Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1923, Band 338 (S. 145–149)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj338/ar338030

Polytechnische Schau.

(Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge – nur mit Quellenangabe gestattet.)

Der elektrische Schiffsantrieb. Ein schwieriges und bis heute noch nicht einwandfrei glücklich gelöstes Problem der modernen Technik bildet die Herabsetzung der hohen Drehzahlen von Dampfturbinen. Zwar ist es durch Einführung der Druck- und Geschwindigkeitsstufen gelungen, die ohne Vorgelege kaum verwendbaren hohen Drehzahlen der einstufigen Lavalturbinen stark herunterzudrücken, aber die hierdurch erreichten minutlichen Umdrehungen liegen doch fast immer noch im Bereich von einigen Tausend und sind infolgedessen für viele Zwecke noch zu hoch. Besondere Schwierigkeit bietet nun die weitere Herabsetzung dieser Drehzahlen im Schiffsbetrieb, wo die Dampfturbinen immer mehr Eingang gefunden haben. Denn die bei den modernen großen Schiffseinheiten geforderten Leistungen übersteigen meist die durch Kolbendampfmaschinen erreichbare Höchstgrenze, und bei Dieselmaschinen treten ebenfalls bei diesen riesigen Leistungen erhebliche Schwierigkeiten auf. So hat man trotz der für Schiffsantrieb sehr günstigen Betriebsverhältnisse genannter Maschinenarten immer mehr zu den Dampfturbinen gegriffen, deren Leistung nach oben hin kaum begrenzt ist. Ueber die modernen Bestrebungen, ihre hohen Umdrehungszahlen auf das für Schiffsantrieb erforderliche Maß herabzusetzen und die Umsteuerung der Schraubendrehrichtung zu erreichen, berichtet Mar.-Obering. a. D. Lechler (D. elektr. Betrieb 1923, Heft 9).

