| Titel: | Neues von der Druckluft. | 
| Fundstelle: | Band 277, Jahrgang 1890, S. 580 | 
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                        Neues von der Druckluft.
                        (Schluſs des Berichtes S. 509 d. Bd.)
                        Neues von der Druckluft.
                        
                     
                        
                           Die von Prof. Radinger in Paris angestellten Versuche
                              									haben gezeigt, daſs ein ökonomischer Betrieb nur durch Anwendung stärkerer Expansion
                              									und Vorwärmung der Luft sowie Vermischung derselben mit Wasserdämpfen zu erreichen
                              									ist. Andererseits lassen sich in Bezug auf die Herstellung der Luftmotoren und ihrer
                              									Vorwärmöfen wesentliche Vortheile erreichen, wenn man beide nach Art der
                              									Kleindampfmaschine zu einem Ganzen vereinigt. Deshalb stehen Motor und Ofen auf
                              									derselben Grundplatte. Der Ofen enthält ein doppelspiralförmig gewundenes Heizrohr,
                              									welches von der Druckluft durchströmt wird. Die Heizgase steigen in dem durch die
                              									Heizschlange gebildeten Cylinder in die Höhe und ziehen dann auſsen auf spiralförmig
                              									gewundenem Wege um denselben herum nach der Esse; hierbei gerathen sie durch
                              									eingesetzte Rippen in Wirbelungen, wodurch sie genöthigt werden, in kräftigerer
                              									Weise, als es ohne diese der Fall wäre, ihre Wärme an die Heizfläche abzugeben. Die
                              									Abluft vom Motor geht in die Esse und facht hier wie das Blasrohr der Locomotive den
                              									Zug an. Die Anfachung ist desto stärker, je mehr Luft verbraucht wird, also auch
                              									abbläst. In Folge dessen wird auch mehr Wärme im Ofen gebildet und umgekehrt. Es
                              									entsteht also auf diese Weise eine selbsthätige Regulirung.
                           Als Motor ist eine Maschine mit Schwungradregulator und Hahnsteuerung nach dem
                              									patentirten System Dörfel-Pröll in Aussicht genommen.
                              									Dieselbe arbeitet bereits in zahlreichen Exemplaren höchst ökonomisch mit gröſserer
                              									Geschwindigkeit (200 bis 300 Umgänge in der Minute) und zeichnet sich durch groſse
                              									Einfachheit in allen ihren Theilen aus. Die dem System eigenthümliche groſse
                              									Oekonomie, Ruhe des Ganges und exacte Regulirung ist eine Folge der unmittelbaren
                              									Verstellung der Expansion durch den Regulator und Bildung sehr starker Compression,
                              									wodurch der Einfluſs des schädlichen Raumes fast vollständig ausgeglichen wird.
                              									Dieselbe würde bei Verwendung des Systems für Luftmaschinen insofern noch sehr
                              									nützlich sein, als die dadurch erzeugte Wärme nicht verloren gehen, sondern bei der
                              									darauf folgenden Luftfüllung und Expansion entsprechende Verwerthung finden würde.
                              									Aus diesen Gründen darf bei angemessener Vorwärmung und Wassereinspritzung der Luft
                              									verbrauch bei Maschinen dieses Systems zu etwa 10 bis 12cbm für die indicirte Pferdekraft und Stunde angenommen werden.
                           Die Berechnung der erforderlichen Druckluft zum Betriebe eines Luftmotors von z.B. 10
                              									indicirten Pferdestärken mit Vorwärmung und Wassereinspritzung und der hierzu
                              									nöthigen Wasser- und Kohlenmenge läſst sich in folgender Weise anstellen.
                           
                           Nehmen wir an, daſs die auf 170° erhitzte, von 6 auf 4at Ueberdruck durch ein Reductionsventil heruntergedrosselte Luft
                              									unvermischt mit Wasserdampf auf das fünffache Volumen expandirt,
                              										\left(\frac{v}{v_1}=5\right), so folgt die absolute
                              									Endtemperatur T (T = 273 +
                              										t für t in Graden nach
                              									Celsius) am Ende der Expansion, falls weder Wärme zu noch ab geführt wird
                              									(adiabatische Zustandsänderung) und im vorliegenden Falle wieder v1 das Anfangs-, v das Endvolumen bedeutet, aus der Gleichung
                           
