Die Erzeugung von Glühlicht mit flüssigen Brennstoffen. Die Erzeugung von Glühlicht mit flüssigen Brennstoffen. Vor kurzem ist in diesen Blättern über die Spiritusbeleuchtung auf der „Internationalen Ausstellung für Spiritusverwertung in Wien“ berichtet worden (s. D. p. J. 1904, Bd. 319, S. 569). Der Bericht zeigt, welch lebhafte Anstrengungen auf diesem Gebiete gemacht werden. In der Tat sind ja die wirtschaftlichen Interessen, welche von einer befriedigenden Verwertung der grossen von unserer Landwirtschaft gelieferten Spiritusmengen abhängen, ausserordentlich grosse. Bekannt ist auch, dass gerade der Spiritusverwertung von amtlicher und halbamtlicher Stelle lebhafte Förderung zu teil wird. Die Folge ist, dass das Spiritusglühlicht mehr und mehr in den Vordergrund getreten und die öffentliche Aufmerksamkeit in einem Grade von der Petroleumglühlichtbeleuchtung abgelenkt worden ist, die der letzteren Unrecht tut, da sie ebenfalls recht beachtenswerte Erfolge aufzuweisen hat. Vom allgemeinen Gesichtspunkte aus ist ihr ebenfalls Förderung und Gedeihen zu wünschen, da sie geeignet ist, ein Gegengewicht dagegen zu bieten, dass etwa nach völliger Einbürgerung des Spiritusglühlichts als eine monopolistische Preisstellung für Brennspiritus versucht werden sollte. Demjenigen, der sich an die Annehmlichkeiten einer beliebig an jeder Stelle der Wohnung zu benutzenden Auerlampe gewöhnt hat, bringt es gleichen Schaden, ob man ihm im Spiritusring den Brennspiritus oder im Petroleumtrust das Brennpetroleum verteuert. Am vorteilhaftesten wird er sich in der Rolle des tertius gaudeus befinden. Es soll also im folgenden das Petroleumglühlicht ebenfalls zu seinem Recht kommen. Wie schon in dem oben erwähnten Bericht am Schlusse erwähnt, ist die Zahl der Spirituslampen gegenwärtig bereits Legion. Es ist daher keineswegs beabsichtigt, diese Legion durch Beschreibung weiterer Brenner zu vermehren, umsomehr, als auch die Brennerkonstruktion einer gewissen – sagen wir Mode unterworfen ist und die Neukonstruktionen eines gegebenen Zeitabschnittes grosse Familienähnlichkeit, wenig im Wesen verschiedenes aufweisen. Es erschienen vielmehr nutzbringend, die verschiedenen Brennersysteme, welche für die Erzeugung von Glühlicht aus flüssigen Brennstoffen vorgeschlagen worden sind, einer vergleichenden Besprechung in dem Sinne zu unterziehen, dass ihre technologische Verwandschaft und Verschiedenheit in die Erscheinung tritt und sich aus der Vergleichung ein klarer Einblick in das Wesen eines jeden Typs ergibt. Wir werden dabei wiederholt beispielsweise auf frühere Berichte zurückkommen. Anderseits glauben wir, dass eine solche kritische Besprechung einen nützlichen Leitfaden abgibt, um sich urteilend durch die unerschöpfliche Fülle der Erscheinungen hindurchzufinden, welche auf Fachausstellungen immer neu auftauchen. Eine zur Auerbeleuchtung, zum Beheizen eines Glühstrumpfs geeignete Flamme muss bekanntlich „entleuchtet“ sein, d.h. mit blauer Flamme brennen, da eine selbstleuchtende, weisse Flamme den Glühstrumpf berussen würde. Das Leuchten der Flamme rührt davon her, dass die verbrennenden Kohlenwasserstoffe bei der Flammentemperatur in Kohlenstoff und Wasserstoff zerfallen und der Kohlenstoff erglüht, Licht aussendet. Wir sehen beiläufig, dass auch das Licht der „selbstleuchtenden“ Flamme Glühlicht ist, dass also im Grunde genommen die Bezeichnung „Glühlicht“ für die Auerbeleuchtung vorbeitrifft. Die Entleuchtung geschieht, indem man den Kohlenwasserstoff, sei es Leuchtgas, Spiritusdampf, Benzin- oder Petroleumdampf vor der Entflammung mit ausreichenden Luftmengen mischt. Dadurch wird nach der Entflammung die Verbrennung so beschleunigt, dass es zu einem Zerfall von Kohlenstoff und Wasserstoff nicht erst kommt, also glühendes Licht aussendender Kohlenstoff in der Flamme nicht auftritt. Die Menge der zur Entleuchtung nötigen Luft hängt natürlich ab vom Kohlenstoffgehalt des angewendeten Brenndampfes; Spiritusdampf braucht zur völligen Entleuchtung am wenigsten, Gasolindampf mehr, Petroleumdampf am meisten Luftzumischung. Die Luftmengen, welche zwecks möglichst energischer Verbrennung des Kohlenstoffs und des Wasserstoffs jedem der drei Dämpfe zuzumischen sind, sind etwas andere, stehen aber in demselben Verhältnis. Diese längst bekannten Dinge sind nur des Zusammenhangs halber hier wiederholt. Beim flüssigen Brennstoff muss nun der Blauflammenbildung, der Mischung mit Luft und Entflammung, stets eine Verdampfung der Flüssigkeit vorausgehen. Alle Glühlichtbrenner für flüssige Brennstoffe weisen daher zwei Hauptteile auf: den zur Verdampfung des flüssigen Brennstoffs dienenden und den die Vermischung des Brennstoffdampfes mit Luft bewirkenden Teil. Der denkbar einfachste Brenner für flüssige Brennstoffe, nämlich eine offene Schale, in welcher unter Fortfall einer Leitung die Verdampfung (und Verbrennung) unmittelbar am und über dem Brennstoffvorrat stattfindet, ist für die Glühlichtbeleuchtung nicht brauchbar, weil hier eine ausreichende Luftzumischung zwischen Verdampfung und Entflammung nicht möglich ist. Der die Verdampfung bewirkende Teil muss also bei Glühlichtbrennern wieder drei Hauptstücke aufweisen: einen Behälter für den Brennstoffvorrat, eine Verdampfungsstelle und eine verbindende Leitung. Eine erste Gruppe von Glühlichtbrennern für Spiritus und Petroleum ist in der Art der gewöhnlichen Petroleumtischlampe gebaut, d.h. aus dem Vorratsbehälter führt der Docht, einem Bündel kapillarer Leitungen vergleichbar, den Brennstoff empor zur Verdampfungsstelle, dem oberen Dochtende. Die Verdampfungswärme wird von der über dem Docht brennenden Flamme geliefert. Unterscheidend sind für die Dochtglühlichtbrenner hier lediglich die Einrichtungen, um dem an der Dochtstirn erzeugten Dampf die zur Entleuchtung ausreichende Menge Luft zuzumischen. Fig. 1–3 zeigen die hierzu wesentliche Anordnung bei drei bekannten Dochtbrennern für Spiritus: der erste von Schuster & Beter, der zweite von Aschner, der dritte von Lehmann. Da Spiritusdampf verhältnismässig wenig Luftzumischung zur völligen Entleuchtung braucht, so genügt es, zu beiden Seiten der Dochtstirn a rasche Luftströme bc einzuführen, welche mit dem dazwischen sich entwickelnden Dampf Wirbel bilden, sich also mischen. Um die Geschwindigkeit namentlich des äusseren Luftstromes zu steigern, wird letzterer aussen von Brennerkappen mit nach oben abnehmendem Querschnitt d begrenzt. Textabbildung Bd. 320, S. 284 Fig. 1. Spiritusglühlichtdochtbrenner von Schuster & Baer. A.