Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1925, Band 340 (S. 276–279)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj340/ar340080

Polytechnische Schau.

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

Die Aufgaben des Lichthauses der Osram G. m. b. H. Nach Erfindung der Glühlampe entwickelte sich die elektrische Beleuchtung allmählich auf ihren heutigen Stand, hat aber noch keineswegs die Bedeutung, die ihr tatsächlich zukommt, denn noch wird trotz der hoch entwickelten Technik in der Herstellung moderner Glühlampen in der elektrischen Beleuchtung der richtige Ersatz für das Tageslicht nicht voll gewürdigt. Die Ausgaben für elektrisches Licht gelten noch vielfach als Luxusausgaben und nicht als ein allen Werkzeugen und Rohmaterialien gleichwertiger Produktionsfaktor. Nun ist aber das Licht ein solcher und alle Kreise der Verbraucher sind an ihm im höchsten Grade interessiert und sollten sich seiner Erkenntnis zuneigen.

Diesem Zweck dient das von der Osram G. m. b. H. erbaute Lichthaus, es hat die Bestimmung, das Verständnis für die Lichtwirtschaft, für die produktive Bedeutung des Lichtes im Wirtschaftsleben zu heben und die Wege für eine zweckmäßige, wirtschaftliche Beleuchtung für die verschiedensten Arbeits- und Lebensgebiete zu weisen. Richtige Beleuchtung erhöht nun einmal die Produktivität der industriellen Arbeit, vermindert Ausschuß und Unfallsgefahr, erhöht auch die Lust zu jeder Arbeit usw. Die angenehme, nicht blendende Lichtfülle im Schaufenster wieder zwingt die Vorübergehenden zum Verweilen vor der Auslage und läßt die ausgestellten Waren im besten Lichte erscheinen,verteilt das Licht richtig auf dem Ladentisch, die Regale und den Gesamtraum. Von großem Einfluß ist eine reiche und angemessene Beleuchtung der Wohnung, der Straße usw. und daher gilt es immer durch sorgfältig angelegte Beleuchtung die produktiven Kräfte des Lichtes richtig auszunutzen.

Das Lichthaus soll nun die Aufklärungsarbeit in dieser Hinsicht systematisch betreiben, soll die Erfordernisse einer guten Beleuchtung, die richtige Lichtstärke, die Blendungsfreiheit, die Gleichmäßigkeit des Lichtes, die richtige Verwendung der Schatten, die Berücksichtigung der Lichtfarben usw. an Beispiel und Gegenbeispiel vorführen, die gute wünschenswerte Beleuchtung neben der unzureichenden zeigen und zwar an fein ausgedachten psychologischen Beleuchtungsvorführungen, die geschickt und gefällig durchgeführt schlagend überzeugen sollen.

Aus allen diesen Gründen ist das Lichthaus sehr interessant und stellt eine neuartige konstruktive Lösung dieser Aufgaben dar, es ist einstöckig und fensterlos und fast von einem 300 Personen fassenden Vortragssaal ausgefüllt, wo die Demonstrationsvorträge stattfinden sollen. Der Saal läßt sich auf die mannigfachste Weise beleuchten, mit vielen kleinen oder wenigen großen Lichtquellen, direkt, indirekt, oder halbindirekt, mit Soffitenlampen usw., im Zuschauerraum lassen sich Demonstrationsversuche am Sehvermögen |277| der Besucher ausführen etc. Im Erdgeschoß des Lichtsaales befindet sich ein Rahmen zum Zeigen verschiedener Beleuchtungsarten, so der Heimbeleuchtung im Empfangsraum und im Herrenzimmer etc. In drei Kammern werden die verschiedenen Möglichkeiten und Erfordernisse der Industriebeleuchtung dargetan, in einer die Voraussetzungen für indirekte oder halbindirekte Beleuchtung, in einer andern die für direkte Tiefstrahlerbeleuchtung und in der dritten diejenige für Räume mit Sheddächern; in allen drei Räumen befinden sich Werkzeugmaschinen, um an ihnen die richtige Werkstattbeleuchtung demonstrieren zu können.

Zur Darstellung der richtigen Laden- und Schaufensterbeleuchtung ist ein vollständig eingerichteter Laden mit Schaufenster vorhanden zur Vorführung aller Möglichkeiten der Laden- und Schaufensterbeleuchtung, der richtigen Beleuchtung des Ladentisches und der Regale bei horizontaler wie vertikaler Beleuchtung, auch der Beleuchtungsnotwendigkeiten für die verschiedenen Branchen. Für Demonstrationen der Straßenbeleuchtung sollen Versuche auf der zum Osramwerk gehörenden Straße stattfinden, kurz das Lichthaus soll durch Vorträge und Vorführungen in jeder Richtung die heute noch nötige Aufklärungsarbeit über den wichtigen Produktionsfaktor Licht leisten und wird damit bei richtiger Leitung eine der wichtigsten technisch-wirtschaftlichen Aufgaben allmählich der Lösung näher bringen.