                              \frac{T_1}{T}=\left(\frac{v}{v_1}\right)^{\varkappa-1}=5^{1,41-1}=1,93,
                              
                           
                              \frac{273+170}{T}=1,93,\ T=230,
                              
                           also
                           t = 230 – 273 = – 43.
                           1k expandirte Luft würde
                              									hiernach mit Berücksichtigung der specifischen Wärme bei constantem Druck cp = 0,237
                           1 . 0,237 . (170 + 43) = 50,5
                           Calorien Wärme weniger haben, als 1k der aus dem Vorwärmofen der Maschine zugeführten
                              									Luft. Es erscheint nun zweckmäſsig, so viel Wasserdampf der Luft zuzuführen, daſs
                              									die Auspufftemperatur 70° beträgt. Es ermöglicht uns dies auch den Vergleich mit
                              									einem Radinger'schen Versuch, bei welchem die Luft die
                              									angenommenen Temperaturen hatte. Hiernach würde folgen, daſs der Dampf an 1k Luft
                           (70 + 43) . 0,237 = 26,78 Cal.
                           abgeben muſs.
                           1k Dampf von 5at
                              									absoluter Spannung enthält 652 Cal. Gesammtwärme, also ist die von 1k Dampf durch Condensation zu erhaltende
                              									Wärmemenge 652 – 100 = 552 Cal. und für 1k Luft
                              									müssen \frac{26,78}{552}=0,04851k Wasser im Ofen verdampft
                              									werden.
                           Aus den Temperaturen
                           T = 273 + 70 = 343,
                           T1 =
                              									273 + 170 = 443,
                           und dem Werthe
                           
                              \frac{v}{v_1}=5
                              
                           folgt nach der Gleichung
                           
                              \frac{T_1}{T}=\left(\frac{v}{v_1}\right)^{\varkappa-1},\
                                 										\frac{443}{343}=5^{\varkappa-1}
                              
                           und hieraus κ = 1,158.
                           Es ist bekanntlich die Gleichung der Expansionsarbeit, wenn sie die Temperaturen
                              									enthält:
                           
                              L_0=\frac{p_1\,v_1}{\varkappa-1}\,\left(1-\frac{T}{T_1}\right)=\frac{p_1\,v_1}{\varkappa-1}\,\left(1-\frac{343}{443}\right).
                              
                           Es folgt somit (κ = 1,158 und
                              										\frac{v_1}{v}=\frac{1}{5} gesetzt, Cylinderdurchmesser d und Kolbenhub l in
                              									Meter):
                           
                              L_0=\frac{1}{0,158}\,\frac{d^2\,\pi}{4}\,l\,.\,\frac{1}{5}\,.\,7\,.\,10334\,\left[1-\frac{343}443{\right]}.
                              
                           Die Volldruckarbeit ist
                              										L_1=p_1\,v_1=7\,.\,10334\,.\,\frac{v}{5}=7\,.\,10334\,.\,\frac{d^2\,pi}{4}\,\frac{l}{5}.
                              									Die Gegendruckarbeit mit starker Compression ist
                              										L_2=1,2\,.\,10334\,.\,\frac{d^2\,\pi}{4}\,l. Da nun die
                              									indicirte Arbeit L = L0
                              									+ L1
                              									– L2 ist, so folgt:
                           
                              
                                 L=10334\,\frac{d^2\,\pi}{4}\,l\,\left\{\frac{1}{0,158}\,.\,\frac{7}{5}\,.\,0,226+\frac{7}{5}-1,2\right\},
                                 
                              
                                 
                                    L=10334\,\frac{d^2\,\pi}{4}\,l\,\,.\,2,2.
                                    
                                 
                              
                           
                           Wenn der Luftmotor 10 indicirte  entwickelt, wobei n = 200 Touren in der Minute sein soll, so folgt L für den Hub,
                           
                              L=\frac{10\,.\,75\,.\,60}{200\,.\,2}=112^k,5.
                              
                           Es ergibt sich also die Gleichung:
                           
                              112,5=10334\,\frac{d^3\,\pi\,.\,3}{8}\,.\,2,2
                              
                           und bei l=\frac{3}{2}\,d
                           
                              d=\sqrt[3]{\frac{112,5\,.\,8}{10334\,.\,3,14\,.\,3}\,.\,2,2}
                              
                           d = 0m,160, l = 0m,240.
                           Wir nehmen an, daſs durch eine bis zum Admissionsdruck reichende Compression der
                              									schädliche Raum vollständig ausgeglichen wird, und unter dieser Voraussetzung die
                              									berechneten theoretischen Werthe unmittelbar für die Praxis verwerthbar sind. Es
                              									folgt dann das Volumen Luft und Dampf, welches die Maschine für den Hub verbraucht,
                              									zu
                           
                              \frac{d^2\,\pi}{4}\
                                 										\frac{l}{5}=0,0201\,.\,\frac{0,24}{5}\,\sim\,0,000965
                              
                           also stündlich
                              										=0,000963\,.\,\frac{200\,.\,3600}{30}\,\sim\,23^{cbm},1, von
                              									170° Temperatur und 5at absolutem Druck.
                           Das Gewicht dieses Gemisches ist angenähert gleich demjenigen reiner Luft, weil der
                              									Betrag an Dampf sehr gering ist (etwa 5 Proc). Es berechnet sich sonach das Gewicht
                              										G nach der Gleichung
                              										G=0,034165\,\frac{p\,V}{T}, worin p die absolute Spannung des Gemisches in Kilo für 1qm, V das berechnete
                              									Volumen in Cubikmetern und T die absolute Temperatur =
                              									273 + 170 = 443 ist. Wir erhalten also
                           
