an geeigneter Stelle sich zu Nutze. machen.
                           Die Frage nach der Centralisirung der Arbeitskraft ist durch das
                              									Hervortreten der elektrischen Kraftübertragung in ein ganz neues Stadium gerückt.
                              									Man hat schon früher vorgeschlagen, die Arbeitskraft in gröſseren Städten an
                              									mächtigen Centralsitzen zu erzeugen und den Kleinindustriellen zuzuleiten, ähnlich
                              									wie Gas und Wasser. Die Wasserleitungen sind zu theuer, als daſs sich an eine
                              									ausgedehnte Verwendung dieses schönen und einfachen Mittels zu dem angegebenen Zweck
                              									denken lieſse. Der Vorschlag bezüglich der gepreſsten Luft (vgl. S. 22 d. Bd.) hat
                              									sich ebenfalls der Kosten wegen nicht durchführen lassen. Anders steht die Sache
                              									jetzt. Wenn es gelänge, auf billige Weise die Erzeugung der Elektricität im Groſsen
                              									an einem Centralpunkte zu betreiben und den elektrischen Strom in die einzelnen
                              									Häuser zu leiten, so wäre damit auch die Frage der Kraftübertragung für die
                              									Handwerker in den Bereich der Möglichkeit gerückt.
                           In erster Linie ist dies eine reine Kostenfrage, die
                              									Annehmlichkeit steht erst in zweiter Reihe; wäre die letztere allein maſsgebend, so
                              									würde es nicht zweifelhaft sein, wohin die Wage sich neigt. Auf der einen Seite eine
                              									ungefüge Maschine mit Rädergerassel und mächtigem Schwungrad, mit Gasgeruch und
                              									stinkendem Auspuff, – auf der anderen Seite ein kleines, mit Draht bewickeltes,
                              									kunstvoll und doch einfach zusammengefügtes Geräth, dessen einziges Geräusch ein
                              									behagliches Surren und Knistern ist. Die praktische Lösung verlangt aber, daſs man
                              									die Kosten in Rücksicht zieht und daſs der kühlere Standpunkt gewählt wird, wo
                              									Zahlen gegen Zahlen stehen. Es fragt sich, ob die erheblichen Kosten für die
                              									Centralanlage, für die Leitung und für die unvermeidlichen Verluste ausgeglichen
                              									werden können durch den Vortheil einer billigen Krafterzeugung im Groſsen.
                           Die Hauptkosten bei der Transmission verursacht der Kraftverlust;
                              									um diesen aber rechnungsmäſsig schätzen zu können, muſs man wissen, in wie weit
                              									derselbe durch den Prozeſs bedingt ist.
                           Die Erzeugung der Elektricität in solchen Mengen, daſs die
                              									Maschinen-Industrie davon Nutzen ziehen kann, datirt erst von dem Augenblicke, wo
                              									Dr. Werner Siemens durch Erfindung der
                              									dynamo-elektrischen Maschine die Möglichkeit gab, mechanische Arbeitskraft in jedem
                              									Betrage in elektrische Energie zu verwandeln. Wenn eine Dynamomaschine, deren Pole
                              									durch einen leitenden Draht verbunden sind, unter Aufwendung mechanischer Arbeit in
                              									Umdrehung versetzt wird, so entsteht dasjenige, was man nach Analogie mit den
                              									Wärmemaschinen einen elektrischen Kreisprozeſs nennen kann. Wir wollen diesen
                              									zunächst unter der Annahme betrachten, daſs in dem ganzen Kreise keinerlei
                              									mechanische oder chemische Arbeit geleistet wird, sondern daſs einzig und allein der
                              									Widerstand des Drahtes in Rücksicht komme. Dann haben wir 3 Gröſsen sorgfältig aus
                              									einander zu halten: zunächst die Stromstärke oder die
                              										Intensität des Stromes. Da wir nicht wissen, was
                              									Elektricität ist, so müssen wir uns mit Vorstellungen behelfen, die nur in so fern
                              									richtig zu sein brauchen, als sie mit den Resultaten im Einklang sind. Man thut nun
                              									gut, sich die Sache vom Standpunkt des Mechanikers und zwar so vorzustellen, daſs in
                              									dem Stromkreise eine Masse bewegt wird, eine elektrische Masse: welcher
                              									Natur dieselbe ist, lassen wir dahin gestellt. Nehmen wir an, es sei möglich, die
                              									elektrische Masse durch Zurückführung auf eine Einheit zu messen, so stellt die
                              									Intensität des Stromes diejenige elektrische Masse dar, welche in der Zeiteinheit
                              									durch jeden Querschnitt dieses Kreises hindurch geführt wird; dieselbe werde mit J bezeichnet.
                           Der elektromotorische Vorgang innerhalb der Dynamomaschine besteht
                              									nun darin, daſs dieser elektrischen Masse ein Arbeitsvermögen ertheilt wird. Heben
                              									wir z.B. einen Stein auf einen Tisch o. dgl., so häufen wir in dem Stein ein
                              									gewisses Arbeitsvermögen an, welches wir auslösen, d.h. zur Wirkung bringen können,
                              									indem wir den Stein wieder herunterfallen lassen. Abgesehen von einem Faktor (der
                              									Erdacceleration) ist dieses Arbeitsvermögen das Product aus der mechanischen Masse
                              									und der Hubhöhe. Das Arbeitsvermögen, welches der elektrischen Masse in der
                              									Dynamomaschine ertheilt wird, läſst sich nun ebenfalls darstellen durch das Product
                              									aus der elektrischen Masse und einer ideellen Hubhöhe. Letztere nennt man die elektromotorische Kraft der Dynamomaschine und
                              									bezeichnet sie mit E. Das Product J × E ist dann das Arbeitsvermögen A, welches der elektrischen Masse in der Zeiteinheit
                              									ertheilt wird. Aus dieser Erklärung folgt unmittelbar die gebräuchliche Definition
                              									der elektromotorischen Kraft, wonach man unter derselben dasjenige Arbeitsvermögen
                              									versteht, welches der elektrischen Masseneinheit in der Zeiteinheit ertheilt wird.
                              									Der angegebenen Erklärung schmiegt sich dagegen die in der Praxis übliche Benennung
                              									der elektromotorischen Kraft als „Spannung“
                              									zutreffender an.
                           Die 3. Gröſse, welche in dem elektrischen Kreisprozesse eine Rolle
                              									spielt, ist der sogen. Widerstand. Man kann sich
                              									darunter eine Art Reibungswiderstand denken, welchen die elektrische Masse bei ihrer
                              									Fortbewegung zu überwinden hat man bezeichnet ihn mit W. Indem die in der Dynamomaschine gespannte und mit Arbeitsvermögen
                              									versehene elektrische Masse durch den Schlieſsungskreis flieſst, gibt sie die
                              									Energie, welche in ihr aufgehäuft ist, in Form von Widerstandsarbeit ab; letztere
                              									auſsert sich in Wärme und wird durch Strahlung oder Leitung abgeführt.
                           Zwischen den 3 Gröſsen J, E und W besteht eine wichtige Beziehung, das Ohm'sche Gesetz: E = J ×
                                 									W, also elektromotorische Kraft E ist immer das
                              									Product aus Stromstärke J und Widerstand W. Das Ohm'sche Gesetz
                              									gestattet eine einfache graphische Darstellung. Trägt man in einem
                              									Coordinatensysteme Fig. 1 den Widerstand W als Abscisse und die Spannung (elektromotorische
                              									Kraft) E als Ordinate auf, so ist J die Tangente des Neigungswinkels a der die Endpunkte X und
                              										Y verbindenden Geraden. Denkt man sich der
                              									Einfachheit halber den gesammten elektromotorischen Vorgang auf zwei unmittelbar auf
                              									einander folgende Punkte (ideelle Pole) innerhalb der Ankerwindungen der
                              									Dynamomaschine concentrirt, welche Windungen hier einen Bestandtheil des gesammten
                              									Schlieſsungskreises ausmachen, so wird den durch diese beiden Punkte flieſsenden
                              									elektrischen Massen die Spannung E ertheilt.
                           