Der Wirkungsgrad der Schiffsschraube, die für größere Seeschiffe fast ausnahmslos in Frage kommt, hängt außer von anderen Größen wesentlich ab von der Drehzahl n in der Minute, und zwar sinkt er bei zunehmender Drehzahl nach Erreichung eines Höchstwertes, der in den meisten Fällen etwa bei n = 100 oder darunter liegt; nur in Ausnahmefällen geht man deshalb mit der Schraubendrehzahl höher. So war sie bei den deutschen Kriegsschiffen ca. 400 bis 500/Min., da man direkte Kupplung mit den Turbinen errreichen wollte, die auf Kosten des Wirkungsgrades mittels vieler Stufen auf diese Drehzahlen gebracht wurden. Heute ist man von dieser Bauart abgekommen und verwendet eine Zwischenübersetzung. Als solche sind von Wichtigkeit der hydraulische Föttinger-Transformator, das Zahnradgetriebe und die elektrische Kraftübertragung. Die hydraulische Uebertragung ist nicht in dem anfangs erwarteten Maße angewendet worden, da neben baulichen Schwierigkeiten vor allem die beschränkten Uebersetzungsverhältnisse der Einführung hinderlich waren. So bewegt sich der Kampf um den Vorrang auf die mechanische und die elektrische Uebertragung, mit Hilfe deren die verlangten Uebersetzungen von 1 : 20 bis 1 : 30 ohne weiteres erreichbar sind. Die Zahnradantriebe für Schiffsschrauben haben nun, nicht zum wenigsten durch deutsche Firmen eine hohe Stufe der Vollendung erreicht und zeichnen sich vor allem durch einen guten Wirkungsgrad von 92 ÷ 97,5 v. H. aus. Nachteilig ist aber die Schwierigkeit der Drehrichtungsänderung; denn diese muß, da eine Umsteuerung über ein Zahnradgetriebe kaum möglich ist, durch eine Rückwärtsturbine vorgenommen werden. Durch deren Ventilationsverluste wird aber der Vorteil des guten Getriebe-Wirkungsgrades stark beeinträchtigt. Außerdem treten bei Seegang heftige Stöße auf, die durch das starre Zahnradgetriebe auf die ganze Maschinenanlage übertragen werden. Ueber ihre Größe berichten Versuche auf dem Dampfer „Jebsen“. Bei mäßigem Seegang – ca. 4° Stampfbewegung des Schiffes – wechselte die Leistung zwischen 0 und 3500 PS innerhalb 7 sec, während die Drehzahl um 10 % schwankte. Daß dabei große Ueberlastungen der ganzen Anlage, sogar Brüche auftreten können, liegt auf der Hand. Die General-Electric-Co in den U. S. A., die führend in der Anlage von Räderturbinen gewesen ist, ging nun neue Wege und begann, den turbo-elektrischen Schiffsantrieb auszubilden, der große Vorzüge vor dem Zahnräderantrieb hat, die Maschinenanlage zerfällt hierbei in zwei getrennte Teile, das primäre Turbo-Aggregat, das mit der hierfür üblichen Drehzahl von ca. 2000 ÷ 3000 läuft, und den sekundären Propellermotor, der für eine beliebig niedrige Drehzahl, meist etwa 100 Umdrehungen normal, gebaut ist. Diese Zweiteilung des Antriebes