Die Geschichte der Eisenbahn ist mit drei Namen verknüpft: James Watt, Richard Trevithick und Samuel Homfray. Dass wir heute wie selbstverständlich auf Schienen reisen oder Rohstoffe und Waren hin und her transportieren können, liegt an der besonderen Dynamik zwischen den drei Briten. Hier zeigen sich exemplarisch, welche Eigenschaften und Talente es braucht, um aus einer genialen Idee ein erfolgreiches Produkt zu machen: Visionen, Mut und Vertrauen.

James Watt (1736-1819) sicherte sich seinen Eintrag in der Historie der wichtigsten Erfindungen der Menschheit, indem er im Wesentlichen einfach seiner Arbeit nachging. Watt war als Mechaniker an der Universität Glasgow beschäftigt und sollte 1764 eine Dampfmaschine, die von Thomas Newcomen zum Abpumpen von Bergwerken entwickelt worden war, zu reparieren. Bald erkannte er, dass er die Konstruktion grundlegend verbessern konnte, und machte sich ans Werk.

Watt ging derart in seinem Projekt auf, dass er seine Arbeit an der Universität aufgab und sich selbstständig machte. Am Ende seiner jahrzehntelangen Entwicklungs- und Optimierungsbemühungen hatte er den revolutionären Watt-Mechanismus zur Kraftübertragung erfunden und eine Dampfmaschine gebaut, die ihren Vorgängern vom Wirkungsgrad her um das Dreifache überlegen war.

Als Geschäftsmann hatte der Mechaniker ebenfalls eine erfolgreiche Idee: Mit seiner Firma Boulten & Watt verkaufte er seine Dampfmaschine nicht, er verleaste sie. Als Rate kassierte er einen genau definierten Teil der Brennstoffersparnis, die seine Kunden mit den Maschinen im Vergleich zu Konkurrenzprodukten erzielten. Den Schritt von der Dampfmaschine zur -lokomotive vollzog James Watt jedoch nicht – im Gegenteil.

Ein Vater der Dampfmaschine wird zum Bremser


Dazu muss man sich kurz das Funktionsprinzip einer Dampfmaschine vor Augen führen: Sie setzt Wärmenergie in eine Rotationsbewegung um. Dazu wird Dampf in einen Zylinder eingeführt, in dem sich ein beweglicher Kolben befindet. Bei den ersten Dampfmaschinen wie der von Newcomen wurde der Kolben in Bewegung gesetzt, weil der Wasserdampf im Zylinder abkühlte, kondensierte und so einen Unterdruck erzeugte. Diese Atmosphärische Dampfmaschine zog also vielmehr den Kolben an, als dass sie ihn herausdrückte. Watt änderte dies. In seiner Konstruktion wurde unter leichtem Überdruck stehender Dampf verwendet, sodass der Kolben beim Heben und Senken angetrieben wurde.

Die nächste Entwicklungsstufe bestand darin, den Wasserdampf auf deutlich über 100°C zu erhitzen und mit Hochdruck in den Zylinder einzubringen. So ließ sich der Wirkungsgrad noch einmal deutlich steigern. Hochdruckdampfmaschinen waren kleiner und Leistungsfähiger und ermöglichten überhaupt erst den Einsatz in Fahrzeugen.

Watts größte Sorge bestand jedoch darin, dass eine unter Hochdruck stehende Dampfmaschine explodieren könnte. Darum war er strikt dagegen, als Mechaniker und Ingenieure an immer fortschrittlicheren Maschinen arbeiteten.

Eine Wette bringt die Lok ins Rollen

Trevithicks Pen-y-Darren-Lokomotive von 1802.
Foto: The British Railway Locomotive, H.M.S.O.

Einer dieser Pioniere, die auf Watts kategorischen Widerstand trafen, war Richard Trevithick (1771-1833). Seit seiner Jugend arbeitete er an der Verbesserung der Dampfmaschine, was dadurch behindert wurde, dass Watt keines seiner Patente zu lizenzieren bereit war. Erst als 1800 der Schutz des von Watt entwickelten „separaten Kondensators“ erlosch, konnte  Trevithick im Jahr darauf seine Erfindung auf die Straße bringen: Seine Dampfkraftwagen Puffing Devil (zu Deutsch: Dampfender Teufel) war immerhin 8 km/h schnell.

Mit seiner sensationellen Konstruktion war Trevithick bald in aller Munde. Dann jedoch kam es zu einem folgenschweren Unglück: Einer der Hochdruckkessel des Ingenieurs flog in die Luft. Bei der Explosion starben vier Arbeiter und obwohl sie auf menschliches Versagen zurückzuführen war, brachte sie Trevithick die lebenslange Gegnerschaft Watts ein. Für seine Idee der Hochdruckdampfmaschine „verdiene er den Strang“, soll Watt gesagt haben. Sein Versuch, Trevithicks Erfindung vom britischen Parlament verbieten zu lassen, scheiterte allerdings.

Bereits 1802 hatte der Ingenieur einen Dampfkraftwagen für den Waliser Eisenwerksbesitzer Samuel Homfray (1762-1822) entwickelt, der statt auf Straßen, auf Eisenschienen fahren konnte. Homfray fand die Maschine großartig, noch großartiger jedoch fand er das Wetten. So wettete er mit einem anderen Eisenwerksbesitzer, Richard Crawshay, um 500 Goldmünzen, dass Trevithicks Pen-y-Darren-Lokomotive (benannt nach dem Eisenwerk) 10 Tonnen Last über 9,75 Meilen (15,7 Kilometer) würde ziehen können.

Zeitalter der Industrialisierung beginnt

Am 21. Februar 1804 kam es unter großem Interesse der Öffentlichkeit zum alles entscheidenden Versuch. Er gelang. Die Pen-y-Darren-Lokomotive bewältigte die Strecke zwischen Penydarren und Abercynon in vier Stunden und fünf Minuten mit einer Durchschnittgeschwindigkeit von 3,9 km/h. Die Lok zog 10 Tonnen Eisen, 5 Wagons und 70 Passagiere.

Damit war der Beweis erbracht. Hochdruckdampfmaschinen ließen sich sicher betreiben und konnten große Lasten ausdauernd über weite Strecken ziehen. In den folgenden Jahren entwickelten andere die Dampflokomotive weiter, verlegten stabilere Schienen und konstruierten bessere Spurräder. Bald konnten Rohstoffe viel schneller von den Bergbauregionen in Wales und Nordengland in die verarbeitenden Zentren gebracht werden. Das Zeitalter der Industrialisierung hatte begonnen.

Dazu brauchte es James Watts Blick für entscheidende technologische Verbesserungen, Richard Trevithicks Mut, in der Entwicklung weiter zu gehen als je ein Mensch zu vor, und Samuel Homfray öffentlichkeitswirksames Vertrauen in die Praktikabilität der Dampflok.

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