                              
                              Fig. 1., Bd. 248, S. 97
                              
                           Während die elektrische Masse nun von einem dieser
                              									Punkte fort in den Stromkreis flieſst, vermindert sich ihr Arbeitsvermögen und damit
                              									ihre Spannung gegen den ursprünglichen Nachbarpol. Das Diagramm gibt uns ein Bild
                              									dieses Vorganges; O und X
                              									sind die durch den Widerstand W getrennten Pole. Ist
                              									die elektrische Masse unter Ueberwindung des Widerstandes OB in den Punkt B
                              									gelangt, so ist ihre Spannung gegen den Pol X von E auf e gesunken. Ihr
                              									Arbeitsvermögen ist aber (entsprechend der Spannung e)
                              									noch so groſs, daſs sie im Stande ist, den weiteren Widerstand BX zu überwinden. Erst nachdem dieser Widerstand
                              									vollkommen durchlaufen ist, gelangt sie in dem Pole X
                              									an; hierbei ist das gesammte Arbeitsvermögen erschöpft und es bedarf erst einer
                              									neuen elektromotorischen Wirkung beim Uebergang von X
                              									nach O, damit die elektrische Masse, mit neuem
                              									Arbeitsvorrathe ausgerüstet, den ganzen Kreisprozeſs noch einmal durchlaufen kann.
                              									Es folgt hieraus, daſs die Intensität des Stromes so lange constant bleiben muſs, als die
                              									elektromotorische Kraft und der Widerstand sich nicht verändern.
                           Aus dem oben Angegebenen folgt ferner, daſs die gesammte
                              									elektrische Arbeit, welche in dem Kreisprozesse in der Zeiteinheit zur Leistung der
                              									Widerstandsarbeit aufgewendet wird, sich ausdrücken läſst durch das Product E × J. Unter Benutzung der
                              										Ohm'schen Gleichung kann man aus diesem Ausdrucke
                              									entweder E oder J
                              									ausscheiden und erhält dann den Arbeitswerth in 3 verschiedenen Formen:
                           
