Titel: Petersen, über die Anwendbarkeit des Bernhard'schen Kraftapparates.
Autor: Petersen, E.
Fundstelle: 1832, Band 43, Nr. XCVI. (S. 412–416)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj043/ar043096

XCVI. Ueber die Anwendbarkeit des Bernhard'schen Kraftapparates; von E. Petersen.

Es ist der Zwek dieser Abhandlung zu zeigen, daß der Bernhardsche Apparat auch im Falle der Richtigkeit der Theorie, auf die der Erfinder sich stüzt, bei gleicher Wirkung, dennoch mehr Kohlen verbrauchen würde als die Dampfmaschine, zu zeigen, um wie viel die zu hebende Flüssigkeit erwärmt werden dürfte, wenn nicht mehr Kohlen verbraucht werden sollten als bei der Dampfmaschine, zu zeigen, daß die Thatsachen, die Hr. Bernhard zum Beweise seiner Theorie anführt, auf die entschiedenste Weise gegen dieselbe sprechen.

In der Beilage zur Allgemeinen Zeitung vom 30. Julius 1831 sagt Hr. Bernhard, Seite 1120, erste Reihe unten: „das Wasser stieg, als concrete Flüssigkeit, in einer neun Zoll weiten Röhre, sobald die allgemeine Erwärmung am oberen Ende des Steigerohres 145° Fahrenheit (beiläufig 55° R.) erlangt hatte, mit großer Schnelligkeit auf 70 Fuß Höhe; allein wegen materieller Unvollkommenheiten in der Form, Arbeit, Proportion u.s.f., welche von ersten Versuchen einer, in Princip und Construction, ganz neuen Erfindung wohl unzertrennlich sind, dauerte das ununterbrochene Ausströmen der Wassermassen nur immer einige Minuten, sezte dann wieder einige Minuten aus, und ergoß sich dann wieder, so daß diese Intervallen in einer Stunde vielleicht 5–6 Mal vorkamen. Jedes Mal mochte die aufgestiegene Wassermasse etwa 50 Kubikfuß betragen;“ ferner sagt Hr. Bernhard: (Polytechnisches Journal, Bd. XXXIX. S. 13. Anmerkung) „der ganze Heizapparat bestand aus 36 gußeisernen Röhren, wovon jede vier Schuhe lang war, und vier Zoll im Durchmesser hatte, und ich glaube, daß wir bei der Operation in zwei Stunden kaum ein Bushel138) Steinkohlen consumirt haben.“

Hieraus geht hervor, daß jener Apparat in einer Stunde 5,5139) Mal 50 englische Kubikfuß140) Wasser gehoben hatte, mit einem Kohlenverbrauche von 20 Kilogrammen; da nun 275 Kubikfuß Wasser 7425 Kilogrammen wägen, so hebt diese Maschine mit 1 Kilogramme Kohlen 7425/20 = 371 Kilogrammen Wasser auf 11141) Meter Höhe.

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Dampfmaschinen von mittlerer Güte142) heben mit 3 Kilogr. Kohlen 250,000 Kilogr. Wasser einen Meter hoch, also mit einem Kilogr. 7576 Kilogr. auf die Höhe von 11 Meter; bei gleichem Kohlenverbrauche verhält sich also die Wirkung des Bernhardschen Apparates zu der der Dampfmaschine wie 371 : 7576 oder wie 1 : 20.

Eine andere, ebenfalls auf Hrn. Bernhardts eigene Angaben gestüzte Berechnung fällt für seinen Apparat noch ungünstiger aus; nach der schon citirten Stelle der Allgemeinen Zeitung zeigte das gehobene Wasser am oberen Ende des Steigerohres 145° Fahrenheit = 62,5 Celsius (des hunderttheiligen Thermometers); die Temperatur des zu hebenden Canalwassers gibt Hr. Bernhard nicht an, wir werden aber nicht ungerecht seyn, wenn wir dieselbe zu 12 Celsius annehmen; da nun das zu hebende Wasser um 62 – 12 = 50 Grade erwärmt werden mußte, und bei vortheilhafter Feuerung 1 Kilogr. Kohlen 6 Kilogr. Wasser zu verdampfen, oder 650/50 × 6 Kilogr. = 77 Kilogr. Wasser auf 50° Celsius zu erwärmen vermag, wodurch im vorliegenden Falle 78 Kilogr. Wasser 11 Meter hoch gehoben werden, während eine Dampfmaschine mit 1 Kilogr. Kohle 7576 Kilogr. Wasser zu derselben Höhe erhebt, so verhält sich, nach dieser Berechnung, der Kohlenverbrauch der Dampfmaschine zu dem des Bernhardschen Apparates wie 78 : 7576 oder wie 97 : 1; überdieß geht hieraus hervor, daß Hrn. Bernhards Angabe des Kohlenverbrauches (1 Bushel in 2 Stunden) 97/20 (dem Verhältnisse des Resultats der vorigen Berechnung zu dem so eben erhaltenen) = 4,8 Mal zu klein seyn müsse; denn die Angabe der Temperatur des gehobenen Wassers ist als eine Beobachtung gegeben, die Angabe des Kohlenverbrauches nur als eine beiläufige Schäzung.143)