Dr. Blaschke.

Den Einfluß der Drehofenbauart auf die Zusammensetzung der Urteere und Gasbenzine unterzieht F. G. Hoffmann einer näheren Betrachtung. Die Untersuchungen von Fischer haben ergeben, daß die in seinem kleinen Drehtrommelofen gewonnenen Urteere eine wesentlich andere Zusammensetzung haben als die in den Großdrehöfen von Thyssen und vom Fellner & Ziegler erhaltenen Teere. Ohne Zweifel ist diese Erscheinung auf die Verschiedenheit der thermischen Verhältnisse zurückzuführen, denn bei der periodisch betriebenen Drehtrommel von Fischer werden die flüchtigen Schwelerzeugnisse jeweils sofort nach ihrer Austreibung abgeführt, ohne den höheren Temperaturen der darauf folgenden Weitererhitzung ausgesetzt zu sein, wogegen bei den kontinuierlich betriebenen Drehöfen der Industrie immer neue Kohleteilchen in einem gemeinsamen Schwelraume nacheinander alle Stufen der Erhitzung durchlaufen, wobei natürlich ständig die Schwelerzeugnisse aller Fraktionen miteinander vermischt abgeführt werden. Dazu kommt, daß im letzteren Falle jedes einzelne Kohleteilchen etwa doppelt so lange als in dem kleinen Drehtrommelofen bis zu seiner völligen Entschwelung erhitzt wird, so daß also auch die ausgetriebenen Schwelerzeugnisse im Großbetriebe doppelt so lange der Einwirkung der Wärme ausgesetzt sind.

In beiden Fällen erfolgt die Wärmezufuhr von außen durch eine Blechwand hindurch; wenn auch das Massenverhältnis von Eisern zu Kohle in beiden Fällen nicht wesentlich verschieden ist, so ist doch zu bedenken, daß bei den großen Drehöfen diese Blechwand eine Dicke von 18 mm, bei der kleinen Drehtrommel aber nur eine Dicke von 3 mm hat und daß im letzteren Falle, wo die Beheizung vorwiegend auf der Unterseite erfolgt, die Strahlungsverluste am Trommelumfang ganz wesentlich größer sind als bei dem in eine gut isolierte Heizkammer eingebauten Großdrehofen. Hier sind infolgedessen die Vorbedingungen für eine gewisse Zersetzung der Teerdämpfe und Oase an der unbedeckten Trommelwand mit ihrer großen Fläche weit mehr gegeben als im ersten Falle.

Bei den großen Drehöfen muß die Außenwand der Trommel auf 600° erhitzt werden, damit die Innentemperatur 500° beträgt; dazu müssen die Heizgase selbst natürlich noch eine wesentlich höhere Temperatur als 600° haben, da ohne Wärmegefälle keine Wärmeübertragung möglich ist. Die genaue Ermittlung der Temperatur der Trommelwand eines Drehofens und zumal der darin befindlichen Kohle ist mit Schwierigkeiten verbunden, so daß die Schweltemperatur eines Drehofens mit einer bestimmten Zahl nur annähernd gekennzeichnet ist, so lange man nicht die näheren Umstände der Temperaturmessung kennt.

Fischer hat empfohlen, zur Vermeidung der Teerzersetzung im Drehofen die Schwelgase im Gegenstrom zur Kohle abzuführen. Verfasser ist jedoch der Ansicht, daß diese Arbeitsweise keinen Vorteil bietet, weil die Trommelwandungen über ihre ganze Länge und ihren ganzen Umfang auf einer Temperatur von 500–600° gehalten werden, so daß die Gase auch beim Arbeiten im Gegenstrom einer teilweisen Zersetzung nicht entgehen können. Eine Erniedrigung der Trommeltemperatur zum Zwecke der Schonung der Teerdämpfe verbietet sich jedoch aus wirtschaftlichen Gründen. Außerdem steht es heute noch nicht fest, ob wirklich der Teer um so wertvoller ist, je weniger er zersetzt ist. Denn der Rohgewinn einer Schwelanlage bzw. die Summe der Einzelerlöse aus Teer, Benzin, Gas und evt. noch anderen gewinnbaren Stoffen, wie Aethylen und Azeton, braucht keineswegs am höchsten zu sein, wenn die Schwelerzeugnisse in der am wenigsten zersetzten Form gewonnen werden.