ermöglicht |146| räumliche Trennung der Maschinen, sodaß lange Wellen und Dampfleitungen mit all ihren Unannehmlichkeiten und Verlusten fortfallen. Die in jeder Beziehung nachteilige Rückwärtsturbine ist beim elektrischen Antrieb nicht erforderlich, da die Drehrichtung des Motors durch einfache Schaltung geändert werden kann. Bei Schiffen mit mehreren Schrauben können auf diese Weise alle Schrauben rückwärts laufen, was man bei Anwendung von Rückwärtsturbinen aus Ersparnisgründen meist nicht ausführt; dadurch ist schnelles Stoppen und überhaupt gute Manövrierfähigkeit des Schiffes gegeben. Die bei Seegang auftretenden Drehzahlschwankungen halten sich in geringeren Grenzen als beim Räderantrieb; direkte Stöße in der Maschinenanlage fallen naturgemäß fort. Einer der wichtigsten Vorteile des elektrischen Schiffsantriebes ist jedoch die Reserve an Primärmaschinen. Ein- und Zweischraubenschiffe erhalten außer dem eigentlichen Primäraggregat noch eine Hilfsanlage, die normal irgendwelchen anderen Zwecken dient, im Notfall jedoch imstande ist, die Propellermotoren zu treiben. Bei Drei- und Vierschraubenschiffen verwendet man zweckmäßig zwei Turbo-Generatoren, von denen jeder allein alle Schraubenmotoren parallel antreiben kann. Bei niederer Fahrgeschwindigkeit genügt ein Turbo-Aggregat zum An trieb; es kann also vollbelastet mit günstigstem Wirkungsgrad arbeiten. Erst bei großer Geschwindigkeit tritt dann das zweite Aggregat mit in Tätigkeit. Die hierdurch auftretende große Brennstoffersparnis ist doppelt wertvoll, sowohl im Hinblick auf den erweiterten Aktionsradius der Schiffe wie auf die verminderten Fahrkosten.

Für die elektrische Energie-Uebertragung wäre nun Gleichstrom infolge seiner einfachen Schaltung und Drehzahlregelung besonders geeignet, wenn nicht anderseits erhebliche Schwierigkeiten vorhanden wären. Diese bestehen darin, daß man bei Gleichstrombetrieb bekanntlich sehr hohe Spannungen vermeidet. Infolgedessen würden bei den großen Leistungen starke Ströme und dadurch große Leitungsquerschnitte erforderlich sein, was die Anlagekosten erheblich verteuern würde. So ist man zur Anwendung von Wechselstrom, besonders Drehstrom, mit Spannungen von 2000 ÷ 5400 Volt gekommen. Die anfänglich großen Schwierigkeiten hat man überwunden. Die Primärmaschinen sind gewöhnliche Synchrongeneratoren, denen der erforderliche Läufer-Gleichstrom aus dem Lichtnetz über „Boostermotorgeneratoren“ zugeführt wird. Mit Hilfe letzterer kann durch Drosselung eine verlustlose Spannungsregelung in weiten Grenzen, z.B. zwischen 60 und 300 V erreicht werden. Dadurch ist es möglich, an die schwach gesättigten Pole der Schraubenmotoren eine übernormal hohe Spannung zu legen und so ein großes Anlaufmoment zu erreichen.