                              A=E\times J=J^2\times
                                 									W=\frac{E^2}{W}.
                              
                           Man kann also die Gesammtarbeit entweder durch
                              									elektromotorische Kraft und Intensität, oder durch Intensität und Widerstand, oder
                              									aber durch elektromotorische Kraft und Widerstand ausdrücken.
                           Wenn man nun mit diesen Gröſsen rechnen will, muſs man sie messen
                              									können; früher war in Deutschland allgemein das Maſssystem verbreitet, welches Dr.
                              										Werner Siemens angegeben hat. Er ging von dem
                              									Widerstände aus und definirte für denselben eine Einheit. Die sogen. Siemens-Einheit
                              									(SE) ist der Widerstand, den ein Quecksilberfaden von 1m Länge und 1qmm Querschnitt dem
                              									elektrischen Strome bietet.
                           Als Einheit der elektromotorischen Kraft wurde nach diesem System
                              									die elektromotorische Kraft eines Daniel-Elementes angenommen. Diese Einheit hängt
                              									nicht von der Gröſse des Elementes, sondern nur von der Natur der verwendeten
                              									chemischen Stoffe ab. Hierdurch ist die Einheit für die Stromstärke bestimmt; denn
                              									es folgt aus J=E:W, daſs die Einheit des Stromes diejenige sein
                              									muſs, welche erzeugt wird, wenn die elektromotorische Kraft von 1 Dan. in einem
                              									Widerstände von 1 SE arbeitet, und man drückt diese Einheit aus durch das Zeichen
                              										\frac{\mbox{Dan}}{\mbox{SE}}. Bekanntlich wurde auf dem
                              									Pariser Congreſs dieses System für die allgemeine Einführung nicht angenommen (vgl.
                              									1882 243 74); man entschied sich vielmehr für ein System,
                              									das auf Erwägungen rein theoretischer Natur basirt (vgl. auch 1882 245 193). Man ging dabei auf die absoluten Einheiten der
                              									Zeit, der Länge und der Masse zurück. Es mag beiläufig erwähnt werden, daſs die
                              									hieraus abgeleitete Einheit der elektromotorischen Kraft, das Volt = 0,89 Dan. ist,
                              									die Einheit für den Strom heiſst Ampère und ist ungefähr
                              										=0,84\frac{\mbox{Dan}}{\mbox{SE}}. Die Widerstandseinheit ist
                              									das Ohm = 1,06 SE.
                           Wir haben im Kreisprozeſs mit Arbeiten zu thun. Das absolute
                              									Maſssystem gibt nun die Arbeitseinheiten sofort in Meterkilogramm an, wenn man das
                              									Product E × J, (E in Volt und J in Ampère
                              									ausgedrückt) durch die Erdacceleration g dividirt, so
                              									daſs also:
                           
                              A=\frac{E\times J}{g\times 75}=\frac{E\times
                                 										J}{736}
                              
                           die Anzahl der im Kreisprozesse erzeugten elektrischen
                              									Pferdestärken bezeichnet. Drückt man E und J in Dan. bezieh.
                              										\frac{\mbox{Dan}}{\mbox{SE}} aus, so lautet diese Formel, wie
                              									eine einfache Umrechnung ergibt: A=0,00181\,EJ Pferdestärken.
                           Betrachten wir jetzt den Kreisprozeſs, welcher der elektrischen Kraftübertragung entspricht. Mittels einer
                              									Dynamomaschine werde mechanische Arbeitskraft in elektrische umgesetzt und in die
                              									von den Polen der Maschine ausgehende Leitung werde eine zweite Dynamomaschine
                              									eingeschaltet. Es ist bekannt, daſs der von der primären Dynamomaschine erzeugte
                              									Strom die secundäre Dynamomaschine in Umdrehung versetzt und zwar in einem Sinne,
                              									der demjenigen entgegengesetzt ist, in welchem die secundare Maschine diesen Strom
                              									erzeugen würde.
                           Denken wir zunächst einmal die secundare Maschine festgehalten, so
                              									daſs sie sich nicht drehen kann; dann haben wir den einfachen vorhin behandelten
                              									Kreisprozeſs vor uns: Die von der primären Maschine erzeugte elektrische Arbeit wird
                              									verzehrt durch die Widerstandsarbeit und äuſsert sich in Wärme Wirkungen, welche
                              									sich über den ganzen Kreis vertheilen.
                           