Stellen wir nun die Frage: um wie viel das zu hebende Wasser im Bernhard'schen Apparate erwärmt werden dürfte, wenn, bei dieser Wasserhebungsmethode, nicht mehr Kohlen als bei Dampfmaschinen gebraucht werden |414| sollten, so finden wir, daß diese Erwärmung (nach dem Resultate der vorhergehenden Berechnung) 97 Mal kleiner seyn müßte, also nur 50/97 = 0,5° Celsius betragen dürfte; daß aber, durch eine Erwärmung von 0,5 Graden, das Wasser specifisch halb so leicht gemacht werden könne, ist eine Annahme, zu der wir auf keine Weise berechtigt sind.

Ich füge hier noch eine Betrachtungsweise hinzu, welche den großen Kohlenverbrauch des Bernhard'schen Apparates auch denen anschaulich machen wird, welche aus irgend einer Ursache den Resultaten der vorhergehenden Berechnungen mißtrauen sollten.

Bei den Watt'schen Dampfmaschinen geht die durch Verbrennung der Kohlen erzeugte Wärme in den gebildeten Dampf über, und bei der Condensation mit diesem in das Condensationswasser; wenn nun (wie dieß gewöhnlich der Fall seyn mag) dieses Wasser, bei dem Heraustreten aus dem Condensator, um 25° Celsius wärmer ist als bei seinem Einsprizen, so wird hier die erzeugte Wärme dazu verwendet worden seyn, das Condensationswasser um 25° Celsius zu erwärmen; da aber mit derselben Wärme halb so viel Wasser auf 2 × 25° = 50° Celsius hätte erwärmt werden können, wie dieß bei dem Bernhardt'schen Apparate der Fall ist, so geht hieraus klar hervor, daß dieser Apparat bei gleichem Kohlenverbrauche eine Wassermasse gleich der Hälfte des bei einer Dampfmaschine abfließenden Condensationswassers auf 11 Meter = 37 englische Fuß Höhe zu haben vermag.144)

Was die von Hrn. Bernhard aufgestellte Theorie seines Apparates betrifft, so soll nach derselben145) „durch Anwendung des atmosphärischen Luftdrukes auf die zu erhaltende Flüssigkeit, als Kraft, durch Anwendung der Wärme zur Ausdehnung oder Verdünnung, und dadurch bewirkter Verminderung des specifischen Gewichtes der Flüssigkeit, als der zu erhebenden Last, und endlich durch Hervorbringung eines Vacuums im Innern des Apparates und oberhalb der aufsteigenden Säule, zur Beseitigung des Gegendrukes, Wasser, Queksilber oder andere tropfbar flüssige Gegenstände, zu jeder brauchbaren Höhe gehoben werden können.“

Hr. Bernhard glaubt, daß dieses Naturgesez deßwegen so lange verborgen geblieben sey, weil die Ausdehnung der Flüssigkeiten, unter diesen Umständen, noch nie beobachtet worden ist, und doch ist |415| das Queksilber im Barometer durchaus denselben Einflüssen ausgesezt, wie in seinem Apparate; denn wir haben Luftdruk auf der einen Seite, einen leeren Raum auf der anderen Seite und können dasselbe im Winter leicht einem Temperaturwechsel von 40 Graden (von – 15° bis + 25°) aussezen, ohne daß wir dabei je eine ungewöhnliche Ausdehnung beobachteten.