Als Propellermotoren kommen Ansynchron- und Synchronmaschinen in Frage. Der nachteiligen großen Anlaufstromstärke der Asynchronmotoren, die man bei kleinen Leistungen durch Stern-Dreieckschaltung oder durch den Boucherotschen Siebanker herabsetzen kann, muß man bei großen Maschinen durch Einschalten eines Widerstandes in den Läuferstromkreis begegnen, der bei normaler Drehzahl nach Kurzschließung des Rotors abgeschaltet wird. Weitere Schwierigkeiten bot bei Asynchronmotoren die Drehzahlregelung. Bezeichnet n die Läuferdrehzahl, v1 die Frequenz des zugeführten Stromes, p die Polpaarzahl und s den Schlupf, so ist . Daraus ergeben sich die Möglichkeiten der Drehzahlregelung. Man baut den Asynchronmotor „polumschaltbar“, d.h. so, daß man 2 bis 3 verschiedene Polpaarzahlen des Ständers einschalten kann. Dadurch erhält man 2 bezw. 3 Grunddrehzahlen des Motors. Nun ist die Frequenz des zugeführten Stromes . Die Polpaarzahl des Generators p1 läßt man konstant, kann aber durch Aenderung der Drehzahl der Turbine die Frequenz und damit die Drehzahl des Propellermotors weiter verändern.

Neuerdings verwendet man als Propellermotoren auch gewöhnliche Synchronmotoren, deren Leistungsfaktor, cos φ = l, volle Ausnutzung der elektrischen Anlage erlaubt. Beim Anlauf werden diese Synchronmotoren als Asynchronmaschinen geschaltet. Zum automatischen Umschalten auf synchronem Betrieb ist neuerdings von Brown, Boveri & Co. eine Anlage ausgebildet worden, die stoß- und pendelungsfreies Umschalten vornimmt. Zwecks sofortigen Bremsens bei Gefahr wird der Motor abgeschaltet, kurzgeschlossen und übererregt; als Synchrongenerator kommt er sehr schnell zum Stehen.

Die Maschinen erhalten kleinere Durchmesser und größere Längen als die üblichen stationären Maschinen, auch haben sie größeren Luftspalt, wodurch bei erhöhter Steuerung und Ankerrückwirkung große Kurzschlußströme vermieden werden. Außerdem sind sie nur schwach gesättigt, um starke Uebererregung zur Erreichung eines großen Anlaufmoments zuzulassen. Die guten Erfolge, welche die Versuche mit dem Kohlendampfer „Jupiter“ gezeitigt hatten, hat die amerikanisch e Admiralität veranlaßt, alle neuen Linienschiffe und großen Kreuzer mit elektrischem Antrieb auszurüsten, der für diese Schiffsarten besonders geeignet erscheint. Die Möglichkeit, die gesamten Schaltmanöver von einem besonderen Steuerraum aus vorzunehmen, hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen. Jedoch auch für Handelsschiffe wird der elektrische Antrieb, besonders bei großen Einheiten, der günstigere sein, zumal bei etwa gleichen Gewichten und Anlagekosten der Raumbedarf meist geringer ist als bei Räderturbinen. Der Wert des geräuschlosen Laufes der elektrischen Anlage bei Passagierdampfern bleibe nicht unerwähnt.