                           Durch Apparate, welche die Elektrotechnik in so einfachen Formen
                              									construirt hat, daſs sie von jedem Arbeiter bedient werden können, lassen sich die 3
                              									Gröſsen E, J und W
                              									bestimmen.
                           Tragen wir E und W in der angegebenen Weise in einem Coordinatenkreuze
                              										Fig. 2 auf, so erhalten wir in der Tangente des
                              									Winkels YXO ein Mais für die in dem Kreise
                              									herrschende Stromstärke, welche mit dem Messungsresultate übereinstimmen wird. Geben
                              									wir nun, während alles Uebrige unverändert bleibt, die secundäre Maschine frei, so
                              									daſs sie sich bewegen und irgend eine nützliche Arbeit verrichten kann;, führen wir
                              									also eine Kraftübertragung aus. Wir erkennen diesen Vorgang sofort an unserem
                              									Instrumente, welches wir zur Messung der Stromstärke in den Kreis geschaltet haben.
                              									Wir beobachten nämlich ein Sinken der Intensität. Dieses Fallen ist unvermeidlich,
                              									sobald die elektrische Energie gezwungen wird, neben den Wärmewirkungen noch an
                              									irgend einer Stelle des Kreises mechanische Arbeit zu verrichten.
                           
                              
                              Fig. 2., Bd. 248, S. 99
                              
                           Wie stellt sich dieser Vorgang nun im Diagramm dar? Die Intensität
                              									ist durch einen Winkel gemessen. Wird die Intensität kleiner, so wird auch dieser
                              									Winkel kleiner; an dem Widerstände in dem ganzen Kreise ist dabei nichts geändert.
                              									Nehmen wir an, die secundäre Maschine sei so aufgestellt, daſs von ihren beiden
                              									Polen aus bis zur primären Maschine gleiche Widerstände herrschen. Dann wird in dem
                              									Punkte P, in der Mitte von O und X, der Standpunkt der secundären
                              									Maschine innerhalb des Gesammtwiderstandes zu verzeichnen sein. Tragen wir nun, von
                              									den Polen der primären Maschine O und X aus, die während der Kraftübertragung gemessene
                              									Stromstärke ein, d.h. ziehen wir von Y und X aus unter dem kleineren Neigungswinkel SXP die Linien YR und SX. Diese
                              									neuen Linien geben durch ihre Ordinaten an jeder Stelle des Kreises die daselbst
                              									herrschende Spannung der Elektricität. Dieses Diagramm unterscheidet sich nun von
                              									dem vorher betrachteten in Folgendem: Die Spannungslinie geht nicht mehr geradlinig
                              									von Y nach X, sondern sie
                              									erleidet an dem Punkte P einen plötzlichen Sturz; sie
                              									fällt von der Höhe PR auf PS. Während bei dem einfachen Umsätze der
                              									elektrischen Energie in Wärme sich der Sturz allmählich vollzieht, sehen wir, daſs
                              									hier dieser allmähliche Fall nur bis zur secundären Maschine vor sich geht; dann
                              									folgt ein plötzlicher Sturz und schlieſslich wieder ein allmähliches Fallen bis zum
                              									anderen Pole. Wir können uns diese Sache ebenso erklären wie bei einer Wasserleitung. Wenn durch eine Pumpe (primäre Maschine)
                              									Wasser auf eine gewisse Höhe gehoben wird und durch eine Leitung flieſst, so
                              									entspricht jedem Punkte der Leitung eine gewisse Druckhöhe des Wassers. Wenn dann
                              									ein Stelle kommt, wo das Wasser eine Turbine (secundäre Maschine) treibt, so
                              									vollzieht sich an dieser Stelle ein Sturz der Druckhöhe und es erfolgt eine
                              									Umsetzung der Energie des bewegten Wassers in mechanische Arbeit; von da ab flieſst
                              									das Wasser dann unter allmählicher Druckverminderung weiter.
                           Wir können nun diesen complicirteren Fall der elektrischen
                              									Kraftübertragung auf den früheren einfacheren Fall mit reinen Wärmewirkungen
                              									zurückführen, wenn wir die Spannungslinie XS bis
                              										T verlängern. Wir müssen dann aber zur Erklärung
                              									des Vorganges statt der elektromotorischen Kraft E_1=OY der
                              									primären Maschine eine kleinere elektromotorische Kraft
                              										OT=OY-TY=E_1-E_2 einführen. Man kann also sagen: Die Wirkung
                              									der secundären Maschine ist gleichbedeutend mit der Erzeugung einer
                              									elektromotorischen Gegenkraft E2. Die Intensität des wirkenden Stromes ergibt sich dann im
                              									Einklänge hiermit als J=\frac{E_1-E_2}{W}.
                           Welche Verluste treten nun bei dieser Kraftübertragung auf? Die
                              									mechanische Arbeit, welche auf die primäre Maschine übertragen wird, sei A1. Ist E1 die