                              G=\frac{0,034165\,.\,5\,.\,10334\,.\,23,1}{443}=9^k,20
                              
                           Hierin stecken noch 9,20 . 0,0485 = 0k,44 Dampf.
                              									Das Gewicht der pro i und Stunde
                              									verbrauchten Druckluft berechnet sich also zu 9,20 – 0,44 = 8k,76, welche bezogen auf atmosphärische Pressung
                              									und eine Rohrtemperatur von 10° ein Volumen von
                           
                              V=\frac{G\,T}{0,034165\,.\,p}=\frac{8,76\,.\,283}{0,034165\,.\,1\,.\,10334}=7,04\,\sim\,7^{cbm}
                              
                           einnimmt.
                           Radinger hat bei Luftmaschinen in Paris, die mit
                              									demselben Anfangsdruck und denselben Temperaturen arbeiteten, wie in der Rechnung
                              									vorausgesetzt, für die stündliche Pferdekraft einen Luftverbrauch von 14,8 bezieh.
                              										14cbm ermittelt. Es bestand also hier noch ein
                              									bedeutender Verlust, der wahrscheinlich seinen Grund in einer mangelhaften
                              									Ausführung der Maschinen, geringeren Expansion u.s.w. gehabt hat. Neueren
                              									Nachrichten zufolge sollen Versuche mit besseren Maschinen ein wesentlich
                              									günstigeres Ergebniſs gehabt und auf einen Verbrauch von 10cbm pro i und Stunde geführt haben, was von unserem berechneten theoretischen
                              									Grenzwerth schon nicht mehr so sehr abweicht.
                           Erfahrungsgemäſs verbrauchen kleine rotirende Motoren sehr viel Luft, wie die
                              									Untersuchungen von Prof. Radinger gezeigt haben, bis 60
                              									oder 70cbm für die Stunde und gebremste
                              									Pferdestärke; dieses Ergebniſs steht in Uebereinstimmung mit den schlechten
                              									Erfahrungen, die man auch im Dampfmaschinenbau mit rotirenden Maschinen gemacht hat.
                              										Pröll wählte daher auch für die Entwickelung
                              									kleinerer Kräfte eine Kolbenmaschine eigenartiger Construction, bei der ebenfalls
                              									ein sparsamer Betrieb zu erwarten ist. Der Motor besteht aus einer einfach wirkenden Woolf'schen Maschine mit zwei Cylindern. Die hin und
                              									her gehende Bewegung der ein zusammenhängendes Stück bildenden Kolben wird durch
                              									eine Kreuzschleife oder auch durch eine Schubkurbel in eine rotirende umgesetzt. Das
                              									Gehäuse, in welchem sich diese befindet, ist zweitheilig und keinem Drucke
                              									ausgesetzt. Die seitlich heraustretende Welle trägt einerseits ein Schwungrad mit
                              									Riemen oder Seiltrieb, andererseits ist dieselbe mit einem excentrischen Zapfen
                              									versehen, der einen Schieber bewegt, wodurch der Zu- und Abgang der Luft nach und
                              									von beiden Cylindern gesteuert wird. Die Luft strömt zunächst in den oberen
                              									Hochdruckcylinder, um dann im unteren Niederdruckcylinder durch Expansion zu wirken.
                           Unter dem Boden des Niederdruckcylinders, wo die mit der Expansion verbundene
                              									Kältebildung hauptsächlich vor sich geht, befindet sich eine Heizquelle, bestehend
                              									in einer Gasflamme mit Luftzutritt nach Wobbe'scher
                              									Construction zur Erlangung gröſster Heizkraft. Um den Heizherd läuft ein Kanal, den
                              									die Druckluft durchströmt, bevor sie in den oberen kleineren Cylinder gelangt. Sie
                              									nimmt dabei eine gewisse Menge Wärme auf, welche gestattet, sie bereits im kleinen
                              									Cylinder durch frühzeitigeren Abschluſs etwas expandiren zu lassen, worauf sie dann
                              									in den groſsen Cylinder tritt, um hier weiter zu expandiren. Ein Federregulator
                              									verstellt ein Regulirventil, welches den Zutritt der Druckluft beherrscht. Auſserdem
                              									verstellt derselbe einen Regulirhahn im Zuleitungsrohre der Gasflamme, da bei
                              									gröſserer Belastung des Motors und dementsprechend gröſserem Verbrauche von
                              									Druckluft auch die Gasheizung stärker werden muſs und umgekehrt. Es wird auf diese
                              									Weise nicht mehr Gas verbraucht, als dem jeweiligen Belastungszustande des Gasmotors
                              									entspricht.
                           Vorstehend beschriebener Motor ist zur Entwicklung von ¼ bis 2  bestimmt.
                           Nehmen wir an, daſs derselbe mit 3at Ueberdruck und
                              									dreifacher Expansion arbeitet und die Anfangstemperatur der Luft 160° beträgt, so
                              									berechnet sich bei Annahme eines Exponentialwerthes κ =
                              									1,41 die Temperatur der Auspuffluft zu 4°, sie liegt also noch genügend hoch über
                              									Null.
                           Läſst man diese Kaltluft im Sommer in den Raum strömen, in welchem sich die Arbeiter
                              									aufhalten, so würde beispielsweise in einer Werkstatt von 5m Tiefe, 3m,5
                              									Höhe und 15m Länge, in der sechs Mann bequem
                              									arbeiten können, die Lufttemperatur um 4 bis 5° herabgezogen werden, was zum