-G. Textabbildung Bd. 320, S. 284 Fig. 2. Spiritusglühlichtdochtbrenner von Aschner. Die Regelung der Flamme erfolgt wie bei den gewöhnlichen Petroleumlampen durch Auf- und Abschrauben des Dochtes. Beim Brennen sind die Dochte viel weiter herausgeschraubt, als in den Skizzen gezeigt; bei Fig. 2 etwa bis in die Höhe des oberen Randes der Kappe d. Der scharfe Luftstrom, der an den freigelegten Dochtflächen entlang streicht, hält die Flamme dort so weit eingeschränkt, dass sie zur Unterhaltung der Verdampfung nur eben ausreicht. Erst oberhalb d tritt die volle Entflammung des Dampfluftgemisches ein. Bei den Brennern nach Fig. 2 und 3 wird dem zuerst erzielten Dampfluftgemisch noch ein weiterer Luftstrom zugeführt, bei Fig. 2 von innen durch den hohlen Schaft der Brandscheibe, bei Fig. 3 von aussen zwischen der unteren Brennerkappe d und einer äusseren e. Die Konstruktion des Spiritusdochtbrenners stösst auf folgende Schwierigkeiten: Die Verbrennungswärme des Spiritusdampfes ist verhältnismässig klein, es muss also zur Erzielung einer heissen Flamme eine reichliche Spiritusmenge verdampft werden. Damit diese von den Dochten herangeschafft werden kann, darf die Hubhöhe nicht zu gross sein, was dazu zwingt, die Entfernung der Flamme vom Behälter so klein zu machen, als es die auf der andern drohende Gefahr einer zu starken Erhitzung des Behälters nebst Explosion erlaubt. Merkwürdigerweise liegt noch kein Versuch vor, bei Spiritusglühlichtlampen das Dochtrohr nicht nur aufwärts, sondern auch seitwärts, event. heberartig abwärts und dann aufwärts zu führen und so grössere Länge und Abkühlung des Dochtrohres mit geringer Hubhöhe zu verbinden. Auch eine Einrichtung wie bei den altbekannten Oellampen mit Mariotteflasche im Oelbehälter könnte vielleicht mit guter Wirkung versucht werden. Die Spiritusdochtbrenner haben den Vorzug einfachster Bedienung und Instandhaltung, lassen sich auch wohl explosionssicher machen. Ihr Spiritusverbrauch ist aber erheblich höher als derjenige der später zu nennenden Spiritusbrenner mit Verdampfer.In dem eingangs erwähnten Bericht über die Wiener Ausstellung ist der „Exquisitbrenner“ als Spiritusdochtbrenner angeführt. Bei einem solchen darf eine Lichtstärke von 360 Hefnerkerzen als ausgeschlossen gelten. Sollte 36 Hefnerkerzen gemeint sein, so würde sich der Betrieb sechsmal so teuer stellen, als dort berechnet. Textabbildung Bd. 320, S. 284 Fig. 3. Spiritusdochtbrenner von Lehmann. Textabbildung Bd. 320, S. 284 Fig. 4. Petroleumglühlichtbrenner von Nielson. Textabbildung Bd. 320, S. 284 Fig. 5. Petroleumglühlichtbrenner von Lucas. Textabbildung Bd. 320, S. 284 Fig. 6. Petroleumglühlichtbrenner von Spiel. Bei den Dochtbrennern für Petroleumglühlicht gleicht der den Petroleumdampf liefernde Teil in den Grundzügen ebenfalls genau der gewöhnlichen Petroleumlampe. Die Entleuchtung der Flamme wird wie bei den Spiritusdochtlampen dadurch herbeigeführt, dass in dem von der Dochtstirn aufsteigenden Petroleumdampfstrom Wirbel erzeugt werden, welche zur Mischung mit der umgebenden Luft führen, nur dass der Petroleumdampf erheblich mehr Luft zugemischt erhalten muss, um eine entleuchtete Flamme zu liefern. Infolge dessen stellt man, wie an Fig. 4 und 5 zu sehen, dem Dampfstrom Hindernisse in Gestalt von Flanschen a in den Weg, die teils an den innerhalb des Dochtrohrs sich befindenden Brandscheiben b (Fig. 