                              									elektromotorische Kraft derselben und J die eintretende
                              									Stromstärke, so ist die elektrische Arbeit zu berechnen aus A_1=E_1\times
                                 										J. In der secundären Maschine wird ein Theil dieser elektrischen
                              									Arbeit wieder in mechanischeArbeit umgesetzt. Wir haben auf die Masseneinheit ein
                              									Gefälle = E2; die
                              									fallende Masse ist J, also ist die umgesetzte Arbeit
                              										A_2=E_2\times I. Es sind dies nun nicht alle
                              									Arbeitsleistungen des elektrischen Stromes; der Strom hat ja auch den gesammten
                              									Widerstand zu überwinden. Diese Widerstandsarbeit, welche sich in Warme umsetzt,
                              									kann nach Obigem ausgedrückt werden durch W und J; sie ist S=J^2\times W. Wir haben
                              									also bei einer Kraftübertragung 3 verschiedene Arbeitsgröſsen aus einander zu
                              									halten: Die elektrische Arbeit, welche in der primären Maschine erzeugt wird,
                              									diejenige, die in der secundären Maschine gewonnen wird, und die verloren gehende
                              									Stromarbeit. Die letztere stellt einen unvermeidlichen Verlust dar. Der Nutzeffekt
                              									einer Kraftübertragung kann naturgemäſs nur das Verhältniſs zwischen der gewonnenen
                              									Arbeit A2 und der
                              									aufgewendeten A1 sein.
                              									Dividirt man beide durch einander, so folgt der Nutzeffekt
                              										\eta=\frac{A_2}{A_1}=\frac{E_2}{E_1}. Derselbe ist also
                              									bestimmt durch das Verhältniſs der elektromotorischen Kräfte beider Maschinen.
                           Es sind nun A1 und A2, wenn wir sie durch 736 dividiren, elektrische Pferdestärken, d.h.
                              									solche, die mit Hilfe von elektrischen Meſsapparaten bestimmt werden. η ist darum auch nur der elektrische Nutzeffekt. Will man dagegen den mechanischen Nutzeffekt der ganzen Anlage, d.h. das Verhältniſs zwischen
                              									der gewonnenen und der übertragenen mechanischen Arbeitskraft bestimmen, so wird
                              									dieser kleiner sein als der elektrische. Glücklicher Weise ist die Einbuſse hierbei
                              									nur gering; man kann im Allgemeinen annehmen, daſs bei der Umsetzung von
                              									mechanischer Arbeit in elektrische und umgekehrt jedes Mal etwa 10 Proc. verloren
                              									gehen.
                           Es fragt sich nun, wie groſs stellt sich dieser Nutzeffekt bei
                              									praktischen Anlagen? Derselbe kann niemals 1 werden, da ein Verlust durch die
                              									Stromwärme unvermeidlich ist. Der Nutzeffekt hängt ferner ab von der Länge der
                              									Transmission; denn jede Verlängerung der Leitung bringt, falls alle übrigen
                              									Verhältnisse ungeändert bleiben, einen vermehrten Widerstand und damit einen
                              									gröſseren Verlust durch Stromwärme mit sich. Es läſst sich allerdings in gewissen
                              									Grenzen eine Ausnahme von diesem Satze nachweisen. Führt man nämlich in die
                              									Ausdrücke für die elektrischen Arbeiten den Werth für die Stromstärke
                              										J=\frac{E_1-E_2}{W} ein, so erhält man:
                           A_1=\frac{E_1\,(E_1-E_2)}{W},      A_2=\frac{E_2\,(E_1-E_2)}{W},      S=\frac{(E_1-E_2)^2}{W}.
                           Ersetzt man E2 durch ηE1, so nehmen diese Gleichungen nachfolgende Form
                              									an:
                           A_1=(1-\eta)\,\frac{{E_1}^2}{W},      A_2=\eta\,(1-\eta)\,\frac{{E_1}^2}{W},      S=(1-\eta)^2\,\frac{{E_1}^2}{W}.
                           Die rechten Seiten dieser Gleichungen enthalten auſser
                              										n nur noch den Ausdruck
                              										\frac{{E_1}^2}{W}. Daraus folgt, daſs die Entfernung beider
                              									Maschinen (die Länge der Leitung und damit W bei
                              									gleichbleibendem Querschnitte vergröſsert werden kann, ohne daſs eine Aenderung von
                              										A1, A2, S und des Nutzeffektes η eintritt, wenn nur die Einrichtung so getroffen wird,
                              									daſs der Faktor \frac{{E_1}^2}{W} denselben Werth behält. Dies
                              									kann geschehen, wenn die elektromotorische Kraft der primären Maschine E1 proportional der
                              									Quadratwurzel aus dem Widerstände zunimmt.
                           Marcel Deprez (vgl. 1882 245 193. 233) hat hieraus den Satz abgeleitet: Der
                              									Nutzeffekt ist unabhängig, von der Entfernung. Man muſs sich hüten, den Satz in
                              									dieser allgemeinen Form aufzufassen. Die elektromotorische Kraft der primären
                              									Maschine soll mit der Quadratwurzel aus dem Widerstände wachsen. Es ist
                              									einleuchtend, daſs wir bei einigermaſsen hervorragenden Längen der elektrischen
                              									Leitung zu Spannungen von Tausenden von Volt für die primäre Maschine gelangen, zu