Der amerikanischen Industrie ist es durch energische zielbewußte Arbeit auf diesem neuen Gebiet gelungen, vor allen anderen Ländern einen großen Vorsprung zu erringen. Den Hauptvorteil hiervon hat die amerikanische Kriegsmarine, sehr zum Leidwesen der Engländer und Japaner. Die deutsche Elektrizitätsindustrie hat nun neuerdings auch ihr Augenmerk auf dieses ausbaufähige Gebiet gerichtet, und es steht zu hoffen, daß deutsche Gründlichkeit und Qualitätsarbeit uns trotz des amerikanischen Vorsprungs den gebührenden Platz wird erreichen lassen. Zwar verbietet uns ja der Versailler Vertrag, die Vorteile dieser Neuerung mit Hilfe unserer hochentwickelten deutschen Elektroindustrie für die deutsche Kriegsmarine weiter auszubauen, aber sie kann und wird dazu beitragen, einerseits unsere Handelsmarine leistungsfähiger zu machen, anderseits der elektrischen Industrie einen neuen, erweiterungsfähigen Betätigungszweig zu schaffen.

Parey.

Elektrische Wegweiseranlagen für Schiffe beim Anlaufen und Verlassen von Häfen. In der Nähe der Küste, besonders in engen Hafeneinfahrten mit Sandbänken und Untiefen, ist es bisher dem Schiffsführer schwer gefallen, den richtigen Kurs seines Schiffes bis auf wenige Meter genau einzuhalten, da Peilungen nach Landmarken, Bojen usw. nur bei guter Sicht ihren Zweck erfüllen können, nicht aber bei unsichtigem Wetter oder Nebel. Unabhängig wird in solchen Fällen aber die Schiffsführung durch Einrichtungen |147| nach dem System von Siemens & Halske A.-G., wobei in die Fahrrinne ein Kabel verlegt wird, dessen eines Ende an Land an einen Pol einer Wechselstrommaschine angeschlossen wird, das andere aber am Hafeneingang mit Wasser und Erde in leitender Verbindung steht. So finden die Ströme von der Wechselstrommaschine ihren Weg durch das Kabel bis zu seinem Endpunkt durch das Wasser und die Erde zurück zum zweiten Pol der Maschine, der ebenfalls geerdet ist. Das Schiff selbst besitzt zwei über Rahmen gewickelte Drahtspulen, von denen die eine auf der Steuerbord-, die andere auf der Backbordseite ausgelegt ist. Im H. 3 auf S. 140 der Siemens-Zeitschrift 1923 ist die Anordnung bildlich wiedergegeben. Immer ist die Wirkung der Wechselströme auf beide Auffangspulen natürlich gleich, wenn das Schiff gerade über dem Kabel hinfährt, und so ist man imstande, nach Verbindung der Enden der Spulenwicklung mit einem Anzeigegerät und Steuerung in der Richtung, in der die Ausschläge gleichbleiben, den richtigen Schiffskurs bei jedem Wetter einzuhalten. Da aber die in den Spulen erzeugten Ströme gering sind, nimmt man „Elektronenröhren“ zu ihrer Verstärkung. Bisher leitete man die so verstärkten Spulenströme in Fernhörer und schaltete diese abwechselnd in den Stromkreis der Steuerbord- und Backbordspule ein und ermittelte so durch Vergleich der Tonstärken die Lage des Kabels vom Schiff aus, ob Steuer- oder backbords oder mittelschiffs. Dadurch war das Verfahren aber zu subjektiv und erforderte die gespannteste Aufmerksamkeit des Beobachters. Die „Gelap“ verwendet daher außer dem Fernhörer auch Zeigerinstrumente, die eine objektiv wahrnehmbare Anzeige liefern. Sie legt Leitkabel, die von Wechselströmen mit 500 Perioden/Sekunde gespeist werden, da solche im Fernhörer am leichtesten wahrgenommen werden. Die Empfangseinrichtung für das Schiff ist also auf die Wechselzahl 500 abgestimmt und die „Gelap“ Apparate sind aus maschinentechnischen Gründen so konstruiert, daß sie sowohl mit der Wechselzahl 50 als auch mit 500 Perioden/Sekunde benutzt werden können. Je nachdem nun das Leitkabel des Hafens mit Strom der einen oder anderen Wechselzahl gespeist wird, wird die für die betreffende Wechselzahl vorgesehene Verstärkereinrichtung eingeschaltet und die gewöhnlichen Auffangspulen und Anzeigegeräte treten in Tätigkeit. Die Rahmen sind auf die Empfangsspulen gewickelt und haben die Form von Rechtecken von etwa 1 m Länge und 65 cm Breite. Mit Scharnieren an der Bordwand befestigt, können sie zum Gebrauch durch Arme mit Gelenk ausgelegt oder im Ruhezustand zurückgeklappt werden. Die Fernhörer sind von der für den Bordbetrieb üblichen Form, das optische Anzeigerät ist ein Kreuzspul-Instrument, dessen Zeiger sich um eine lotrechte Achse dreht und über einem Feld mit der Aufschrift „Backbord“ oder „Steuerbord“ spielt. So wird die Lage des Schiffes zum Leitkabel stets eindeutig angezeigt, und das Ruder ist darnach zu legen, um auf dem richtigen Schiffskurs zu bleiben. Wollen Schiffe, die von See kommen, das Kabel auffinden, so legen sie zwei Schleppkabel verschiedener Länge aus, die an Bord an die Klemmen eines Anzeigegerätes angeschlossen sind. Gerät nun das Kabelpaar in den Wirkungsbereich des Leitkabels, so zeigt sich zwischen den beiden im Wasser schleifenden Kabelenden ein kleiner Spannungsunterschied, und dadurch entsteht ein Ausschlag des Anzeigegerätes. Ist nun das Schiff nahe am Leitkabel, so wird die eigentliche Wegweisereinrichtung in Tätigkeit gesetzt. Das Leitkabelende läßt sich leicht auffinden, wenn an dieses ein Unterwasser-Schallsender angeschlossen ist, und dieser von den von See kommenden Schiffen mit Hilfe der Unterwasser-Schallempfänger angesteuert wird.

