Titel: Weinrich's, Bemerkungen über die Kosten bei Dampfen und bei Roßmühlen.
Autor: Weinrich, Karl
Fundstelle: 1826, Band 19, Nr. XII. (S. 49–57)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj019/ar019012

XII. Einige Bemerkungen über die Kosten bei Dampfmaschinen und bei Roßmühlen, von K. Weinrich.

Wenn man zum Betriebe eines Maschinenwerkes nur zwischen der Kraft der Pferde und der Kraft der Dämpfe wählen kann, so sind hauptsächlich die beiden folgenden Fragen in Betrachtung zu ziehen: welche von diesen Kräften verdient den Vorzug, wenn man bloß die Kosten bei beiden in Anschlag zu bringen braucht? und welche ist zu wählen, wenn man zugleich die übrigen Vorzüge einer jeden im vorliegenden Falle berüksichtigen muß?

Wegen einiger eigenthümlichen Vorzüge der Dampfmaschinen, besonders wegen der jezt schon zu einem hohen Grad von Vollkommenheit gelangten Construction derselben, sind diese Maschinen, auch wenn ein größerer Kostenaufwand dabei nöthig ist, zu manchen Verrichtungen geeigneter, als Thierkräfte, z.B. zum Treiben der Ruderräder an Schiffen; zur Bewegung solcher Mechanismen, wobei ein sehr gleichmäßiger Gang nothwendig ist, und wozu doch ein großer Kraftaufwand erfordert wird; auch in solchen, übrigens sehr seltenen Fällen, wo es nöthig ist, daß eine Last durch eine Maschine gewältigt werde, welche die Kraft von 30 und mehr Pferden besizen muß, werden in der Regel Dampfmaschinen vorzuziehen seyn. In den meisten Fällen aber ist es der Kostenunterschied, welcher die Wahl der einen oder der andern Kraft bestimmt.

Ob nun gleich diejenigen örtlichen Verhältnisse, von denen die Kosten bei einer Dampfmaschine und bei einer Roßmühle vorzüglich abhängen, sehr verschieden sind, so sind sie doch in einzelnen Ländern in so weit übereinstimmend, daß man |50| beurtheilen kann, welche von diesen Maschinen in der Regel in ökonomischer Hinsicht den Vorzug verdiene. So werden z.B. in Nord-America, wo das Brennmaterial einen sehr niedrigen Preis hat, und in England, wo die Steinkohlen ebenfalls wohlfeil, das Futter für die Pferde aber sehr theuer ist, die Dampfmaschinen vortheilhafter seyn; in Deutschland dagegen werden die Kosten einer Roßmühle in der Regel weit geringer seyn, als die einer Dampfmaschine von gleicher Wirkung, obgleich manche unserer Mechaniker das Gegentheil behaupten. So sehr nun auch die Vorliebe der Mechaniker für die Dampfmaschine, als eines der größten Werke, welche je menschliche Wissenschaft und Kunst zu Stande gebracht haben, zu rechtfertigen ist, so dürfen wir uns doch dadurch nicht bestimmen lassen, Vortheile von den Dampfmaschinen anzugeben, die sie in der That nicht haben, weil dadurch manche unserer Fabrikanten, auf das Urtheil berühmter Mechaniker bauend, veranlaßt werden können, da Dampfmaschinen anzuwenden, wo sie denselben Zwek mit einem weit geringeren Kostenaufwand erreichen könnten.