                              									Wohlbefinden der Arbeiter in heiſsen Sommertagen wesentlich beitragen würde, zum
                              									Mindesten wohl ebenso viel, als eine Erwärmung des Raumes im Winter um denselben
                              									Betrag.
                           Die Luftcompressoren drücken die verdichtete Luft in fünf Windkessel von je 13m Länge und 2m,5
                              									Durchmesser. Aus diesen gelangt sie in die Rohrleitung, welche bis zur ersten
                              									Verbrauchsstelle 500mm Durchmesser hat. Bei der
                              									früher berechneten Luftmenge ergibt sich hierbei während des stärksten Betriebes
                              									eine Geschwindigkeit der Luft von 11m,5 in der
                              									Secunde. Zufolge der in Paris angestellten Beobachtungen ist hierbei selbst auf
                              									gröſsere Längen hin ein erheblicher Druckverlust durch Reibung oder Undichtigkeit
                              									(gute Construction und Ausführung selbstverständlich vorausgesetzt) nicht zu
                              									befürchten. Nach Darcy (vgl. Reuleaux's Constructeur 4. Auflage, S. 999), ebenso nach Weißbach, ergibt sich bei der angeführten
                              									Geschwindigkeit und 3km Rohrlänge höchstens ein
                              									Druckverlust von 1at. Da derselbe aber
                              									proportional dem Quadrate der Geschwindigkeit ist, so wird bei geringerem Betriebe,
                              									also während des gröſsten Theiles des Tages, ein viel geringerer Druckverlust
                              									auftreten, was durch die Beobachtungen in Paris auch bestätigt wird. Der Hauptstrang
                              									der Rohrleitung, welcher doppelt ist, hat Sicherheitsvorrichtungen gegen das
                              									plötzliche Entweichen einer gröſseren Luftmenge, falls an irgend einer Stelle ein
                              									Bruch eintreten sollte.
                           Der verhältniſsmäſsig geringe Verlust, welcher zwischen der Arbeit in der
                              									Centralstation und derjenigen vom Luftmotor ausgegebenen besteht, und der nach Riedler bei vorstehend beschriebener als rationell
                              									angelegt zu betrachtender Anlage durch die Vorwärmung der Luft vollständig
                              									ausgeglichen werden kann, rechtfertigt in jeder Beziehung die Anlagen elektrischer Centralen und deren
                              									Betrieb durch Druckluft. Der Wegfall hoher Schornsteine, jeder Rauch- und
                              									Ruſsbelästigung, die Möglichkeit, die Luftmaschinen ebenso geräuschlos und sparsam
                              									arbeiten zu lassen, als gut ausgeführte Dampfmaschinen, sie überall leicht
                              									aufstellen zu können, wo nur die Rohrleitung hingelegt werden kann, und die
                              									Thatsache, daſs man nicht wie beim Betriebe von Condensationsmaschinen an das
                              									Vorhandensein genügender Wassermassen zum Betriebe der Condensation gebunden ist,
                              									gewährt groſse Vorzüge vor dem Betriebe von Dampfanlagen im Weichbilde der Stadt,
                              									falls solche überhaupt zugelassen werden.
                           Es möge eine elektrische Centrale für 600 effective Pferdestärken angenommen werden,
                              									bestehend aus drei Zwillingsmaschinen. Die Admissionsspannung der Druckluft betrage
                              										6at. Um bei einer so groſsen Kraftanlage auch
                              									die Vor Wärmapparate der Luft zu sparen, welche schon eine beträchtliche Heizfläche
                              									erhalten müſsten, wird nach der Idee des Betriebsingenieurs Fischinger der Firma O. L. Kummer und Co.
                              									eine Vereinigung von Luftmaschine und Gasmaschine beabsichtigt. Erstere zeigt in
                              									Bezug auf Temperaturveränderungen das entgegengesetzte Verhalten wie letztere.
                              									Während bei der Gasmaschine in Folge der im Cylinder stattfindenden Gasexplosion
                              									eine groſse Verbrennungswärme frei wird, welche durch intensive Kühlung des
                              									Cylinders beseitigt werden muſs, macht die Kältebildung bei der Expansion der
                              									Druckluft eine Vorwärmung derselben nöthig. Durch die Vereinigung beider
                              									Maschinenarten und eine entsprechende Leitung der Druckluft bezieh. Verwendung der
                              									Verbrennungsproducte der Gasmaschine kann der gröſste Theil der jetzt bei der
                              									Gasmaschine verloren gehenden Wärmemenge für den Arbeitsprozeſs der
                              									Druckluftmaschine nutzbar gemacht werden. Durch die Construction wird die Vorwärmung
                              									der Luft in die Maschine verlegt. Es bedarf also keiner Heizanlage, und die damit
                              									verbundenen Uebelstände kommen vollständig in Wegfall.
                           Für den Gascylinder ist das System Benz gewählt, weil
                              									dasselbe im Zweitakt arbeitet und auſserdem die hierzu erforderliche Druckluft
                              									unmittelbar zur Verfügung gestellt werden kann. Die Arbeit im Zweitact verleiht der
                              									Maschine auch eine gröſsere Gleichförmigkeit im Gange.
                           Slaby fand in einer Gasmaschine von 4,46 e
                              									= 5,11 i:
                           
