Polytechnische Schau. (Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge – nur mit Quellenangabe gestattet.) Polytechnische Schau. Die Bedeutung des Generatorbetriebes mit Nebenproduktengewinnung für die Krafterzeugung. In Heft 8 der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure stellt Trenkler vergleichende Betrachtungen an über die Wirtschaftlichkeit elektrischer Kraftwerke bei Ausnutzung des Brennstoffes durch Gasmaschinen unter Nebenproduktengewinnung, durch die gegenwärtig gebräuchlichen Dampfturbinenanlagen und durch Turbinen mit gasbefeuerten Kesseln in Verbindung mit Nebenproduktengaserei. Für den letztgenannten Fall berechnet er die Kosten einer Kilowattstunde in folgender Weise. Bei 80 v. H. Kesselwirkungsgrad und einem Wirkungsgrade der Reingaserzeugungsanlage von 72 v. H. wäre der Wärmeaufwand im Brennstoff 7300 kcal/kW-st., sofern man annimmt, daß in großen Turbineneinheiten 4200 kcal/kW-st. im Dampf zu der genannten Leistung benötigt werden. Nun wäre zu berücksichtigen, daß eine gewisse Dampfmenge für den Vergasungsbetrieb erforderlich ist. Dieser kann etwa in der Weise erfolgen, daß die vom Gebläse kommende Verbrennungsluft in einem Sättigungsturm Wasserdampf aufnimmt und nach Vermischung mit weiterem Zusatzdampf sowie Vorwärmung im Gegenstromüberhitzer zum Generator gelangt. Das dort gebildete Gas gibt seine Wärme im Ueberhitzer ab und verliert im Teerwascher den meisten Teer, wonach das Ammoniak durch schwefelsaure Laugen verschluckt wird. Der zur Gasbildung nötige Dampf soll der als Anzapfturbine mit 30 v. H. Entnahme bei 2 at abs. gedachten Betriebsmaschine entnommen werden. Infolge des Anzapfens steigt der Wärmeverbrauch im Brennstoff auf 8680 kcal/kW-st. Die Kosten der Vergasung setzt Trenkler mit 0,08 Pf. für 1000 kcal im Brennstoff in Rechnung, wobei für Tilgung und Verzinsung der Anlage 12 v. H. angenommen wurden. Außerdem schlägt er 0,6 Pf./kW-st. zu für den Betrieb der Maschinenzentrale, abgesehen von den Brennstoffkosten. Diese endlich würden sich in Pfennig für 1000 kcal aus der Formel B=\frac{100\,K-\frac{s\,S+t\,T}{10}}{W} berechnen lassen, wo K den Kohlenpreis in M/t, T und S den Erlös aus 1 t Teer bzw. Ammonsulfat abzüglich Säurekosten, t und s die Ausbeute an Teer oder Ammonsulfat in kg aus 1 t Brennstoff und W den Wärmewert von 1 kg Kohle bedeuten. Somit wären insgesamt für 1 kW-st 8,68 . 0,08 + 0,6 + 8,68 B Pfennige erforderlich. Die Kostenberechnung für die Gasmaschinenanlage ist die gleiche mit dem Unterschiede, daß hier 0,9 Pf./kW-st für den Betrieb der Maschinen mit Abwärmkessel zur Dampferzeugung für den Generator zuzuschlagen sind, während der Wärmeaufwand im Brennstoff nur 5000 kcal/kW-st beträgt. Bei Dampfturbinen mit kohlenbefeuerten Kesseln würden die Unkosten für die Maschinenzentrale gleich 0,6 Pf./kW-st zu setzen sein, der Zuschlag für die Gaserzeugung fiele fort und die Feststellung der Brennstoffkosten müßte nach der Formel B=\frac{100\,K}{W} erfolgen. Ein auf Grund der Rechnungsergebnisse vorgenommener Vergleich zeigt, daß die Kosten für 1 kW-st bei jedem Brennstoff für die gebräuchlichen Dampfturbinenanlagen am höchsten sind. Nur wenn