Zweckmäßig legt man ein Leitkabel für die Einfahrt und eins für die Ausfahrt, die sich durch Zeichen voneinander unterscheiden lassen, erzeugt durch längere oder kürzere Dauer der Stromschlüsse.

Dr. Bl.

Ueber die Verbrennlichkeit der Kohle. In einem idealen Gaserzeuger verbrennt in den unteren Schichten die glühende Kohle mit dem Sauerstoff der Luft zu Kohlensäure. Die Temperatur steigt mit dem Kohlensäuregehalt und erreicht einen Höchstwert, wenn aller Sauerstoff verbrannt ist. Das Gas ist in der Ebene der vollkommenen Verbrennung neutral. Unter ihr liegen die Schichten, in denen eine Oxydation stattfindet. Darüber wird unter Wärmeverbrauch die Kohlensäure zu Kohlenoxyd reduziert. Schließlich verschwinden die letzten Spuren des erstgenannten Gases. Danach ist der Verbrennungsvorgang beendet. Eine weitere chemische Veränderung findet nicht mehr statt. Der Raum zwischen dem Eintritt der Luft an der untersten Stelle des Generators und der Schicht, in der sämtliche Kohlensäure reduziert ist, heißt Verbrennungszone. Durch deren Volumen und Temperatur wird der Verlauf der Gaserzeugung bestimmt. Auf diese Werte ist die Aktivität, Porosität und Korngröße der Kohle von Einfluß. Unter aktiven Kohlenstoffatomen versteht man solche, die sich in den oxydierenden Schichten mit Sauerstoff, in den reduzierenden mit Kohlensäure vereinigen. Ihre Anzahl ist von der Art und Temperatur der Kohle abhängig. Infolge großer Aktivität der Kohle erfährt die Oxydation und Reduktion eine Beschleunigung, und der Rauminhalt der Verbrennungszone ist demnach klein. Dieselbe Wirkung wie die Aktivität des Brennstoffes besetzt dessen Porosität. Letztere hat zur Folge, daß nicht nur die Oberfläche der Kohle, sondern auch tiefer liegende Schichten an der Verbrennung teilnehmen. Scheinbar ist somit die Aktivität gestiegen. Der Einfluß der Korngröße ergibt sich durch folgende Betrachtung. Kleine Kohlenstücke besitzen eine verhältnismäßig große Oberfläche in bezug auf ihren Inhalt. Es muß demnach die Verbrennungszone bei sinkender Korngröße kleiner werden. Bezeichnet man die durch die Luft dem Generator zugeführte Wär-emenge mit A, die infolge der Verbrennung frei werdende Wärme mit B, den Wärmeinhalt der Kohle mit C und die Anzahl der vom Gasstrom aus der Verbrennungszone fortgeführten Kalorien mit D, so ist die Wärmemenge A + B + C – D = a im stationären Zustand zur Deckung der Verluste durch Strahlung und Leitung verfügbar. A und B sind unabhängig von der Zonentemperatur T, während C, D und daher auch a von ihr beeinflußt werden. Auf rechnerischem Wege findet man die Beziehung a = x (417 + 0,24 t – 0,228 T), wenn x das Gewicht der hindurchgeblasenen Luft und t deren Temperatur ist. Führt man einem Ofen leichter verbrennliche Kohle zu, so bleiben T und a anfänglich gleich, während die Größe der Verbrennungszone abnimmt. Letzteres hat zur Folge, daß die Wärmeverluste durch die Ofenwand sinken, was wiederum zu einer Steigerung von T führt. Hierdurch erhöht sich nun zwar einerseits die Wärmeabfuhr, andererseits aber auch die Aktivität des Brennstoffes. Das Zonenvolumen und mit ihm die Verluste werden damit abermals kleiner, wodurch sich die Ableitung der verfügbaren Wärme x immer schwieriger gestalten würde, wenn diese sich nicht mit |148| steigender Temperatur T im Sinne obiger Gleichung verminderte. Es stellt sich demnach ein neuer stationärer Zustand ein. Man kann also bei konstantem Brennstoffverbrauch eine höhere Ofentemperatur durch Benutzung aktiverer, größerer und kleinstückigerer Kohle erzielen.