                              
                                 Bezeichnung der Wärmemengen.
                                 Calorien
                                 InProcenten
                                 Nach Ver-suchen vonBrooks undSteward
                                    											inProcenten
                                 
                              
                                 1) Gesammte durch Verbrennung von 2cbm,02    Gas freigewordene
                                    											Wärme
                                 9847
                                 100
                                 100
                                 
                              
                                 2) In indicirte Arbeit umgesetzte Wärme3) Vom Kühlwasser
                                    											absorbirte Wärme4) Mit den Verbrennungsproducten
                                    											abgehende    Wärme
                                 162650413183
                                     16,6    50,1    33,3
                                   17  52  31
                                 
                              
                                 Sa.
                                 9850
                                   100,0
                                 100
                                 
                              
                           In der Druckluft stecken bei Annahme eines Verbrauches von 14cbm pro i und Stunde, wobei wir nach den vorherigen Berechnungen sehr sicher gehen
                              									und uns allein auf die Versuche mit unvollkommenen Maschinen in Paris stützen (1cbm = 1k,27)
                              									160° Anfangstemperatur cp = 0,237.
                           
                              
                                 14 . 1,27 . 0,237 . 160°
                                   =  674
                                 Cal.
                                 
                              
                                 
                                 –––––––––––
                                 
                              
                                 In der Abluft von 2°, 14 . 1,27 . 0,237 . 2
                                   ∽     9
                                 Cal.
                                 
                              
                                 Verlust durch Strahlung und Undichtigkeiten
                                         35
                                 „
                                 
                              
                                 In indicirte Arbeit umgesetzt
                                    												\frac{75\,.\,60\,.\,60}{428}
                                   ∽ 630
                                 „
                                 
                              
                                 
                                 –––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 Sa. 674
                                 Cal.
                                 
                              
                           
                           Nach den Versuchen von Slaby kommen auf eine indicirte
                              									Pferdestärke der Gasmaschine an Wärme, umgesetzt in indicirte Arbeit:
                              										\frac{1626}{5,11}=318 Cal. und von Kühlwasser absorbirte und
                              									in den Verbrennungsproducten enthaltene Wärme:
                           
                              \frac{5041+3183}{5,11}\,\sim\,1610\
                                 										\mbox{Cal.}
                              
                           Für die Erwärmung der Druckluft von 10° im Rohre auf 160° in der Maschine sind 14 .
                              									1,27 . 0,237 (160 – 10) = 632 Cal. nöthig. Wenn Luft von 160° ohne Zu- und Abfuhr
                              									von Wärme (adiabatisch) auf das fünffache Volumen expandirt, so ergibt sich nach der
                              									schon früher benutzten Formel:
                           
                              \frac{T_1}{T}=\left(\frac{v}{v_1}\right)^{\varkappa-1}=5^{1,41-1}=1,93,
                              
                           
                              \frac{273+160}{T}=1,93,
                              
                           woraus
                           
                              T=\frac{433}{1,93}=223
                              
                           und die Endtemperatur
                           t = 223 – 273 = – 50° folgt.
                           Damit dieselbe nur 2° betrage, müssen also während der Expansion 50 + 2 = 52°
                              									zugeführt werden, also im Ganzen 14 . 1,27 . 0,237 (150 + 52) ∽ 851 Cal.
                           Dies bezieht sich auf 1 i.
                           1 i der Gasmaschine liefert 1610 Cal.
                              									für die Vorwärmung der Druckluft (welchen Werth wir allerdings, da in ihm die sonst
                              									vom Kühlwasser und in den Abgasen enthaltene Wärme steckt, als Maximalwerth zu
                              									betrachten haben), also kommt auf 1 i der Luftmaschine \frac{851}{1610}=0,528\ HP_i der
                              									Gasmaschine, welchen Werth wir mit Rücksicht auf gewisse unvermeidliche Verluste
                              									nach unten auf 0,5 abrunden.
                           120 i der combinirten Maschine setzen
                              									sich somit zusammen aus
                           
                              
                                 
                                 80 i von Druckluft
                                 
                              
                                 und
                                 40 i von Gas.
                                 