die Ausbeute an Nebenprodukten sehr gering ist oder die Belastung stark wechselt, kommt die unmittelbare Verfeuerung in Frage. Bei Verwendung von Braun- oder Abfallkohle steht die Turbine mit durch Gas beheizten Kesseln hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit an erster Stelle, bei Brikett- oder Steinkohlenfeuerung die Gasmaschine. Daher wird vielleicht nicht jeder die Ansicht Trenklers teilen, daß trotz der auch durch seine Rechnung für gewiß nicht seltene Fälle, vor allem bei schwankender Belastung, nachgewiesenen Ueberlegenheit der Dampfturbine die Zukunft der Gasmaschine gehört, obgleich die vorzügliche Ausnutzung des Brennstoffes sowie dessen steigender Preis dafür zu sprechen scheinen. Ein Zweifel bezüglich der außerordentlichen Bedeutung des Generatorbetriebes mit Nebenproduktengewinnung für die Krafterzeugung kann indessen nicht bestehen. Der Wirkungsgrad der Vergasungsanlage dürfte sich in Zukunft noch steigern lassen, da die neuesten Errungenschaften auf dem Gebiete der Wärmelehre es möglich machen, die Umstände zu erkennen, die von maßgebendem Einfluß auf die Zusammensetzung des entstehenden Gases sind. Bei der Wassergaserzeugung wird sich zum Beispiel bisweilen nach Oxydation der heißgeblasenen Kohle durch Wasserdampf gemäß der Formel C + H2O = CO + M2 ein Teil des Kohlenoxyds mit überschüssigem Wasserdampf verbinden. Es tritt die Reaktion CO + H2O = CO2 + H2 ein. Inwieweit dies stattfindet, hängt davon ab, ob der Bruch \frac{p_{\mbox{CO}}+p_{{\mbox{H}_2}\mbox{O}}}{p_{\mbox{CO}_2}\,.\,p_{\mbox{H}_2}}, in dessen Zähler und Nenner die Partialdrücke der reagierenden Gase stehen, einen bestimmten, als Gleichgewichtskonstante bezeichneten Wert K annimmt. Dessen Kenntnis bietet somit die Möglichkeit, den Verlauf der Vorgänge im Generator zu verfolgen. Es läßt sich nun K für eine bestimmte Temperatur T berechnen, seitdem man die Höchstarbeit eines chemischen Prozesses gemäß der durch Integration der grundlegenden Formel A-U=\frac{T\,d\,A}{d\,T} und Anwendung des Nernsttheorems gefundenen Beziehung A=-T\,\int^{\mbox{T}}\,\frac{U\,d\,T}{T^2} feststellen kann (vgl. D. p. J. Heft 25 Bd. 332), vorausgesetzt, daß die Abhängigkeit der Wärmetönung U von der Temperatur bekannt ist. Zwischen A und K besteht nämlich eine schon vor längerer Zeit gefundene Abhängigkeit. Es wäre zum Beispiel die Höchstarbeit eines Vorganges, bei dem alle reagierenden Stoffe mit der Konzentration 1 auftreten, gleich – RT ln K, wo R die Gaskonstante ist. Schmolke. –––––––––– Die Streuung (Diffusion) des Lichtes als Mittel zur Verringerung der Flächenhelle künstlicher Lichtquellen. (Vortrag von Dr. N. A. Halbertsma auf der Jahresversammlung der Deutschen Beleuchtungstechnischen Gesellschaft in Berlin am 15. September 1917.) Die Flächenhelle unserer künstlichen Lichtquellen ist dauernd im Steigen begriffen entsprechend der Tatsache, daß die meisten von ihnen Temperaturstrahler sind, deren Wirtschaftlichkeit mit gesteigerter Temperatur des Leuchtkörpers zunimmt. Damit verbunden wächst die Blendung des menschlichen Auges beim direkten Betrachten der ohne Umhüllung gesehenen Lichtquelle. Für die Verwendung der Lichtquellen