Der Verfasser dieses hat in dem September-Hefte dieses Journales eine, wie er glaubt, unpartheyische Vergleichung der Kosten einer Wattischen Dampfmaschine, welche (nach der gewöhnlichen Angabe), die Kraft von 20 Pferden besizt, und einer Roßmühle von gleichem Effekte aufgestellt, wornach die jährlichen Kosten bei der Dampfmaschine etwa doppelt so groß sind, als bei der Roßmühle. Herr Ritter Jos. von Baader hat in demselben Journalhefte eine Beurtheilung dieser Vergleichung und eine Gegenberechnung abdruken lassen, und berechnet die jährlichen Kosten einer Dampfmaschine von obigem Effekte, welche ununterbrochen im Gange ist, auf 8550 Gulden,15) die Kosten der Roßmühle von gleicher Wirkung dagegen auf 33,855 fl. 20 kr.!! Hr. von Baader behauptet zwar, seine Berechnung sey auf sicherere Voraussezungen und richtigere Grundsäze gebaut, wir finden aber dabei Grundsäze und Voraussezungen, die derselbe gewiß nicht würde aufgestellt |51| haben, wenn er diesen Gegenstand mit derjenigen Unpartheylichkeit, welche bei dergleichen Untersuchungen allein zu einem richtigen Resultate führt, behandelt hätte.

Da es für die deutsche Industrie von Wichtigkeit ist, die Kosten und Leistungen der Dampfmaschine und der Roßmühle zu kennen, so will ich hier über diesen Gegenstand noch Einiges bemerken, und zugleich auf einige Unrichtigkeiten in der Berechnung des Hrn. v. Baader aufmerksam machen.

Bei der Bestimmung des nuzbaren Effektes einer Dampf-Maschine wird allgemein die nuzbare Kraft eines Pferdes von mittlerer Größe als Maß-Einheit zum Grunde gelegt. Die Größe dieser Einheit selbst (das Moment der Pferdekraft) wird aber von den Mechanikern sehr verschieden angenommen – von 20,000 engl. Pfund (in 1 Minute 1 engl. Fuß hoch gehoben) bis zu 63,000 engl. Pfund. Eine Dampfmaschine, die daher nach dem einen Mechaniker die Kraft von 3 Pferden besizt, hat nach dem andern nur die Kraft von 1 Pferde. Watt und Boulton haben das Moment der Pferdekraft zu 32–33000 engl. Pfund angenommen. Nach diesen Mechanikern hat also eine Dampfmaschine, die in 1 Minute 32–33000 Pfund 1 engl. Fuß hoch hebt, die Kraft eines Pferdes; nach andern nur die halbe Kraft eines Pferdes. Da bei den Angaben des nuzbaren Effektes einer Dampfmaschine nach Pferdekräften immer die Annahme von Watt und Boulton zum Grunde liegt, so ist es bei einer Vergleichung der Kosten einer Dampfmaschine und einer Roßmühle zu wissen nöthig, ob diese Annahme auch richtig sey, ob z.B. eine Dampfmaschine von angeblich 20 Pferdekraft auch wirklich die Kraft von 20 Pferden von mittlerer Größe besize. Watt und Boulton haben aber das Moment der Pferdekraft in der That viel zu klein angenommen. Hr. v. Baader und einige andere Mechaniker haben dasselbe in so weit viel richtiger zu etwa 43000 Pf. angegeben, als dadurch, in engl. Maß und Gewicht, die nuzbare Kraft einer Roßmühle, woran 1 Pferd von mittlerer Größe zieht, ausgedrükt wird; nimmt man die nuzbare Kraft des Pferdes selbst zu etwa 1/6 höher an, zu 50,000 Pfd. (welche dasselbe in 1 Minute 1 Fuß hoch heben kann), so wird man der Wahrheit sehr nahe kommen. – Man kann übrigens die Kraft eines Pferdes dadurch am sichersten ausmitteln, wenn man beim Pflügen auf einem Aker von gleicher Beschaffenheit |52| das Pferd an einer starken Federwage oder einem Kraftmesser ziehen, und den Pflug so tief eingreifen läßt, daß dasselbe bei gewöhnlichen Schritt täglich 8 bis 9 Stunden ohne zu große Anstrengung arbeiten kann. Man wird bei den meisten Pferden von mittlerer Größe den Pflug so tief stellen können, daß sie mit 260 bis 300 Pfund Kraft ziehen müssen, und in jeder Stunde 10–11,000 Fuß zurüklegen. Nehmen wir nun, nach engl. Maß und Gewicht, 280 Pfd. als die mittlere Kraft, und 180 Fuß in einer Minute (oder 3 F. in 1 Sek.) als die mittlere Geschwindigkeit, so erhalten wir 50,400 Pfd. als Moment der Pferdekraft. – Hiernach ist also der nuzbare Effekt einer Dampfmaschine, nach Pferdekräfte abgemessen, immer um etwa 1/3 zu hoch angegeben, und eine Dampfmaschine z.B., welche angeblich die Kraft von 20 Pferden besizt, kann nur etwa 13 Pferdekräften oder einer Roßmühle von 15 Pferden gleich gesezt werden. Uebrigens ersezt sie, wenn sie ununterbrochen im Gange ist, eigentlich etwa 40 Pferde, weil ein Pferd bei gewöhnlicher Anstrengung täglich nur 8 Stunden arbeiten kann.