                              
                           Hiernach besteht folgende Wärmebilanz pro i:
                           
                              Verausgabte Wärmemenge.
                              
                           
                              
                                 1) In indicirte Arbeit der Luftmaschine umgesetzte
                                    											Wärme
                                 
                                    =630\,.\,\frac{2}{3}
                                    
                                 = 420
                                 Cal.
                                 
                              
                                 2) In der Abluft enthaltene Wärme
                                 
                                    =\ \ \ 9\,.\,\frac{2}{3}
                                    
                                 =     6
                                 „
                                 
                              
                                 3) Verlust durch Strahlung und Undichtigkeit
                                 
                                    =\ \ 35\,.\,\frac{2}{3}
                                    
                                 ∽  24
                                 „
                                 
                              
                                 4) In indicirte Arbeit der Gasmaschine umgesetzte
                                    											Wärme
                                 
                                    =318\,.\,\frac{1}{3}
                                    
                                 = 106
                                 „
                                 
                              
                                 
                                 
                                 ––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 Summa
                                     556
                                 Cal.
                                 
                              
                           
                              Disponible Wärmemenge.
                              
                           
                              
                                 1) In der Druckluft enthaltene Wärmemenge
                                 
                                    14\,.\,1,27\,.\,0,237\,.\,10\,.\,\frac{2}{3}
                                    
                                 =   28
                                 Cal.
                                 
                              
                                 2) Im Gas enthaltene Wärme
                                 
                                    \frac{9847}{5,11}\,.\,\frac{1}{3}
                                    
                                 = 642
                                 „
                                 
                              
                                 
                                 
                                 ––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 Summa
                                    670
                                 Cal.
                                 
                              
                           Aus dieser Gegenüberstellung folgt, daſs in der combinirten Maschine
                           
                              \frac{(420+106)\,100}{670}=78,5\
                                 									\mbox{Proc.}
                              
                           der disponiblen Wärme in mechanische Arbeit umgesetzt werden,
                              									ein jedenfalls sehr günstiges Resultat.
                           
                           Eine elektrische Anlage von 600  kann etwa 6000 Glühlampen von 16
                              									Kerzenstärken speisen.
                           Die Kosten der Erzeugung einer gleichen Lichtstärke mittels Gas würde bei dem
                              									üblichen Preise von 15 Pf. für 1cbm bei Anwendung
                              									von 16 Kerzen-Schnittbrennern etwa 135 M. für die Stunde betragen. Dieser Betrag
                              									ergibt sich aus folgender Berechnung: Ein 16 Kerzen-Schnittbrenner verbraucht für
                              									die Stunde etwa 150l Gas. Von 1cbm Gas gewinnt man danach
                              										\frac{16\,.\,1000}{150}=\sim\,107 Kerzen, welche nach Obigem
                              									15 Pf. kosten. Es kosten demnach 6000 . 16 = 96000 Kerzen
                              										\frac{96000}{107}\,.\,15\,\sim\,135 M.
                           Die Rentabilität einer nach vorbeschriebenem Systeme ausgeführten elektrischen
                              									Centralanlage würde sich wie folgt berechnen:
                           Eine Zwillingsgasluftmaschine von 200 effectiven Pferdestärken würde bei 120 Umgängen
                              									in der Minute und fünffacher Expansion einen Druckluftcylinder von 400mm Durchmesser, 750mm Kolbenhub und einen Gascylinder (nach Zweitact-System) von 225mm erhalten müssen. Die Kosten einer solchen
                           
                              
                                 Zwillingsmaschine können auf
                                 24000
                                 M.
                                 
                              
                                 geschätzt werden. Hierzu käme eine Dynamomaschine
                                 20000
                                 „
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––
                                 
                              
                                 Summa
                                 44000
                                 M.
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 Zur Erzeugung von 600 e wären drei solcher Maschinenpaare    und drei
                                    											Dynamomaschinen nöthig, so daſs sich die Kosten    derselben stellen
                                    											würden auf
                                 132000
                                 M.
                                 
                              
                                 Dazu noch ein Schaltbrett
                                 15000
                                 „
                                 
                              
                                 Diversa
                                 6000
                                 „
                                 
                              
                                 Leitung im Blocksystem für 6000 Glühlampen, 25 M. pro
                                    											Lampe
                                 150000
                                 „
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––
                                 
                              
                                 Gebäude
                                 57000
                                 „
                                 
                              
                                 Summa
                                 360000
                                 M.
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––
                                 
                              
                                 Es würden 4 Proc. Zinsen hiervon betragen
                                 14400
                                 M.
                                 