zur Beleuchtung gilt es, diese Blendung nach Kräften zu verhindern, was teils durch die Anordnung der Lichtquellen möglich ist, teils durch Umgeben derselben mit lichtstreuenden Mitteln erzielt wird. Für die zuletzt genannte Aufgabe ist die Kenntnis der Flächenhelle notwendig, unterhalb der keine Blendung zu befürchten ist. Wegen der verschiedenen ihren Wert beeinflussenden Umstände (Größe des leuchtenden Feldes, Helligkeit der Umgebung, Pupillenöffnung usw.) ist es nicht möglich, für sie einen genauen Wert anzugeben. Dagegen bestimmen die in der Literatur enthaltenen, zwischen 0,1 und 1 HK/cm2 fallenden Angaben diese Flächenhelle genügend genau, wenn man beachtet, daß die praktisch auftretenden Flächenhellen zwischen 0,0001 und 20000 HK/cm2 liegen. Zur Verringerung der hohen Flächenhelle der gebräuchlichen künstlichen Lichtquellen kommt praktisch ausschließlich die Streuung in Frage, wenn man von dem in den sogenannten Holophan-Reflektoren verwandten Prinzip absieht, durch Verteilung vieler kleiner spiegelnder Reflexe auf eine große Fläche eine scheinbare Herabminderung der Flächenhelle zu bewirken. Umgibt man eine Lichtquelle mit einem vollkommen streuenden Material, wie es zum Beispiel Milchglas ist, so ist die Flächenhelle der sekundären Lichtquelle ihrer scheinbaren Größe umgekehrt proportional. Es ist daher von Wichtigkeit, die gewählte Glocke hinreichend groß zu bemessen, um eine im Verhältnis zur Lichtstärke der primären Lichtquelle ausreichende Verringerung der Flächenhelle zu erhalten. Aus diesem Grunde reicht auch die bloße Mattierung von Glühlampen zu dem beabsichtigten Zwecke nicht aus, ganz abgesehen davon, daß die unvollkommene Streuung der praktisch gewählten Arten der Mattierung den Mißstand noch verschlimmert. Besonders vorteilhaft ist die durch Streuung bewirkte Minderung der Flächenhelle bei den sehr starkkerzigen Lampen deswegen, weil die durch große Glocken bewirkte Verringerung der Flächenhelle kein mit der Glockengröße steigendes Anwachsen der Lichtverluste durch Absorption und Reflexion mit sich bringt. So kann man die Flächenhelle auf 0,01 bis 0,001 des ursprünglichen Wertes vermindern, ohne dabei mehr als 15 bis 30 v. H. des Lichtes der primären Lichtquelle zu verlieren. Textabbildung Bd. 333, S. 76 Abb. 1. Für die praktische Durchführung des Gesagten ist es wünschenswert, die verschiedenen als Lichtstreuer zur Verfügung stehenden Stoffe in bezug auf ihre Eignung für diesen Zweck zu kennzeichnen. Ein vollkommen streuender Stoff ist dadurch gekennzeichnet, daß seine Flächenhelle nach allen Richtungen hin gleich, seine Lichtstärke also in allen Richtungen der Größe der gesehenen Fläche proportional ist. Der ersten Aussage entspricht die Tatsache, daß in einer graphischen Darstellung das Polardiagramm der Flächenhelle, die sogenannte Charakteristik der Streuung, einen Halbkreis ergibt, während die Lichtverteilungskurve der vollkommenen Diffusion, die sogenannnte Indikatrix, durch einen Kreis veranschaulicht wird. Textabbildung Bd. 333, S. 77 Abb. 2. Bei der unvollkommenen Streuung ist die Indikatrix kein Kreis, sondern eine langgestreckte Kurve, und die Charakteristik weicht