Dieser Umstand bietet die Möglichkeit, die Verbrennlichkeit der Kohle durch eine Temperaturbestimmung zu ermitteln, indem man Prüfungen vornimmt, während derer die Ofen- und Luftfaktoren gleichbleiben. Gegen derartige bereits von Le Chatelier angegebene Verfahren läßt sich der Einwand geltend machen, daß es schwierig ist, die Höchsttemperatur des Generators zu bestimmen, da sich die Lage der Neutralebene mit dem Zonenvolumen ändert. Man muß daher das Thermometer auf und nieder bewegen, um den gesuchten Wert zu finden. Koppers schlug deshalb nachstehendes Verfahren vor: Mehrere kleine Schachtöfen werden nebeneinander gestellt und mit verschieden schwer verbrennlichem Koks gefüllt. Die Windgeschwindigkeit ist bei allen Vorrichtungen gleich. Sobald ein stationärer Zustand erreicht ist, zündet man die den Schächten entströmenden Gase an. Es zeigt sich nun, daß der am leichtesten verbrennliche Koks die größte Kohlenoxydflamme liefert. Koppers führte diese Erscheinung irrtümlich darauf zurück, daß schwer verbrennlicher Koks seine Reduktionsfähigkeit einbüßt. Diese Annahme ist natürlich unzutreffend, denn es fehlt jede Begründung dafür, daß der wenig aktive Brennstoff nur im Bezug auf die Reduktion, nicht aber in Hinsicht auf die eigentliche Verbrennung seine Aktivität verlieren soll. Die von Koppers beobachtete und von anderen bestätigte Veränderlichkeit der Kohlenoxydflamme ist vielmehr folgendermaßen zu erklären: Bei einem mit leicht verbrennlichem Koks gefüllten Ofen ist die Verbrennungszone klein. Ihre obere Grenze befindet sich unter dem Rand des Ofens. Diesen verläßt nur Kohlenoxyd und Stickstoff. Das Auftreten einer langen Flamme liegt daher in der Natur der Sache. Handelt es sich aber um einen weniger aktiven Brennstoff, so ist die Verbrennungszone groß. Die Reduktion wird im Ofen nicht vollendet. Es rückt vielmehr die Neutralebene immer mehr in die Nähe des Ofenrandes. Die Kohlenoxydmenge ist somit unbedeutend, und die bei Entzündung derselben entstehende Flamme erreicht nur eine geringe Größe. Macht man die Oefen, in denen schwer verbrennlicher Koks vergast wird, höher, so liegt auch bei ihnen die obere Grenze der Verbrennungszone unter dem Rand des Generators und die Kohlenoxydflamme erreicht dieselbe Länge wie bei den Vorrichtungen, die mit aktiverem Brennstoff arbeiten. Eine Bestimmung des Umfanges der Verbrennungszone, der nach obigem kennzeichnend für die größere oder geringere Verbrennlichkeit der Kohle ist, läßt sich nun folgendermaßen vornehmen. Es werden Oefen benutzt, die aus gasdicht aufeinander passenden Ringen zusammengesetzt sind und deren Höhe also beliebig eingestellt werden kann. Man setzt nun unter gleichzeitigem Nachfüllen von Brennstoff so viel Ringe auf, bis die Kohlenoxydflamme sich nicht mehr verlängert. In diesem Augenblick ist das Ofenvolumen gleich dem Zonenvolumen. Verbrennt man die Kohle in der Form, in welcher sie angeliefert wurde, so wird der gemeinsame Einfluß von Korngröße, Aktivität und Porosität ersichtlich. Will man nur die Wirkung der beiden letztgenannten Faktoren feststellen, so müssen die Brennstoffproben vor der Prüfung auf die gleiche Korngröße gebracht werden. (A. Korevaar in Stahl und Eisen, Heft 13.)

Schmolke.

Gußbeton. Mit der Ausführung von Tragwerken aus „Gußbeton“ haben sich vor dem Kriege in Deutschland nur wenige Firmen befaßt; so vor allem die Firmen Holzmann in Frankfurt und Gebr. Rank in München, welch' letztere z.B. die Siloanlagen in Oppau in Gußbeton erstellte. Neuerdings werden sich wohl noch andere Firmen mit dem Gußbetonverfahren befassen. Näheres darüber bringt Baurat Dr.-Ing. Agatz in Bremen, dessen Erörterungen wir folgendes entnehmen. Im Jahre 1921 wurde der Gußbeton zum ersten Male durch eine deutsche Behörde zur Anwendung gebracht und zwar beim Bau der Doppel-Seeschleuse in Geestemünde, wobei es sich um rund 80000 in Beton handelte.

Gußbeton ist ein Beton von fast demselben Gemisch wie Stampfbeton, nur enthält er bedeutend mehr Wasser und einen größeren Zusatz von feinen Stoffen als dieser. Auch bedeutet sein Name „Ersatz vieler individueller Arbeitskräfte durch Mechanisierung der Arbeitsverrichtungen.“ Zum Betrieb dieser „Gußbetonfabrik“ sind vor allem gelernte Arbeiter, wie Schlosser und Zementarbeiter erforderlich. (Arbeiterstamm wichtig!) Wie in Amerika werden auch in Deutschland Gießtürme aus Holz oder Eisen verwendet. Türme von über 30 m Höhe werden zweckmäßig in Eisen ausgeführt; für niedrigere Türme empfiehlt sich Holz. Das Betonmaterial wurde in Amerika entweder am Fuß des Turmes gemischt und dann hochgezogen oder direkt oben im Turm erst verarbeitet. In Deutschland ist nur das letztere Verfahren üblich.