                              
                                 7 Proc. Amortisation
                                 25200
                                 „
                                 
                              
                                 Unkosten an Personal
                                 15000
                                 „
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––
                                 
                              
                                 Summa
                                 54600
                                 M.
                                 
                              
                           Von 100 e entsprechend 100 . 1,2 = 120
                              										i werden nach vorhin
                              									angestellter Berechnung 80  durch Druckluft und 40  durch Gas
                              									erzeugt. Rechnen wir einen Verbrauch an Druckluft von 14cbm und einen solchen an Gas von 0cbm,8
                              									pro i und Stunde, wie in der
                              									Berechnung des Wärmeeffectes der combinirten Maschine vorausgesetzt, was beides als
                              									sehr ungünstig zu betrachten ist, so würden sich bei einem Einheitspreise von 0,7
                              									Pf. für 1cbm Luft (welche Annahme durch die
                              									späterhin folgende Rentabilitätsberechnung als gerechtfertigt begründet werden soll)
                              									und 12 Pf. für 1cbm Gas, die Kosten der Druckluft
                              									für 100 e = 120 i und Stunde wie folgt stellen:
                           
                              
                                 Kosten an Druckluft
                                 80 . 0,007 . 14
                                 =  7,84
                                 M.
                                 
                              
                                       „      „  Gas
                                  40 . 0,8 . 0,12
                                 =  3,84
                                 „
                                 
                              
                                       „      „  Oel o. dgl. und zur Abrundung
                                 
                                 =  2,32
                                 „
                                 
                              
                                 
                                 –––––––––––––––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 Summa
                                   14,00
                                 M.
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––––––––––––
                                 
                              
                           
                              
                                 Bei 600 e und
                                    											800 Stunden betrügen    sonach die Betriebskosten
                                 14 . 6 . 800
                                 =   67200
                                 M.
                                 
                              
                                 wozu die vorhin aus Verzinsung, Amorti-    sation und
                                    											Personal-Unkosten berech-    nete Summe von
                                 
                                      54600
                                 „
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––––––––––––
                                 
                              
                                 käme, also betrügen die Gesammtunkosten
                                 
                                    121800
                                 M.
                                 
                              
                           Auf die Brennstunde kämen als \frac{121800}{800}\,\sim\,150 M.,
                              									gegenüber 135 M. bei Gasbeleuchtung.
                           Es kostet demnach die Glühlampenstunde
                              										\frac{150\,.\,100}{6000}=2,5 Pf.
                           
                           Wird sonach dieselbe an die Consumenten, wie es jetzt üblich ist, zum Preise von 4
                              									Pf. abgegeben, so bleibt dem Unternehmer noch ein entsprechender Verdienst, und die
                              									Verhältnisse liegen keineswegs ungünstiger als bei elektrischen durch Dampfkraft
                              									unmittelbar betriebenen Centralen.
                           Zur Feststellung der Rentabilität lassen wir nunmehr folgen eine
                              									Rentabilitätsberechnung.
                           a) Anlagekosten.
                           
                              
                                 
                                 Mark
                                 
                              
                                 10 Maschinen je 750 i je 70000 M.
                                 700000
                                 
                              
                                 Deren Aufstellung und Armaturen
                                 30000
                                 
                              
                                 20 Compressoren je 10000 M.
                                 200000
                                 
                              
                                 5 Windkessel je 12000 M.
                                 60000
                                 
                              
                                 15 Kessel von 200qm.
                                    											Heizfläche je 20000 M.
                                 300000
                                 
                              
                                 4 Generatoren je 15000 M.
                                 60000
                                 
                              
                                 Einmauerung der Kessel
                                 30000
                                 
                              
                                 Rohrleitung, Reparaturwerkstätte, div. Pumpen    im
                                    											Maschinenhaus und Hilfsmaschinen, sowie    Maschinen zur elektrischen
                                    											Beleuchtung
                                 100000
                                 
                              
                                 Maschinen- und Kesselhaus mit Inspektor-
                                    											und    Maschinistenhaus und 3 Essen
                                 500000
                                 
                              
                                 Terrainerwerbung
                                 200000
                                 
                              
                                 Rohrleitung, 20km.
                                 1400000
                                 
                              
                                 Bauleitung, Versicherung u.s.w.
                                 200000
                                 
                              
                                 Insgemein für Unvorhergesehenes
                                 220000
                                 
                              
                                 