in entsprechender Weise von der Halbkreisform ab. In der Abb. 1 ist je eine Indikatrix für den Fall der vollkommenen bzw. der unvollkommenen Streuung gezeichnet, wobei die Lichtströme in beiden Fällen einander gleich angenommen sind. Bringt man dieselben Verhältnisse als Lichtstromdiagramm zur Darstellung, so ergibt sich Abb. 2, in der Jmax die maximale Lichtstärke bei vollkommener, Jmax dieselbe Größe bei unvollkommener Streuung darstellt. Das Verhältnis beider Größen unter der Voraussetzung, daß der Lichtstrom in beiden Fällen der gleiche ist, definierte der Vortragende als Lichtstreuvermögen σ = Jmax : J'max. Multipliziert man die wagerecht liegenden Ordinaten der Kurve der unvollkommenen Streuung mit diesem Wert, so ergibt sich die darüber abgebildete Zeichnung, in der das Verhältnis der Flächen für den Fall unvollkommener und vollkommener Streuung ebenfalls das Lichtstreuvermögen darstellt. Das Lichtstreuvermögen kann also auch als das Verhältnis des unvollkommen gestreuten zum vollkommen gestreuten Lichtstrom bei gleicher maximaler Lichtstärke angesprochen werden. Es ist geeignet, zusammen mit der Lichtdurchlässigkeit einen gegebenen lichtstreuenden Stoff vollständig zu kennzeichnen. Die Werte, die es für einige praktisch vorkommende Stoffe annimmt, sind in der folgenden, vom Vortragenden mitgeteilten Tabelle auszugsweise wiedergegeben: Art des Stoffes Dicke Beobachter Licht-streu-vermg. Milch- oder Opalglas 3 mm matt Uppenborn-Monasch 0,925 Milch- oder Opalglas 1,8 mm2 × mattiert Voege 0,915 Milch- oder Opalglas 3 mm Voege 0,900 Marmor – Voege 0,892 Opalglas 1,5 mm Luckiesh 0,887 Opalüberfangglas 0,75 mm Luckiesh 0,870 Klarglas mattiert 1,8 mm Uppenborn-Monasch 0,530 Klarglas 2-seitig matt – Luckiesh 0,190 Klarglas mattiert 3 mm Voege 0,154 Klarglas mattiert – Luckiesh 0,097 Kathedralglas – Edwards 0,058 Dr. A. Meyer. –––––––––– Die Entwicklung der Destillationskokerei in den Vereinigten Staaten von Amerika ist durch den Krieg sehr gefördert worden. Die Verwendung von Kammeröfen mit Nebenproduktengewinnung an Stelle der früher allgemein benutzten Bienenkorböfen, die vor dem Kriege nur langsam zunahm, hat heute bereits einen großen Umfang angenommen und diese neuen Kokereien werden auch sämtlich mit Benzolanlagen ausgerüstet, Infolgedessen ist die Zahl der Benzolgewinnungsanlagen, die im Jahre 1914 nur 14 betrug, im Jahre 1915 bereits auf 30 gestiegen. Der Bericht des Geologischen Vermessungsamtes berechnet die Nebenproduktengewinnung der Kokereien im Jahre 1915 folgendermaßen: Teer 138,41 Mill. Gall. im Werte v. 3,57 Mill. Doll. Ammoniumsulfat 199,9 Mill. Pfd. „ „ „ 5,65 „ „ Ammoniakwasser 10,63 Mill. Gall. „ „ „ 1,24 „ „ Ammoniak, wasserfrei30,0 Mill. Pfd. „ „ „ 2,98 „ „ Erzeugtes Gas 213667 Mill. cbf. Ueberschußgas, verkauft oder verbraucht, und zwar als Leuchtgas 17196,4 Mill. cbf. „ „ „ 3,08 „ „ Heizgas für häusl. Zwecke 27590,6 Mill. cbf. „ „ „ 3,16 „ „ industr. Zwecke 39568,9 Mill. cbf. „ „ „ 2,38 „ „ An Teerprodukten wurden folgende Mengen erzeugt: Rohe Leichtöle 13,1 Mill. Gall. im Werte von 4,3 Mill. Doll., Benzol 2,52 Mill. Gall. im Werte von 1,43 Mill. Doll., Toluol 623506 Gall. im Werte von 1,53 Mill. Doll. (im Durchschnitt 2,45 Doll. für 1 Gall.!!), ferner Solventnaphtha, Naphthalin, Retortenkohle und sonstige Erzeugnisse im Werte von 472600 Doll. Die verarbeitete Kohlenmenge betrug 19,5 Mill. t und die Kokserzeugung 14,07 Mill. t im Werte von 48,56 Millionen Doll. Da die Gaswerke noch etwa 40 Mill. Gall. Teer lieferten, stellt sich die gesamte Teererzeugung auf rund 180 Mill. Gall. (Chem.