                              									deren Erzeugung ganz auſserordentlich dünndrähtige Ankerwickelungen nöthig werden.
                              									Beide Momente führen Uebelstände mit sich, welche von der Technik nur bis zu einer
                              									gewissen Grenze überwunden bezieh. ertragen werden können. Wenn die Behörden aller
                              									Länder die Verwendung hochgespannter Dämpfe durch peinliche Vorsichtsmaſsregeln beschränken und
                              									controliren, werden sie den hochgespannten elektrischen Strömen gegenüber sicher
                              									nicht müſsig bleiben. In England wird jetzt schon lebhaft die Frage ventilirt, ob es
                              									nicht räthlich sei, durch Gesetz die höchste zulässige Spannung auf 200 Volt,
                              									wenigstens für die Leitungen in bewohnten Häusern, zu beschränken, eine Spannung,
                              									welche der menschliche Körper noch ohne Gefahr für seine Gesundheit ertragen kann.
                              									Es muſs gerade als eine Hauptaufgabe der technischen Wissenschaft bezeichnet werden,
                              									daſs sie in ihren Gesetzen und Formeln die zulässigen, von der Natur gesteckten
                              									Grenzen mit Vorsicht innehält. Man muſs darum den von Deprez ausgesprochenen Satz vom technischen Standpunkt für unzulässig
                              									erklären.
                           Bei den von Siemens und Halske im J.
                              									1880 angestellten Versuchen hat sich gezeigt, daſs man auf kurze Entfernungen einen
                              									elektrischen Nutzeffekt bis zu 60 Proc. erhalten kann; doch ist der mechanische
                              									Nutzeffekt entsprechend geringer. – Deprez hat auf der
                              									letzten Münchener Ausstellung 1882 die Richtigkeit seines Satzes beweisen wollen und
                              									zu dem Zweck eine Kraftübertragung auf 57km von
                              									Miesbach nach München ausgeführt. Diese Uebertragung ist glücklich gelungen und zwar
                              									mit Hilfe eines einfachen Telegraphendrahtes. Eine in Miesbach erzeugte Arbeitskraft
                              									von 1e wurde nach dem Münchener Glaspalaste
                              									übertragen mit einem mechanischen Nutzeffekte von etwa 25 Proc. unter Anwendung
                              									einer auſserordentlich groſsen elektromotorischen Kraft der primären Maschine; doch
                              									ist auch dieses Resultat nicht geeignet, die Allgemeingültigkeit des angegebenen
                              									Satzes zu beweisen. Jedenfalls haben wir aber hier den ungünstigsten Fall, in
                              									welchem sich die elektrische Kraftübertragung bis jetzt als ausführbar hat erweisen
                              									lassen.
                           Wenn wir nun der Frage näher treten, ob es möglich sein dürfte,
                              										dem Handwerker durch elektrische Transmission
                                 										mechanische Triebkraft zuzuführen, so wollen wir, um von vorn herein allen
                              									Einwendungen die Spitze abzubrechen, die ungünstigste Annahme machen und unseren
                              									Rechnungen einen mechanischen Nutzeffekt von nur 25 Proc. zu Grunde legen. Was kostet nun dem Kleingewerbtreibenden die Pferdestärke
                                 										auf die Stunde in seiner Werkstatt, wenn er sie durch elektrische Transmission
                                 										aus einer Centralanstalt bezieht? Zu diesem Behufe müssen wir zunächst
                              									einen Kostenanschlag für eine solche Centralanlage aufstellen. Es ist schwierig,
                              									eine solche Angabe, die nur auf Schätzung beruhen kann, mit genügender Sicherheit
                              									vorzunehmen. Dr. C. W. Siemens hat vor einigen Monaten
                              									in der Society of Arts einen Vortrag über das
                              									elektrische Licht gehalten, worin er seine Ansichten über eine Centralanlage für
                              									eine groſse Stadt äuſsert und bestimmte Zahlenangaben macht, welche, wie nicht
                              									anders zu erwarten, auf eingehenden Ermittelungen beruhen. Diese Zahlen können wir
                              									für unseren Zweck ohne weiteres benutzen.
                           C. W. Siemens wendet sich zunächst
                              									gegen die Idee, ganze Städte, wie London oder Berlin, von einer Centralstelle aus
                              									mit Elektricität zu versorgen; er hält es vielmehr für richtiger, sich auf kleinere
                              									Bezirke zu beschränken. Er nimmt als Beispiel für einen zulässigen District das
                              									Kirchspiel St. James in London (vgl. 1882 245 522),
                              									welches etwa ¼ Quadratmeile englisch (65ha)
                              									Bodenfläche besitzt, d. i. ein Quadrat von etwa 800m Seitenlänge. Siemens empfiehlt ferner,
                              									nicht die gesammte Beleuchtung elektrisch zu machen, sondern nur 25 Proc., das
                              									übrige aber dem Gaslicht zu lassen. Er rechnet aus, daſs für eine solche