                                 –––––––
                                 
                              
                                 Summa
                                 4000000
                                 
                              
                           b) Einnahme.
                           Bei einer Abgabe von rund 200 Millionen Cubikmeter Luft jährlich, wie früher
                              									berechnet, und einem durchschnittlichen Preise derselben von 0,7 Pf. für 1cbm würde sich die Einnahme jährlich auf 1400000
                              									M. belaufen.
                           c) Betriebskosten.
                           Dieselben bestehen aus 2 Theilen: den Kosten für Kohlen zum Betriebe der
                              									Centralstation, die wir vorhin zu 300000 M. berechneten, und den Unkosten für
                              									Direktion, Bedienung, Reparaturen u.s.w., die mit Bezug auf maschinelle Anlagen
                              									ähnlicher Art als die geplanten, aber dem Projecte angepaſst, mit 200000 M.
                              									angesetzt werden können (vgl. die Betriebskosten des Dresdner Wasserwerkes).
                           Demnach würde sich ergeben
                           d) Gewinn
                           von 900000 M. Verwendet man diesen zu einer Verzinsung von 5
                              									Proc. des Anlagekapitals, und zu Abschreibungen in Höhe von selbst 10 Proc. also in
                              									Summa zu einer Ausgabe von 600000 M., so bliebe noch ein Betrag von 300000 M. übrig,
                              									was die Vertheilung einer Super-Dividende von 7,5 Proc. ermöglichen würde.
                           e) Ungünstigere Annahmen.
                           Setzen wir den ungünstigen in erster Zeit gewiſs eintretenden Fall voraus, daſs in
                              									den ersten vier Jahren in Folge zu geringer Zahl von Consumenten nur die Hälfte von
                              									Druckluft zu liefern wäre, so würde sich die Rentabilität wie folgt stellen:
                           
                              
                                 
                                    Einnahmen
                                    
                                 
                              
                                 aus der Abgabe von 100 Millionen Cubikmeter Luft
                                 
                                 700000 M.
                                 
                              
                                 
                                    Ausgaben
                                    
                                 
                              
                                 an Kohlen für den Betrieb der halben Anlage
                                 150000 M.
                                 
                                 
                              
                                 Sonstige Unkosten
                                 190000  „  
                                 
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 340000  „
                                 
                              
                                 
                                 
                                 –––––––
                                 
                              
                                 bleiben
                                 übrig Summa
                                 360000 M.
                                 
                              
                           Gewinn.
                           Verzichtet man in den ersten vier Jahren auf höhere Abschreibungen als 2 Proc. so
                              									würden für
                           
                           
                              
                                 4 Proc. Verzinsung des Kapitals
                                 
                                 160000
                                 M.
                                 
                              
                                 2 Proc. Abschreibung
                                 
                                   80000
                                 „
                                 
                              
                                 
                                 
                                 –––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 Summa
                                 240000
                                 M.
                                 
                              
                           benöthigt werden, also noch 120000 M. zur Vertheilung einer
                              									Super-Dividende von 3 Proc. übrig bleiben.
                           Aus der Rentabilitätsberechnung folgt auch der Nachweis für die Richtigkeit der
                              									Behauptung des Herrn Prof. Riedler In seinem kürzlich
                              									in Offenbach a. M. gehaltenen Vortrage, daſs es sehr wohl möglich sei, die Druckluft
                              									zum Preise von 0,4 Pf. für 1cbm zu erzeugen, was
                              									angenähert auch bei der Druckluftanlage in Birmingham statt hat, wo der Cubikmeter
                              									Druckluft, bezogen auf atmosphärische Spannung und Temperatur, 0,5 Pf. kostet.
                           Der Pariser Einheitssatz von 1,2 Pf. für 1cbm
                              									Druckluft erscheint für die Beurtheilung des Werthes einer städtischen
                              									Druckluftanlage in Deutschland gar nicht maſsgebend und ist nur geeignet, dieselbe
                              									in Miſscredit zu bringen und ihre Bedeutung gegenüber anderen Arten der
                              									Kraftvertheilung herabzusetzen.
                           Die Kosten einer Druckluftanlage von 6000 ind.  mit einer Rohrleitung von
                           
                              
                                 24k
                                 zu
                                 400mm
                                 Durchmesser und
                                 
                              
                                 10k
                                 „
                                   50mm
                                 und 100mm Durchmesser
                                 
                              
                           sind s. Z. von Herrn Ingenieur Francois (vgl. dessen Schrift: Transport et
                                 										distribution de la force motrice par l'air comprimé dans la ville de Paris
                              									1888) auf 4000000 M. abgeschätzt worden.
                           In unserer Berechnung sind nur insgesammt 20km
                              									Rohrleitung von 500mm Durchmesser bis herunter zu
                              										50mm Durchmesser angenommen worden.
                              									Andererseits stellten sich die Kosten einer Anlage von 6000  in Birmingham
                              									nur auf total 3000000 M. (vgl. den Bericht des kgl. Regierungsbaumeister Fränkel in Cöln über die Anlage in Birmingham in der
                              										Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure,
                              									1888). Die hier angefühlte Summe von 300000 M. ist nicht richtig und beruht auf
                              									einem Drückfehler. In der betreffenden Originalabhandlung von Sturgeon sind die Kosten zu 150000 Pfd. Sterl. =
                              									3000000 M. angegeben.