-Zeitg. 1917 S. 161.) W. –––––––––– Kupfererzeugung in Peru. Die beiden größten Kupfererzeuger Perus sind die mit amerikanischem Kapital gegründete Cerro-de-Pasco-Bergbau-Gesellschaft und die Bachus Johnston Mining Co., die zusammen 95 v. H. der gesamten Kupfererzeugung des Landes liefern. Im Jahre 1916 betrug sie 41625 Longtons im Werte von 25928712 Dollar. Die Erzeugung des Jahres 1917 soll die letztere noch erheblich übertreffen. Die hohen Frachtsätze bereiteten indes den Kupfererzeugern in letzter Zeit ganz erhebliche Schwierigkeiten. –––––––––– Versorgung mit Manganerzen. Der „Statist“ vom 2. März schreibt: Großbritannien, das im eigenen Lande nur wenig Manganerze hat, deckte vor dem Kriege seinen Bedarf in der Hauptsache aus den abhängigen Wirtschaftsgebieten, aber unter den gegenwärtigen Verhältnissen hat diese Möglichkeit aufgehört. Vor dem Kriege verbrauchte nach Berichten der „Dominions Commission“ Großbritannien 400000 t. Seitdem ist der Verbrauch um das Dreifache gestiegen, und er wird vermutlich noch mehr zunehmen. In der ersten Hälfte des letzten Jahres bezog das Land ungefähr eine halbe Million Tonns allein aus Brasilien und ungefähr halb so viel aus anderen Quellen, vor. allem aus Birma. Brasilien hatte schon einige Jahre vor dem Kriege die Anlagen in den sehr reichen Erzlagern im Staate Minaes Geraes so weit entwickelt, daß die Erzförderung gesteigert werden konnte, sobald die Gelegenheit eine größere Nachfrage brachte. Diese trat ein mit dem Ausbruch des europäischen Krieges, da Mangan hauptsächlich zum Härten von Eisen- und Stahlwaren gebraucht wird. Im Jahre 1914 betrug die Förderung einem amerikanischen Konsularbericht zufolge 245185 t, im folgenden 309880, im Jahre 1916 432425 und in den ersten zehn Monaten von 1917 schon 457654 t. Vor dem Kriege hatte sich Brasilien nur mit etwa 50000 t an der Mangan Versorgung Englands beteiligt. Britisch-Indien lieferte vor dem Kriege etwa den dritten Teil seiner Gesamtausfuhr von 600000 t an Großbritannien, wovon der größere Teil wieder ausgeführt wurde. Auch Rußland war eine wichtige Versorgungsquelle; es lieferte jährlich 170000 t, aber diese Quelle versiegte gänzlich mit Ausbruch des Krieges. Das Wallisererz enthält nur ein Drittel Mangan, das indische Erz 45 und 50 v. H., russische Erze ebenfalls 50 v. H., während brasilianische einen noch größeren Prozentsatz an reinem Mangan aufweisen. Auch Spanien kommt noch für die Manganversorgung Großbritanniens in Betracht. Es liefert Eisenmanganerze, die ein Drittel Mangan enthalten, während der Rest reich an Eisen ist. Man glaubt, daß bei genügender Entwicklung der Manganförderung Indien allein den Bedarf des Mutterlandes decken könnte, selbst wenn die Nachfrage nach Mangan in Zukunft