Man hat über die Leistungen der Wattischen Dampfmaschine von verschiedener Größe eine Tabelle aufgestellt16), und darin auch den Verbrauch an Steinkohlen angegeben. Diese Angaben gründen sich indessen wahrscheinlich nur auf kurze Beobachtungen bei einer sorgfältigen Heizung und einem sehr guten Zustande der Maschine; denn nach längeren Beobachtungen an mehr als 50 großen Wattischen Dampfmaschinen ist der Kohlenverbrauch wenigstens um 1/4 und bei einem schlechten Zustande der Maschine um mehr als die Hälfte größer, als er nach jener Tabelle seyn sollte; nach andern Angaben ist er noch weit bedeutender. Wir müssen daher annehmen, daß in der Wirklichkeit wenigstens 1/4 mehr Brennmaterial verbraucht wird, als in der Tabelle angegeben ist.

Bei der Anwendung einer gewöhnlichen Wattischen Dampf-Maschine mit Condensator ist es eine der wesentlichsten Bedingungen, daß man über eine hinlängliche Menge kaltes Wasser disponiren kann. Der Dampf muß, nachdem er auf den Kolben gewirkt hat, wenigstens auf 40° R. abgekühlt werden; hierzu sind für jedes Pfund Dampf etwa 20 Pfund Wasser von 10° R. erforderlich, und da bei diesen Dampfmaschinen 1 |53| Pfund Steinkohlen gewöhnlich 6 Pfd. Dampf liefert, so kann man als Regel annehmen, daß für jedes Pfund Steinkohlen 120 Pfund Abkühlwasser von etwa 10° R. nöthig sind, wenn der Condensator seinen Zwek gehörig erfüllen soll. Eine Dampf-Maschine, welche nach Watt die Kraft von 20 Pferden besizt, und stündlich etwa 200 Pfund Steinkohlen verbraucht, erfordert also in jeder Stunde 200.120 = 24,000 Pfd. oder 343 fr. Cub. Fuß, und tägl. bei ununterbrochenem Gange der Maschine 8232 Cub. F. Wasser von 10° R. Ein Brunnen kann diese Wassermenge nicht geben. Auch für eine Dampf-Maschine, welche (nach Watt) nur die Kraft von 8 Pferden besizt, werden nur sehr wenige Brunnen die nöthige Menge Wasser liefern können, indem dazu täglich bei einem Verbrauch von 2400 Pfd. Steinkohlen, 4114 Cub. Fuß nöthig sind. Diese Dampfmaschinen können daher an vielen Orten gar nicht angewendet werden, wenigstens werden die Anlagekosten durch die Herbeischaffung der nöthigen Wassermenge sehr erhöht werden.