4) oder Brandkapseln bl (Fig. 5), teils an den äusseren Brennerkappen d angebracht sind. Ausserdem werden rasche Luftströme wie bei den Spiritusbrennern durch die konische Form der Brennerkappen erzeugt und zur Dochtstirn geführt; teils von aussen, durch die konischen Kappen d und Leitröhrchen e (Fig. 4), teils von innen; in Fig. 4 z.B. durch Leitröhrchen f und die pilzförmige Brandscheibe, in Fig. 5 dadurch, dass der in b1 abgefangene Teil des inneren Luftstroms an der Decke von b1 anprallt und durch die gelochte Seitenwandung austritt. Fig. 4 stellt den Sartobrenner von Nielson, Fig. 5 den von Lucas herrührenden Brenner der Stobwasser-Gesellschaft dar. Die bei der Konstruktion der Petroleumglühlichtdochtbrenner auftretenden Schwierigkeiten sind andere wie bei den Spiritusbrennern. Die Gefahr einer übermässigen Erhitzung des Behälters ist, zumal bei Verwendung raffinierten Petroleums, nicht gross. Zwar ist die blaue Petroleumflamme sehr heiss, etwa 1800° C, da aber der Glühlichtbrenner nicht mehr Petroleum braucht wie ein gewöhnlicher Petroleumbrenner gleicher Grösse, so kann das Dochtrohr, ohne den Docht zu überanstrengen, lang gemacht werden, um ihm genügende Kühlfläche zu geben. Zweckmässig wird es, wie in Fig. 5, recht frei gelegt. Schwierig ist aber die Herstellung des nötigen Zuges, da die enge Einschnürung der Luft- und Dampfwege um die Dochtstirn ein starkes Zughindernis bietet. Daher zeigen diese Lampen alle ein recht ansehnlich bemessenes Zugglas, das bis an die Grenzen des bei Zimmerlampen Erträglichen herangeht. Aber selbst dann ist die dem Petroleumdampf zugemischte Luft eben genügend zur völligen Entleuchtung. Wird das Gleichgewicht an irgend einer Stelle des Dochtumfangs gestört, z.B. dadurch, dass eine hervorragende Dochtfaser stärkere Dampfmengen aussendet als die Nachbarschaft, so erscheint über ihr eine weisse Stelle in der blauen Flamme, welche am Glühstrumpf Russ absetzt. Wenn nicht bemerkt, verschlimmert sich dies Uebel reissend. Beim Gebrauch ist also sorgfältigstes Glätten der Dochtstirn unerlässliche Bedingung, aber im Haushalt nicht immer durchzusetzen. Daher war es ein grosser Fortschritt, als man eine bei hellbrennenden Petroleumlampen längst bekannte, aber selten angewandte Massregel auf die Blaubrenner übertrug, nämlich die Dochtstirn teilweise oder völlig durch ein Bördel i (Fig. 6) am äusseren Dochtrohr zu bedecken und das innere Dochtrohr c kürzer zu machen als das äussere a. Nunmehr liegt der Docht an der Innenseite, also mit der gewebten, durch Schnitte unverletzten Oberfläche frei, die viel weniger zum Fasrigwerden neigt als die Dochtstirn, an der alle Fasern geschnitten sind. Die Flamme, die an dieser inneren Dochtfläche wurzelt, ist dem scharfen inneren Luftstrom ausgesetzt und wird durch diesen soviel abgekühlt, dass sie den Docht nur wenig zu verkohlen vermag. Macht man noch das oberste Dochtende, wie dies z.B. bei dem hierher gehörigen Schapirobrenner (Fig. 7) der Fall, unverbrennlich, so kommt man tatsächlich ohne jedes Putzen des Dochtes aus (in grösseren Zeiträumen wird die unverbrennliche Dochtspitze ausgewechselt), eine ganz erhebliche Vereinfachung. Eine weitere wichtige Verbesserung besteht darin, dass die Regelung der brennenden Dochtfläche nicht mehr durch Verstellen des Dochtes besorgt