                              									Beleuchtung, Straſsen, Theater und zahlreiche Läden eingeschlossen, 7000e ausreichen. Die Kraftquelle soll in der Mitte
                              									des Bezirkes liegen. Ein Raum von 2500qm würde
                              									genügen, die gesammte Centralanlage aufzunehmen. Siemens rechnet für diesen Bau mit Boden, Kesseln und Maschinen in runder
                              									Summe 2800000 M. Hierzu kommen die Kosten der Leitung. Wie ist die Leitung in
                              									rationeller Weise anzuordnen? Macht man sie dünn, so
                              									kostet sie nicht viel, aber der Stromverlust ist groſs und man müſste ungeheure
                              									elektromotorische Kräfte verwenden, die wegen der groſsen damit verbundenen Gefahr
                              									ausgeschlossen sind. Macht man sie dick, so wird zwar
                              									der Verlust geringer, aber die Leitung wird theuer. Zur Bestimmung der richtigen
                              									Dimensionen für die Leitung schlägt C. W. Siemens mit
                              										Thomson vor, die Summe aus den Kosten des Verlustes
                              									in Folge der Stromwärme und den Zinsen des Werthes der Leitung zu einem Minimum zu machen. Eine
                              									einfache Rechnung zeigt, daſs zu diesem Zwecke beide Summanden gleich sein müssen.
                              									Nach diesen rationellen Principien und unter Annahme einer Spannung von 200 Volt hat
                              										Siemens die Leitung berechnet und beziffert unter
                              									Zugrundelegung englischer Preise den Werth der Leitung oder die Anlagekosten für
                              									dieselbe auf rund 740000 M. Hiernach betragen die Gesammtkosten 3540000 M.
                           Die Beleuchtung wird man nun vorwiegend des Abends oder früh
                              									benutzen, also nur einige Stunden; einen groſsen Theil des Tages würden die
                              									Maschinen und die Leitung unbenutzt stehen. Es dürfte also der Vorschlag nicht
                              									unangemessen sein, etwa 8 Tagesstunden die Anlage zur Transmission von Arbeitskraft
                              									zu verwenden; es dürfte ferner nicht unbillig sein, wenn man für diesen Zweck nur
                              									die Hälfte der gesammten Anlagekosten in Betracht zieht. Es soll hierbei nur der
                              									Fall ins Auge gefaſst werden, wo ein Handwerker eine Arbeitskraft von 1 bis 1e,5 gebraucht, welche er heute aus einer
                              									Gasmaschine erhält, die nicht den ganzen Tag über in Betrieb zu sein braucht. Da
                              									kann er es sehr wohl so einrichten, daſs die schweren Arbeiten, welche die Mithilfe
                              									der Maschine verlangen, im Laufe des Tages vorgenommen werden, die leichteren des
                              									Abends; man wird also unter diesen Umständen annehmen können, daſs eine 8stündige
                              									Kraftausnutzung vollkommen ausreicht. Wir wollen für diesen Fall die Hälfte der
                              									gesammten Anlagekosten der Centralanstalt rechnen, d.h. 1700000 M.; die andere
                              									Hälfte möge auf die Beleuchtung entfallen, die vortrefflich dabei fährt.
                           Was kostet nun die Pferdestärke (1e) in der Werkstatt?
                              									Wir wollen für Ausbesserungen, Amortisation und Verzinsung 15 Proc. rechnen. Nehmen
                              									wir 8stündige Benutzung und 300 Arbeitstage, so bekommen wir 1,58 Pf. auf 1 Stunde.
                              									Hierzu kommt der Kohlenverbrauch auf der Centralanstalt. Es sind 7000e zu erzeugen. Nehmen wir an, daſs Kohlen zu 15 M.
                              									die Tonne verwendet werden und daſs vortreffliche Dampfmaschinen zur Verwendung
                              									kommen, so kostet die Pferdestärke für die Stunde (1k) 1,50 Pf. an der Erzeugungsstelle. Ferner rechnen wir gewiſs reichlich,
                              									wenn wir für Oel, Packung u. dgl. 0,20 Pf. für 1e
                              									und 1 Stunde annehmen. Gehälter und Arbeitslöhne sollen auf 120 000 M. im Jahr
                              									geschätzt werden, also auf 60000 M. für die Transmission; dies gibt auf 1e und 1 Stunde verrechnet 0,30 Pf. Ziehen wir die
                              									Summe, so kostet 1e an der Centralstelle 3,58 Pf.
                              									Der Handwerker erhält hiervon, wenn wir den ungünstigsten Fall annehmen, nur 25
                              									Proc; also kostet 1e in der Werkstatt 4 mal so
                              									viel oder 14,32 Pf. Jetzt braucht der Handwerker noch eine Dynamomaschine. Wir
                              									werden gewiſs nicht zu niedrig greifen, wenn wir die Kosten für Anschaffung,
                              									Aufstellung und Zubehör für 1e mit 1000 M.
                              									annehmen. Rechnen wir wieder 15 Proc. Amortisation, Verzinsung und Instandhaltung,
                              									so macht dies 6,25 Pf. für 1e; mithin kostet 1e auf die Stunde in der Werkstatt 20,57 Pf.
                           Wenn der Handwerker (in Berlin) sich einen kleinen Gasmotor aufstellt, so kosten die für die gewählten
                              									Bedingungen in Betracht kommenden Otto'schen
                              									Motoren:
                           