Hr. v. Baader hat sich zwar erbothen, die Aufstellungs- und Transportkosten einer in England verfertigten Wattischen Dampfmaschine von 20 Pferdekraft für 5000 fl. in jeder Stadt Deutschlands zu Duzenden zu übernehmen; wir bezweifeln aber sehr, daß derselbe dieses Geschäft wirklich übernehmen würde, wenn unter den Transport- und Aufstellungskosten all die Kosten zu verstehen sind, welche eine solche Maschine außer dem Fabrikpreis erfordert, ehe sie in Thätigkeit gesezt werden kann, (und diese begreift doch wohl Hr. v. Baader alle unter diesem Titel, da er dieselben in seiner Kostenberechnung nicht besonders aufgeführt hat.) Bloß die Kosten der Wasserleitung werden in manchen Fällen so viel betragen; und hat derselbe bei diesem Anerbiethen auch an die Einfuhrabgaben gedacht? welche z.B. im Preußischen von jedem Zentner der Maschine 6 Rthlr. betragen. Jene Kosten sind zwar nach den Localverhältnissen sehr verschieden, wenn man sie aber im Durchschnitte bei einer Dampfmaschine von 20 Pferdekraft zu 10000 Gulden annimmt, so ist dieses, wenn auch der Raum, worin die Maschine aufgestellt wird, nicht mit so großer Eleganz eingerichtet wird, als es in England gewöhnlich ist, gewiß eher zu wenig, als zu viel.

Die Anlagekosten einer Roßmühle, wenn dieselbe auch Tag |54| und Nacht im Gange seyn soll, und also die dreifache Zahl von Pferden dazu erforderlich ist, sind bei dem gegenwärtigen Preise der Pferde um etwa 2/3 geringer, als bei der Dampf-Maschine. Der Raum zum Aufstellen kann bei kleinen Dampf-Maschinen kleiner seyn, als bei Roßmühlen von gleichem Effekt; zu einer Dampfmaschine von 20 Pferdekraft (nach Watt) ist aber ein etwa eben so großer Raum nöthig, als zu einer ihr gleichen Roßmühle.17) Die eigentliche Roßmühle (die Maschine, ein senkrecht stehender Wellbaum mit Zugärmen, und gewöhnlich mit einem Kamm- oder Stirnrade, oft auch noch eine zweite Welle mit einem größeren und einem kleineren Rade – die weitere Verwendung der Kraft kann hier so wenig, wie bei der Dampfmaschine in Anschlag kommen), ist sehr einfach, und erfordert wenig Erbauungs- und Unterhaltungskosten. Bei einer solchen Maschine für 16–20 Pferde kann man für jene nicht mehr als 300 fl. und für diese nicht mehr als 30 fl. jährlich in Anschlag bringen.18) Gute, 3–6 jährige Zugpferde von mittlerer Größe sind jezt in Deutschland wohl überall für 100 fl. das Stük und ältere noch wohlfeiler zu haben; ein solches Pferd kann man gewöhnlich bis zu seinem 16ten Jahre in der Roßmühle benuzen. An den Zug im Kreise |55| (der aber 36–40 Fuß im Durchschnitte haben muß) gewöhnen sich die Pferde sehr bald, und er ist ihnen dann, wenn man nicht mehr, als die gewöhnliche Anstrengung von ihnen verlangt, nicht ermüdender, als der Zug in gerader Linie. Auch junge Pferde kann man in Roßmühlen benuzen, nur muß man sie anfangs mit einem älteren anspannen.

Die Betriebskosten einer Dampfmaschine sind hauptsächlich von dem Preise des Brennmaterials abhängig. Dieser ist in Deutschland so sehr verschieden, daß eine Dampfmaschine in der einen Gegend wohl drei Mahl so viel kosten würde, als in der anderen. Nehmen wir bei einer Vergleichung zwischen den Kosten einer Dampfmaschine und einer Roßmühle den niedrigsten Preis des Brennmaterials an, und finden demungeachtet die Kosten bei der Dampfmaschine größer, so kann man dann um so sicherer schließen, daß die Roßmühle in ökonomischer Hinsicht vortheilhafter sey. Um einen niedrigern Preis, als 5 fl. (mit Fuhrlohn) für eine Quantität von etwa 40 Zentner halb troknes Buchenholz (ein Klafter von 108 rhein. Cub. Fuß) wird dasselbe wohl nirgends in Deutschland zu haben seyn. Rechnet man noch für das Zersägen und Zerhauen in kleinere Stüke 1 fl.19), so wäre 6 fl. der niedrigste Preis für jene Quantität Buchenholz.