wird, sondern durch einen rohrförmigen Schieber c (Fig. 7), der die innere Dochtfläche mehr oder weniger bedeckt. Beim Verstellen des Dochtes ist, wie man von der gewöhnlichen Tischlampe weiss, ein ungleiches Anheben des Runddochtes häufig, was bei dem Blaubrenner sofort zum Russen an der höher geschraubten führt. Von Brennern mit festem Docht und innerer Dochtfläche, welche am Markte sind, seien die Brenner von Schapiro & Hurwitz und von Spiel genannt. Der Schwierigkeiten sind noch weitere zu überwinden. Bei längerem Brennen erhitzt sich nämlich das Dochtrohr, das im Docht aufsteigende Petroleum wird dünnflüssiger, wird rascher emporgesaugt und die Flamme vergrössert sich. Gleichzeitig nimmt aber die Luftförderung eher ab, so dass das Gleichgewicht zwischen Petroleumverdampfung und Luftzufuhr gestört wird und die Flamme zu russen beginnt. Man sagt: „der Brenner zieht nach“. Abhilfe sucht man teils durch Kühlung des Dochtrohres, teils durch nachträgliche Vergrösserung der Luftförderung. Dem ersten Zwecke dienen möglichst dünne Dochtrohre, luftiger Einbau des Dochtrohres und die Verwendung von schlecht wärmeleitendem Metall, z.B. Neusilber, zu den Blaubrenner-Dochtrohren. Der letzte Vorschlag stammt von Rubinstein (Orsabrenner). Auch das neusilberne Dochtrohr war bei Hellbrennern ebenso wie der innen brennende Docht nicht unbekannt; was aber bei den Hellbrennern eine zwar nützliche, aber entbehrliche Zutat war, stellt bei den soviel empfindlicheren Blaubrennern eine erhebliche Verbesserung dar. Das andere Mittel gegen das Nachziehen ist das nachträgliche Vermehren der Luftzufuhr. Textabbildung Bd. 320, S. 285 Fig. 7. Petroleumglühlichtbrenner von Schapiro. Textabbildung Bd. 320, S. 285 Fig. 8. Petroleumglühlichtbrenner von Poeffel. Bei dem Brenner von Poeffel (Fig. 8), der unter dem Namen „Stellabrenner“ vertrieben wird, ist z.B. die Brandkapsel c durch den Triebt, der Docht g durch den Trieb f, der Strumpf mit dem Träger mittels der Stellschraube i während des Brennens verstellbar. Alle drei Einstellungen können zur Ausbalanzierung zwischen Brenndampf und Luft verwendet werden. Doch ist nicht zu verkennen, dass die Notwendigkeit, mehrere Brennerteile einzustellen, so tadellos auch der so durchführbare Lampenbetrieb sein mag, doch eine gewisse Unbequemlichkeit im Gebrauch darstellt. Eine sehr einfache und wirksame Regelung ist von Schapiro bei dem schon oben erwähnten Brenner (Fig. 7) angegeben. In dem feststehenden Docht a mit der inneren Brennfläche b steckt der Regelungsrohrschieber c. Mit dem Schieber, welcher durch den Trieb e bewegt wird, ist nun fest die Brandscheibe d verbunden. Sie wird also gesenkt, wenn die Brennfläche des Dochtes vermehrt, gehoben, wenn die Flamme verkleinert wird. Die Einrichtung erscheint zunächst paradox; die theoretische Begründung ihrer tatsächlich guten Wirkung würde zu weit führen. Die zweckmässigste Einstellung wird im Anfang durch Probieren ermittelt und durch einen einstellbaren Anschlag bis auf weiteres festgelegt. Die Petroleumdocht-Glühlichtbrenner geben ein ausserordentlich billiges Licht, wie aus der folgenden, auszugsweise nach Lummer wiedergegebenen Tabelle hervorgeht. Textabbildung Bd. 320, S. 286 nach Wedding. Lichtart; Materialpreis; Kerzenstärke (räuml. Lichtstärke) erfordert pro Stunde; Die