                              
                                 Gröſse in effektiven Pferdestärken
                                 =
                                 0,5
                                 1
                                 
                              
                                 Preis des Motors in Deutz
                                 M.
                                 1350
                                 1650
                                 
                              
                                 Fracht ab Deutz bis Berlin
                                 „
                                 30
                                 40
                                 
                              
                                 Fundamentanker mit Splinten
                                 „
                                 12
                                 16
                                 
                              
                                 Montage mit 1 jähriger
                                    											Beaufsichtigung
                                 „
                                 30
                                 40
                                 
                              
                                 Mauerfundament
                                 „
                                 30
                                 50
                                 
                              
                                 Gas- und Wasserrohrleitung, vom Gas- und
                                    											Wassermesser    gerechnet, und Ausblaseleitung
                                 „
                                 50
                                 75
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––––––––
                                 
                              
                                 Summe
                                 M.
                                 1502
                                 1871
                                 
                              
                           Wir werden also nicht zu hoch rechnen, wenn wir für
                              										1e durchschnittlich 2000 M. zu Grunde legen.
                              									Bei 15 Proc. für Amortisation, Verzinsung und Instandhaltung für 300 Tage und 8
                              									Stunden (wie oben) gerechnet, macht dies für die Stundenpferdestärke 12,5 Pf. 1cbm Gas, welcher für die Stundenpferdestärke
                              									nöthig ist, kostet durchschnittlich 16 Pf. Rechnen wir für Wartung und Oel 2 Pf. für
                              										1e und 1 Stunde, so ergibt dies eine Summe von
                              									30,5 Pf. Wir haben hiernach ein Verhältniſs von 20,57 zu 30,5. d.h. etwa 2 : 3 zu
                              									Gunsten der elektrischen Transmission.
                           Die
                              									Lösung der Aufgabe durch die elektrische Transmission scheint hiernach nicht mehr
                              										unmöglich zu sein. Es wird allerdings noch viel
                              									Wasser ins Meer flieſsen, ehe der Wettstreit wirklich beginnen kann. Immerhin ist es
                              									nicht uninteressant, nach den Grenzen und Zielen schon jetzt zu forschen, selbst auf
                              									die Gefahr hin, als Zukunftsträumer gescholten zu werden.