Der Preis des Pferdefutters, welches bei einer Roßmühle die Hauptkosten ausmacht, ist in Deutschland weniger verschieden, als der Preis des Brennmaterials. Im Durchschnitt der drei lezten Jahre kann man ihn für 100 Pfund Haber zu 1 fl. 30 kr. und für 100 Pfd. Heu zu 45 kr. annehmen. Die meisten Oekonomen nehmen an, daß ein Arbeitspferd von mittlerer Größe mit täglich 10 Pfd. Haber und 10 Pfd. Heu vollständig ernährt werde (Thäer rechnet für ein solches Pferd 9 Pfd. Haber und 8 Pfd. Heu, und der Verf. weiß aus Erfahrung, daß dieses hinreichend ist). Hr. v. Baader meynt dagegen bei jener Futtermenge müsse ein Pferd verhungern, und rechnet das Futter für ein schweres Zugpferd zu 36 kr. täglich, und zwar deßwegen, – weil die Fuhrleute in Baiern so viel |56| dafür rechnen. Für Abnuzung am Zuggeschirre rechnet derselbe jährlich 24 1/3 fl.; etwa alle 6 Monate müßte also ein ganz neues 10–12 fl. kostendes Zuggeschirr für jedes Maschinenpferd angeschafft werden.

Nach Hrn. v. Baader sind bei einer Roßmühle, welche einer Dampfmaschine von 20 Pferdekraft gleich zu sezen, und ununterbrochen im Gange ist, 20 Knechte nöthig, und da diese alle Hände voll zu thun hätten, so seyen täglich 1 fl. 24 kr., oder jährlich 511 fl. das Geringste, was man für jeden ansezen könne. Bei der Dampfmaschine rechnet dagegen Hr. von Baader für den Kunstwärter und für zwei Heizer zusammen nur 700 fl. Daß für jene 20 Knechte ein besonderer Aufseher nöthig ist, kann man sich leicht denken; Hr. v. Baader bewilligt demselben täglich 2 fl., was wohl im Verhältnisse zu den Knechten etwas zu wenig seyn möchte. Ob diese Annahmen auf „sicherere Voraussezungen und richtigere Grundsäze“ gebaut sind, wollen wir hier nicht weiter untersuchen, und nur noch die jährlichen Kosten einer Wattischen Dampfmaschine, welche (nach der gewöhnlichen Angabe) die Kraft von 8 Pferden besizt und ununterbrochen im Gange ist, und einer ihr gleichkommenden Roßmühle mit Berüksichtigung der vorstehenden Bemerkungen mit einander vergleichen.

A. Wattische Dampfmaschine aus der Fabrik zu Bolton angeblich von 8 Pferdekraft, in der That aber nur einer Roßmühle von 6 Pferden gleich zu sezen.

5 pr. Ct. Zinsen vom Ankaufkapital (6000 fl.) fl. 300. –
– – – – von den übrigen Anlagekosten (5000 fl.) – 250. –
Unterhaltungskosten (10 pr. Ct. vom Fabrikpreis) – 600. –
Für Brennmaterial (stündlich 320 Pfd. halbtroknes Buchenholz, jährlich 700 Klafter zu 6 fl.) – 4200. –
Für das Personal – 600. –
Risiko – – –
––––––––
fl. 5850. –