Betriebsstunde kostet (nach Wedding); Menge; Preis; bei einer Lampe von räumlicher Kerzenstärke; Gasglühlicht; Bremerlicht; Petroleumglühlicht; Spiritusglühlicht; Gew. Petroleumflamme; Kohlefaden-Glühlampe; Nernstlampe; Acetylen Wenn also in den Tageszeitungen die Ankündigungen besagen: „Spiritusglühlicht billiger als Petroleum“, so ist dabei stillschweigend vorausgesetzt, dass der Preis der Lichteinheit (Kerze) Spiritusglühlicht, und zwar erzeugt mit den noch zu besprechenden Verdampferbrennern, verglichen ist mit dem Preis der Lichteinheit, erzeugt durch eine gewöhnliche mit leuchtender Flamme brennende Petroleumtischlampe. Die Lichteinheit bei den Petroleumdocht-Glühlichtbrennern aber ist so billig wie beim Auerlicht, welches zu den billigsten Lichtquellen überhaupt gehört. Anderseits sind die Petroleumdocht-Blaubrenner lange an unzähligen Krankheiten leitende Schmerzenskinder gewesen und daher etwas in Verruf gekommen. Doch haben diese Brenner entschieden Fortschritte gemacht. Der feststehende, oben unverbrennliche Docht, der kein Beschneiden und Putzen erfordert, die einfache Einstellung des Brenners durch den mit der Brandscheibe verbundenen Rohrschieber machen z.B. die Bedienung des Schapirobrenners sehr einfach. Wir haben denselben, mit einer guten Petroleumsorte beschickt, 14 Stunden hintereinander tadellos brennen können, ohne andere Wartung während dieser Zeit, als eine einmalige Auffüllung des Bassins. Auch die Brenner der Stobwasser-Gesellschaft, die Brenner von Spiel, der Orsabrenner sollen brauchbar sein. Wie schon einleitend zu den Petroleum-Blaubrennern gesagt ist, wird die nötige Luftzumischung zum Petroleumdampf nicht nur durch die wirbelbildenden Flansche und dergl. besorgt, sondern auch dadurch, dass durch Einengung der Luftwege in der Nähe der Dochtstirn die Geschwindigkeit der um die Dochtstirn sich bewegenden Luftströme erhöht wird. Diese Luftströme kühlen zugleich die Flammenwurzel so weit ab, dass ein Zerfall der Kohlenwasserstoffdämpfe unter Kohlenstoffabscheidung nicht eintritt, dass also Zeit zu gründlicher Durchmischung des Brenndampfes mit Luft gewonnen wird und dass nach völliger Entflammung die Verbrennung eine rasche, eine Blauflammenverbrennung ist. Die Dämpfung der Flammenwurzel findet nun bei dem in Fig. 9 dargestellten Brenner von Adam nicht durch reichliche, sondern umgekehrt durch starke Beschränkung der Luftzuführung statt. Zu der innen freiliegenden Dochtfläche x vermag nämlich Luft nur durch die Löcher der Siebkapsel k zu dringen, in so bemessenen Mengen, dass sie zur Verbrennung der bei x sich entwickelnden Petroleumdämpfe nicht ausreichen. Die oberhalb der Schulter i etwa in der Mitte zwischen der Wandung von k und der Dochtfläche x entstehende Flamme brennt also in einem Raume y mit beschränkter Luftzufuhr; sie ist eine Schweelflamme und entlässt einen grossen Ueberschuss unverbrannten Dampfes nach oben, welcher nach weiterer Zumischung von Luft durch die Ströme I (aus k), II und III (zwischen f und g) die voll entwickelte Blauflamme zur Beheizung des Strumpfes liefert. Der Brenner ist insofern interessant, als er den Uebergang von den Dochtbrennern zu einer neuen Familie, den Schweelbrennern, bildet. Textabbildung Bd. 320, S. 286 Fig. 9. Petroleumglühlichtbrenner von Adam. (Schluss folgt.)