größer sein wird als vor dem Kriege. In sonstigen englischen Hoheitsgebieten sind gleichfalls ausgedehnte Manganerzlager vorhanden, so in Queensland, aber auch diese sind noch nicht sehr stark ausgebeutet worden. Das gleiche ist auch von den Lagern in Neu-Südwales, Victoria, Süd- und Westaustralien zu sagen. Es ist ein Zeichen für die geringe Entwicklung des Bergbaues in Australien, daß trotz der reichhaltigen Lager russisches Manganerz eingeführt werden mußte, um die verschiedenen Schmelzwerke zu versorgen. Auch in Neuseeland und Kanada wurden manganhaltige Erze gefunden. In Neufundland entdeckte man Erze, die nur einen geringen Mangangehalt aufwiesen. Südafrika und Aegypten haben ebenfalls Manganerzlager. Die ägyptischen Erze enthalten auch sehr wenig Mangan, dafür aber sind sie sehr reich an Eisen. –––––––––– Ausnutzung der Minerallager. „Nya Dagligt Allehanda“ vom 14. März schreibt: „Infolge der Metallknappheit will die schwedische Regierung die geltende Beschränkung im Abbaurecht, wenigstens was Kupfererz, Nickelerz und Schwefelkies anbetrifft, aufheben, da man glaubt, daß größere Mengen Kupfererz in den Teilen des Landes vorhanden sind, wo das Nutzungsverbot herrscht.“ –––––––––– Die Kautschukgewinnung der Welt wird nach einem Bericht des Kaiserl. Generalkonsulats in Amsterdam für das Jahr 1917 auf ungefähr 270000 t geschätzt, davon 50 bis 60000 t wilder Kautschuk und 210000 t Plantagenkautschuk. Während die Gewinnung des ersteren schon seit Jahren stehen geblieben ist, wächst die Menge des auf den Markt kommenden Plantagenkautschuks jährlich, da immer neue Pflanzungen zapfreif werden. Es wurden auf den Markt gebracht im Jahre 1913 rund   48000 t 1914 „   70000 t 1915 „ 105000 t 1916 „ 153000 t 1917 „ 210000 t Während also noch im Jahre 1913 wilder und Plantagenkautschuk ungefähr gleich standen, hat der Plantagenkautschuk jetzt schon ungefähr das Vierfache der Menge des wilden Kautschuks erreicht. Der Anteil von Niederländisch Indien an der Erzeugung betrug im Jahre 1914 10600 t, 1915 20200 t, 1916 33800 t und 1917 rund 42000 t. Unter den Abnehmern für Kautschuk stehen die Vereinigten Staaten von Amerika weitaus an erster Stelle. Ungefähr zwei Drittel der Welternte werden dort verarbeitet. Für das Jahr 1917 wird der Anteil der Vereinigten Staaten auf 175000 t geschätzt, während nach England 26000 t, nach Frankreich 17000 t, nach Italien 9000 t und nach Kanada 7000 t gingen. In den Vereinigten Staaten sind mehr als vier Millionen Kraftfahrzeuge im Gebrauch, und allein die Fabrik von Ford stellt jährlich 800000 Wagen her. Hieraus schon ergibt sich, wie groß der Bedarf nur für Gummireifen ist, abgesehen von allen anderen Artikeln. Gegenwärtig lassen die Preise noch Raum für einen guten Gewinn. Die Herstellungskosten betragen in Niederländisch Indien für das Pfund etwa 0,60 bis 0,70 fl., während die Preise in Indien auf etwa 1,10 fl. stehen, in New York auf 0,56 Dollar und in London auf 2 sh. 4 pence. Ganz anders dürfte die Lage bei Friedensschluß sein. Der Rückgang des Kriegsbedarfs dürfte die neue Nachfrage aus den Zentralmächten mindestens aufwiegen, während die Produktion noch immer weiter steigt.