Titel: Einiges von der Verwendung der Elektrizität.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1899, Band 314/Miszelle 1 (S. 110–111)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj314/mi314mi07_1

Einiges von der Verwendung der Elektrizität.

Es lag auf der Hand, dass der elektrische Strom, nachdem er einmal das Laboratorium verlassen und sich in den Dienst der Industrie gestellt hatte, mit der fortschreitenden Entwickelung in der billigen Erzeugung sich immer neue Verwendungsgebiete erobern würde. War es zunächst nur die intensive Lichtquelle desselben, die dem Menschen nutzbar gemacht wurde, so bedurfte es nicht allzu langer Zeit, um auch Mittel zu finden, die in ihm steckende Arbeitsenergie vorteilhaft zur Anwendung zu bringen. Gleichzeitig hiermit waren es auch die zersetzenden Wirkungen des Stromes, welche in der Elektrolyse ihre umwälzenden Erscheinungen zeitigten. Mit der fortschreitenden Verbilligung des Stromes konnte man auch endlich die in ihm steckende hohe Wärmequelle industriell verwerten. Diese hohe Wärmequelle tritt insbesondere beim Voltabogen in die Erscheinung. Dieser Lichtbogen entsteht, wenn ein von einem elektrischen Strome durchflossener Leiter von genügender Stärke durch eine dünne Luftschicht getrennt wird, die Luft ist ein schlechter Leiter, daher steigert sich an dieser Stelle der Widerstand so, dass die getrennten Enden, Elektroden genannt, stark erglühen. Nach W. Beck, „Elektrizität und ihre Technik“, entstehen hierbei Temperaturen am negativen Pol von 2400° und am positiven Pol sogar von 3300° C. Es sind das die höchsten Temperaturen, die sich zur Zeit überhaupt erreichen lassen, und deren Einwirkung alle Gegenstände auf der Erde unterliegen. Schon im Jahre 1880 hat Siemens als der erste im elektrischen Herd diese Wärmequelle praktisch nutzbar gemacht, indem er schwerflüssige Metalle niederschmolz und sie aus ihren Erzen ausschied. In anderer Weise gingen die Russen Bernardos und Slavianow vor. Bernardos benutzte als eine Elektrode einen Kohlenstab, während das zu schweissende Metall die andere Elektrode bildete. In die Schweissfuge wird ein Stückchen Metall eingelegt und ein Kohlenstab dicht über diese Schweissfuge weggeführt; unter der Wärmewirkung des entstehenden Lichtbogens wird das Metallstück geschmolzen und die Metallteile dadurch verbunden. Bei Slavianow bestehen beide Elektroden aus Metall, die eine ist der zu bearbeitende Gegenstand, die andere das Metall, welches die Verbindung bewirken soll. Da das letztere in Form eines Stabes schnell abschmilzt, muss es der zu bearbeitenden Stelle dauernd genähert werden. Die Anwendung ist, wie sich ohne weiteres von selbst ergibt, wesentlich |111| vielseitiger als das Bernardos'sche Verfahren, da sich alle nur möglichen Arbeiten damit ausführen lassen, ausser dem Schweissen auch vollständige Neubildungen, und zwar durch die verschiedenartigsten Metalle. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil liegt auch darin, dass die bei Bernardos zur Erhitzung des Kohlenstabes erforderliche Wärmemenge hier unmittelbar dem Niederschmelzen des Metalls zugute kommt.

Die verschiedenen Hitzegrade der Pole können durch Umschalten zur Veränderung der Stromrichtung ebenfalls zweckmässig ausgenutzt werden, indem man nach Bedarf bald das eine, bald das andere Metall mehr erwärmt. Hierdurch ändert sich bei Gusseisen zugleich die chemische Zusammensetzung, so dass das abgeschmolzene Metall als hartes oder weiches Gusseisen erzeugt werden kann. Auf diese Weise ist man in der Lage, wertvolle Stücke, wie Dampfcylinder, Räder u. dgl., die sonst einer Reparatur nicht unterzogen werden können, wieder vollständig gebrauchsfähig zu machen. Die Reparatur wird in der Weise durchgeführt, dass die schadhafte Stelle so viel erweitert wird, um die Metallelektrode bis auf den Grund derselben führen zu können, dann wird die Stelle zweckmässig vorher angewärmt und mit Sand eingeformt, darauf beginnt das Eingiessen oder Einschmelzen. Gestossenes Glas in die Form geworfen, dient zur Verhütung der Oxydation. Es ist wohl selbstverständlich, dass das Verfahren nicht zur Gewinnung von Metallen Verwendung finden kann, da es viel teurer ist als die üblichen Verfahren, aber zur Ausführung obengenannter Reparaturen ist es unersetzbar. Besonders scharf tritt dieser Umstand da klar zu Tage, wo es keinen anderen Weg gibt, die Stücke wieder gebrauchsfähig zu machen oder zu ersetzen, z.B. bei Schiffen auf hoher See, sobald derartige Maschinendefekte entstehen. Auf den Dampfschiffen ist elektrischer Strom immer vorhanden, so dass man hier, da die Kosten dabei nur eine untergeordnete Rolle spielen, selbst kleine Gussstücke auf diese Weise herstellen kann. Aber selbst zur Gewinnung von Metallen hat der elektrische Strom schon Anwendung gefunden. Nach Taussig's Schmelzverfahren wird durch die in einer langen luftdichten Schmelzkammer befindlichen Erze der elektrische Strom geschickt, und diese werden geschmolzen. Die Kammer muss luftdicht sein, um die Oxydation der Metalle zu verhüten. Die Sohle derselben ist geneigt, so dass das Metall direkt abfliesst. Dieses Verfahren ist da von besonderem Vorteil, wo zwar Wasserkraft, aber kein Brennmaterial zur Verfügung steht. Man will selbst bei der Verwendung von Dampf kraft noch eine Ersparnis von 30 bis 50% an Brennmaterial gegenüber dem Niederschmelzen durch Kohle festgestellt haben. Mit einem Strome von 30000 Ampère und 50 Volt Spannung sind 1½ t Metall in einer Viertelstunde niedergeschmolzen. Zum Schmelzen von 1 t Eisen in einem Siemens-Martin-Regenerativofen sind 500 bis 700 kg Kohle erforderlich, während zur Erzeugung des Stromes durch Dampf kraft, um nach dem Taussig'schen Verfahren 1 t Eisen niederzuschmelzen, nur 360 bis 400 kg Kohle erforderlich sind.