Der Betonbetrieb soll nie auf eine einzige Anlage zusammengeführt werden; ist eine solche Zentralanlage dennoch erforderlich, so empfiehlt es sich, die Aufzüge doppelt auszuführen und Reservebetonmaschinen anzuordnen, damit Störungen im Betrieb jederzeit aufgefangen werden können. Als Rinnenquerschnitt ist der offene vorzuziehen. Die Rinnen bestehen aus 2 mm starken Blechen, die an Winkeleisen angenietet sind. Die Lebensdauer einer solchen Rinne schwankt zwischen 7000 und 15000 m3; 6–8 m lange Rinnen sind für das bewegliche Rinnensystem am zweckmäßigsten. Der Durchflußquerschnitt der Rinnenköpfe ist doppelt so groß wie der der Rinnen zu bemessen, damit hier keine Verstopfung eintritt. Die Neigung der Rinne betrage nicht unter 25°; die stärkste Neigung ist 35° zur Wagrechten. Fliegerinnen werden nicht empfohlen. Die letzten eisernen, beweglichen Rinnen müssen die Hauptbetonierungsfläche bestreichen, während der übrige Teil aus hölzernen Rinnen besteht. Die Fallhöhe des Betons kann ruhig 2–3 m betragen. Das trockene Mischmaterial wird in selbsttätig sich entleerenden und schließenden Aufzügen zu den oben im Turm befindlichen Betonmaschinen geleitet. Auf das Hochziehen mittels elektrisch angetriebenen doppelten Aufzugswinden und auf selbsttätig wirkende Bremsen, auf schmiegsame Drahtseile, fest gelagerte Rollenführungen ist besonders zu achten.

Bei Berechnung der Schalungshölzer ist Rücksicht zu nehmen auf die Querschnittshöhe der Bauwerksteile, die Zementart, wobei Portlandzement geringere Stärken erfordert als Hochofenzement, die Schichthöhe und die Verankerung und Absteifung. Bretter mit Nut und Feder sind nicht notwendig. Während des Gießens ist darauf zu achten, daß Steinnester vermieden werden; es ist daher nicht zu trocken zu gießen; man sagt: „Der Beton muß buttern.“ Es soll immer flüssiger Beton auf noch flüssigen Beton kommen.

Versuche haben ergeben, daß der Gußbeton eine weit größere Dichtigkeit als der Stampfbeton besitzt.

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Wie beim Gießen der Gatun-Schleusen des Panamakanals, so trat auch bei der Schleuse in Geestemünde*) eine starke Wärmeentwicklung auf, was beim Stampfbeton nicht der Fall ist. Beim Gießen bildet sich an der Oberfläche eine Schicht, bestehend aus Schmutz im Kies und Beimengungen von Traß und Zementteilchen, die sich beim fertigen Baublock als sog. Zementseife absetzt. Diese muß restlos entfernt werden.

Die Lohnersparnis gegenüber Stampfbeton beträgt zwischen 30 und 50 v. H., berechnet nach Haves. Verfasser berechnet die Lohnersparnis auf etwa 10 v. H., ist aber der Meinung, daß „sich höhere Leistungen erzielen lassen.“

Aus alledem folgt, daß „der Gußbeton ein dem Stampfbeton in vieler Beziehung überlegener besserer Kunststein ist.“ (Der Bauingenieur, 1923, Heft 9.)

A. M.

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Vergl. „Beton und Eisen“ 1923, Heft 1.

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