B. Roßmühle für 6 Pferde.

5 pr. Ct. Zinsen von den Anlagekosten der Maschine (250 fl.) fl. 12 1/2 –
Unterhaltungskosten derselben – 25. –
–––––––––––
Uebertrag 37 1/2 –
|57|
Uebertrag 37 1/2 –
5 pr. Ct. vom Ankaufkapital der Pferde (18 Stük zu 100 fl.) – 90. –
Abnuzung derselben und Risiko – 200. –
Unterhaltungskosten derselben (für das Stük jährl. 82 fl.) – 1476. –
5 pr. Ct. Zinsen von den Ankaufkosten des Zuggeschirres (180 fl.) – 9. –
Abnuzung desselben – 36. –
Stallmiethe – 30. –
Kosten der drei Knechte – 360.
–––––––––––
fl. 2238 1/2 –

Sollen diese Maschinen jährlich nur 300 Tage, und jeden Tag nur 16 Stunden im Gange seyn, wie es in Fabriken gewöhnlich ist, so sind bei beiden die Kosten um etwa 1/3 geringer.20)

In Deutschland werden also vor der Hand die Dampfmaschinen (ausgenommen zur Schiff-Fahrt) noch wenige Anwendung finden, sie müßten denn von Vielen aus Liebhaberei oder als Luxusartikel aufgestellt werden.

|50|

In England, wo das Brennmaterial im Durchschnitte wenigstens eben so wohlfeil ist, als in Deutschland, nimmt man an, daß eine solche Maschine bei der möglich größten Ersparung jährlich 1000 Pfd. oder 12,000 fl. koste.

|52|

s. S. 242 und 245 der sehr empfehlenswerthen Dampfmaschinenlehre v. Bernouilli. Basel 1824.

|54|

Nach Hrn. von Baader kann man eine solche Wattische Dampfmaschine in einem Zimmer von mittlerer Größe aufstellen. Wenn man unter einem solchen Zimmer einen ohngefähr 28 Fuß breiten, 45 F. langen, und 20 F. hohen Raum versteht, so kann man dieses zugeben.

|54|

Hr. v. Baader rechnet 1800 fl. Erbauungs- und 180 fl. Unterhaltungskosten! und bemerkt dabei, man brauche nur einige oberflächliche Begriffe vom Maschinenbau zu besizen, um einzusehen, daß jene Summe (300 fl.) kaum zur Hälfte für die Beischaffung des Bauholzes hinreichen würde, welches zu einer solchen Maschine nöthig sey. Um diese Behauptung zu würdigen, ist nun eben keine sehr gründliche Kenntniß vom Maschinenbau und den dabei vorkommenden Kosten nöthig. Zur Rechtfertigung jenes Kostenanschlags will ich hier nur bemerken, daß ich erst im vorigen Jahre einen 22 Fuß langen und 21 Zoll diken Wellbaum von Eichenholz mit einem starken Kammrad von 10 Fuß Durchmesser habe verfertigen und legen lassen, und für Holz, Arbeit, Fuhrlohn, überhaupt für alle dabei vorgekommene Kosten (die für die eisernen Zapfen und Ringe ausgenommen) 77 fl. bezahlt habe, (was ich Hrn. von Baader durch schriftliche Belege beweisen könnte.)

|55|

Ob diese Arbeit in Wien, wo sich eine Gesellschaft gebildet haben soll, welche das Brennholz nicht durch arme Leute, sondern für arme Leute durch eine Dampfmaschine zersägen lassen will, wohlfeiler verrichtet wird, ist dem Verf. nicht bekannt.

|57|

Nach Hrn. von Baader hatte es der Verf. bei seiner Vergleichung der Kosten einer Dampfmaschine von 20 Pferdekraft und einer ihr gleichkommenden Roßmühle hauptsächlich darin versehen, daß er beide Maschinen nur 16 Stunden täglich im Gange angenommen hatte; weil alsdann die Kosten der Roßmühle verhältnißmäßig viel geringer seyen, als die der Dampfmaschine.

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