Aber nicht allein für die vorgenannten industriellen Zwecke wird die wärmespendende Eigenschaft des elektrischen Stromes ausgenutzt, sondern, wie die K. Z. ausführt, auch für den Haushalt und kleingewerbliche Zwecke findet sie in Gestalt von Heizkörpern entsprechende Ausnutzung. Nachdem durch Le Roy der hohe elektrische Widerstand und die Unzersetzbarkeit des krystallisierten Siliciums erkannt worden waren, wurde dieser Körper von ihm als besonders geeignet für Heizzwecke erachtet. In Stab form gebrachtes reines Silicium, das durch eine Glashülle umschlossen ist, um dem Oxydieren vorzubeugen, dient als Mittel, die Wärme aufzuspeichern und zu verbreiten. Wohl die eigenartigste Anwendung in dieser Hinsicht bildet eine Wärmflasche, welche dazu dient, die Betten der Eisenbahnwagen der Compagnie Internationale des wagons-lits et des Grands Express Europèens zu erwärmen. In diesen Wagen wird der elektrische Strom zur Beleuchtung selbst erzeugt, indem von der Wagenachse eine Dynamomaschine in Thätigkeit gesetzt wird. Während der Nachtzeit, wo das elektrische Licht nicht gebraucht wird, kann diese Verbindung ausgeschaltet und dafür die Wärmeflasche eingeschaltet werden. Diese besteht aus einem durch eine Glashülle umgebenen Siliciumstab, welcher isoliert mit einem Handgriff versehen und durch eine weitere Schutzhülle umgeben ist. Die letztere ist notwendig, um eine Verbrennung zu verhüten, da bei 80 Volt Spannung und 40 Watt Verbrauch die Temperatur auf 850° steigt.

Eine andere interessante Ausnutzung finden diese Stäbe bei elektrischen Backöfen. Hier sind in einem eisernen Kasten, der mit Doppelwänden versehen ist, um als Isoliermittel Asbestabfälle aufzunehmen, zwei Platten angeordnet; von denen die eine in mittlerer Höhe, die andere etwas über dem Boden befestigt ist; unter diesen Platten und in der Nähe der Decke des Kastens sind nun je acht elektrische Stäbe aus Silicium angeordnet. Die Verbindung mit der Stromzuführung ist so gesoffen, dass jede Stabreihe für sich und alle zugleich eingeschaltet werden können. Der Verbrauch für jede Reihe beträgt 640 Watt. Durch Einschalten sämtlicher Heizkörper kann der Ofen in 15 Minuten auf eine genügend hohe Temperatur gebracht werden; während des Backprozesses selbst wird die obere Reihe ausgeschaltet, da die beiden anderen allein genügen und durch die Konstruktion die erforderliche Oberhitze gewährleistet ist. In gleicher Weise werden diese Stäbe auch zu Heizkörpern angeordnet, um Wohnräume, Trambahnwagen u. dgl. zu heizen. Das Gestell dieser Heizkörper hat die Form eines Rades, in dem die Speichen durch die elektrischen Stäbe gebildet werden. Für grössere Räume wählt man Heizkörper mit zwölf Elementen, während zum Heizen von Trambahnwagen drei Heizkörper mit je sechs Elementen ausreichend sind. Die Zuführung des Stromes geschieht auch hier in der Weise, dass die Zahl der zu heizenden Körper beliebig gewählt werden kann, um die Heizwirkung der Aussentemperatur anpassen zu können.

B. A.-Z.

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