Außer der angeführten Ausdehnung des Queksilbers im Barometer spricht gegen die Bernhard'sche Theorie die Temperatur + 62 Celsius, welche Hr. Bernhard selbst, bei dem Londoner Apparate, am Gipfel des Steigerohres gemessen hat, einer Temperatur, welche genau dem Siedepunkt des Wassers, bei 4 Zoll Queksilber Druk, (wie dieß nach des Erfinders Angaben bei seinem Apparate der Fall war) entspricht, bei welcher folglich das Wasser nur als Dampf übergehen konnte.

Gegen diese Theorie spricht ferner (außer den Thatsachen, die Hr. Ritter von Baader in seinem Aufsaze, erstes Septemberheft, Band XLI., Seite 326 anführt) ein Versuch, den Hr. Bernhard, um dieselbe zu beweisen, mit dem Münchner Queksilberapparate angestellt hat, und wobei derselbe146) „während der Operation das aufsteigende heiße Queksilber aus dem Steigerohre, ehe es der Kühlapparat erreicht hatte, vermittelst eines mit dem Steigerohr verbundenen Hahnes und Glasrohres abgezapft hatte, und wobei durch dieses beiläufig 40 Pfund concretes heißes Queksilber ausgelaufen waren;“ denn wenn jener Apparat wirklich als ein Heber anzusehen wäre (wie dieß aus der Bernhard'schen Theorie hervorgeht), so müßte bei Oeffnung des Hahnes Luft in den Apparat eingeströmt seyn, ohne daß je Queksilber hätte herausfließen können, zumal da die Röhre, durch die das Queksilber herausgeflossen ist, nicht über 1 1/2 Linien inneren Durchmesser hatte, – folglich nicht, wie bei einer umgekehrten Wasserflasche, in derselben zugleich Luftblasen aufsteigen und Flüssigkeit herausfließen konnte – da noch überdieß die Mündung dieser Röhre bei 3 Fuß hoch über der Mündung des Füllrohres lag; denn es ist bekannt, daß bei dem Heben, an allen über dem Spiegel der über zu leitender Flüssigkeit liegenden Punkten, der innere Druk geringer als der äußere ist.

Ohne mich weiter in Vermuthungen über die eigentliche Wirkungsart dieses Apparates einzulassen, Vermuthungen, zu deren Begründung es an genügenden Angaben des Verhältnisses des Kohlenverbrauches zu der gehobenen Flüssigkeit fehlt, glaube ich – wenn bei genauer Untersuchung für jedes Kilogramm Kohlen wirklich mehr |416| als 6 Kilogr.147) gehobenen Wassers gefunden werden sollten – den Vorgang so ansehen zu dürfen, daß ein Theil des auf der Seite des luftverdünnten Raumes, bei einer sehr kleinen Verdampfungsoberfläche (gleich der Durchschnittsfläche des Steigerohres), durch das rasche Aufwallen der gebildeten Dämpfe schäumenden und dadurch fein mechanisch zertheilten Wassers in diesem Zustande in den Kühlapparat mit übergetrieben werde.

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Ein Bushel = 40 Kilogrammen, also in jeder Stunde 20 Kilogr.

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5,5 Mittelzahl aus den beiden angegebenen Zahlen 5 und 6.

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Ein Kubikfuß (englisch Maß) = 27 Kilogr.

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Weil die Höhe des Steigerohres minus der Höhe des Fallrohres = 70 – 33 = 37 engl. Fuß = 11 Meter beträgt.

|413|

Die Watt'schen Dampfmaschinen in den Kohlenminen der Grafschaft Cornwallis. (Dupin).

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Diese Meinung wird noch dadurch unterstüzt, daß der Röhrenkessel jenes Apparates, nach der vorher angeführten Anmerkung des Erfinders (Pol. Jour. Band XXXIX. Seite 13) 150 Quadratfuß Feuerungs-Oberfläche hatte, daher, dem Kessel einer Dampfmaschine von 150/6 = 25 Pferdekräften gleich, zu einem vortheilhaften Kohlenverbrauche von 25 × 3 = 75 Kilogrammen Kohlen per Stunde hinreichte.

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Daß der neuerdings in München erbaute Queksilberapparat keine günstigeren Resultate liefere, hat Hr. Ritter von Baader in seinem, vergangenen September erschienenen Aufsaze, genügend erwiesen.

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Allgemeine Zeitung vom 30. Julius 1831, Seite 1121, zweite Reihe.

|415|

Allgemeine Zeitung vom 30. Julius 1831, Seite 1123, erste Reihe.

|416|

Ergebniß des gewöhnlichen Destillationsprocesses.

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