Zu diesen Ausführungen bemerkt F. Müller, daß bei dem neuen Doppeldrehofen auf der Zeche Mathias Stinnes I/II in Karnap die flüchtigen Schwelerzeugnisse im Gegenstrom zur Kohle abgeführt werden, so daß hier die Teerdämpfe mit dem heißen Halbkoks kaum bzw. gar nicht in Berührung kommen. Außerdem wird bei diesem Ofen noch überhitzter Wasserdampf eingeleitet, wodurch die gebildeten Teerdämpfe ganz besonders vor Zersetzung bewahrt werden. Durch Anwendung einer geräumigen Vorverbrennungskammer, in der das Heizgas mit geringstem Luftüberschuß verbrannt wird, sowie durch Zumischen von Abgasen nach dem sogen. Umpumpverfahren läßt sich hier eine durchaus gleichmäßige Beheizung der Schweltrommel und eine weitgehende Temperaturregelung erreichen. (Brennstoffchemie, Bd. 5, S. 287–288 und 388–389.)

Sander.

Abhängigkeit der Leitfähigkeit des Aluminiums von seinem Reinheitsgrad. Technisch reines Aluminium mit einem Al-Gehalt von 96,0–99,8% hat bei 350 Grad, der besten Glühtemperatur, eine:

Festigkeit von 9,5–11,5 kg/qmm,
Dehnung von 41–32 %,
Brinellhärte von 26–31 kg/qmm,

in stark kaltgewalztem Zustande eine:

Zugfestigkeit von 23–26 kg/qmm,
Dehnung von 6–5 %,
Brinellhärte von 65–68 kg/qmm,

Sein elektrischer Widerstand nimmt von 0,0294 Ohm. qmm/m bei reinem Aluminium auf 0,0570 bei legiertem zu, der für elektrische Leitungen erforderliche Querschnitt ist bei gleicher Leitfähigkeit rd. 1,7mal größer als bei Kupferdraht, doch macht das Gewicht nur 50 % aus.

Ueber die Zustandsdiagramme und Abhängigkeit der Festigkeitseigenschaften vom Al-Gehalt bei den |278| Al-Legierungen gibt W. Müller Aufschluß, in den betreffenden Diagrammen von „Materialprüfung und Baustoffkunde usw.“ (R. Oldenbourg Verlag, München) und kommt dabei auch auf den Einfluß des Kaltreckens zu sprechen (belegt diesen durch Diagramme etc.), daß die Festigkeit des Al um so geringer ist, je stärker es warm vorgewalzt wurde, daß die Verfestigungsgrenze für Aluminiumblech bei einem Kaltreckgrad von 98 bis 99% erreicht wird und dann bei weiterem Kaltrecken die Festigkeit infolge Erschöpfung des Formänderungsvermögens abnimmt (dann beginnt die Gefahr der Rißbildung). Die Festigkeitszunahme verläuft bei Al mit wachsendem Kaltreckgrad ungefähr geradlinig, steigt nach 80% Reckgrad stärker an unter entsprechender Abnahme der Dehnbarkeit. Gumlich und Vollhardt fanden für Dynamobleche senkrecht zur Walzrichtung eine größere Härte als parallel zu ihr, konnten aber für die elektrische Leitfähigkeit ein solches Verhalten kaum bemerken. Bei Al-Blechen wurde für die Querproben eine um 5–6% größere Festigkeit ermittelt als für die Längsproben.

Untersucht man Al auf seinen Leit- und Widerstandswert wie Temperaturkoeffizienten, so ergibt sich nach H. Berg „Aluminium und Aluminiumlegierungen“:


Metall
Leitwert
l/c in Ohm
für 1 qmm

Widerstandswert e
in Ohm für 1 qmm

Temperatur-
koeffizient
Aluminium 33,9 0,03 0,0037
99% hart
weich
34,42–34,48
35,03–35,14

Bestätigung finden diese Leitwerte in folgenden Versuchen an 3 Sorten von Al-Drähten verschiedener Reinheitsgrade und zwar erfolgten die Versuche durch Messungen an den Drähten im Vakuum; einmal in ihrem durch das Ziehen erreichten Zustande, dann nach ihrer Erwärmung von 500 Grad C; einmal um den Einfluß zu ermitteln der Bearbeitung des Materials beim Ziehen, dann die Veränderung seiner physikalischen Konstante durch Erwärmung desselben über den Rekristallisationspunkt hinaus. Dabei ergab sich folgendes:

Al-Gehalt 98,4% 98,8% 99,6%
Spez. Widerstand
in Q bei 20° C
vor 500° C
nach 500° C
0,03109
0,03049
0,03099
0,03073
0,02920
0,02897
Leitwert in Q vor 500° C
nach 500°
32,16
32,79
32,27
32,50
34,25
34,54
Temperatur-
koeffizient
vor 500° C
nach 500° C
0,00372
0,00374
0,00369
0,00379
0,00385
0,00389

Nach diesen Zahlen nehmen also die spez. Widerstände mit dem Reinheitsgrade des Metalls ab und infolgedessen die Leitfähigkeitswerte zu. Der Verlauf der Temperaturkoeffizienten führt zur Frage, bei welchem Erwärmungsgrad des Materials das günstigste Resultat für den Leitwert zu erwarten ist und da ergibt sich aus weiteren Versuchen, daß bei allen Sorten der größte Leitwert eines Al-Drahtes nach Anlassen auf 250 Grad C. zu erwarten ist; zu bemerken ist noch dazu, daß der Kohlenstoffgehalt eines Al-Drahtes den Leitwert ungünstig beeinflussen soll, nicht aber ein schwacher Eisen- und Siliziumgehalt.

Diesen Resultaten seien noch die Ergebnisse von G. Masung und G. Hohorst gegenübergestellt, welche sie auf Grund ihrer Versuche hinsichtlich der Aenderungen des elektrischen Leitvermögens in Abhängigkeit von der thermischen Behandlung an völlig rekristallisierten Aluminiumdrähten untersuchten (s. 4. Bd. der Wissenschaftlichen Veröffentlichungen aus dem Siemens-Konzern, 1. H. S. 91–108). Sie untersuchten den Einflußder Erhitzung auf verschiedene Temperaturen auf das elektrische Leitvermögen des technischen, bei 600° rekristallisierten Aluminiums mit 99,3 % Reingehalt und fanden es nach einer Erhitzung und Abschreckung auf 600° um ca. 1,5 Einheiten geringer als nach einer Erhitzung auf 350° und zwar infolge Aenderungen der Sättigungsmengen der aluminiumreichen Mischkristalle mit Si und Fe.

Nach ihren Untersuchungen der Leitfähigkeitsänderungen des kaltgereckten Aluminiums von demselben Reinheitsgrade in Abhängigkeit von der Rekristallisationstemperatur und des Einflusses der reinen Rekristallisation von dem der Verunreinigungen steigt die Leitfähigkeit durch Rekristallisation allein um etwa 1,7 Einheiten, durch Rekristallisation und Ausscheidung der Verunreinigungen zusammen bis um 3 Einheiten.

Nach einstündiger Erhitzung auf 300–350° erreichten sie die optimale Leitfähigkeit von 35,5–36,0 und stellten fest, daß diese Werte bei nachträglicher weiterer Kaltreckung erhalten bleiben.

Aus den Untersuchungen der Leitfähigkeit von 99,3-prozentigem Al mit 1 % Fe und 1 % Si ergab sich, daß bei diesen Legierungen die Leitfähigkeit durch grobe Rekristallisation nicht erniedrigt wird, der Einfluß des Fe und Si auf die Leitfähigkeit des völlig rekristallisierten Materials daran liegen dürfte, daß die Grenze der Mischkristallbildung im 99,3%igen Al für Fe bei ca. 0,4 % erreicht ist, beim Si dagegen bedeutend höher liegt; die Leitfähigkeitsänderungen hängen also vermutlich vor allem mit dem Fe zusammen.

Dr. Bl.

Erzeugung von Roheisen mit Torf. Die Versuche, den üblichen Hochofenbrennstoff, den Koks, einzusparen, und ihn möglicherweise durch einen anderen zu ersetzen, sind nicht neu. Schon im Jahre 1907 konnte man in englischen Fachzeitschriften lesen, daß ein Eisenhüttenwerk in Irland Roheisen unter Verwendung von Torfbriketts erblasen habe. Wenn dieses Verfahren keine Verbreitung fand, so liegt das daran, daß trotz der guten Eigenschaften des gewonnenen Roheisens zu hohe Ausgaben entstanden, die in wirtschaftlicher Beziehung nicht in ein tragbares Verhältnis zur Ausbeute zu bringen waren. Nun sind vor einiger Zeit von anderer Seite, nämlich auf einem Hochofenwerk zu Kulebak in Rußland neue Versuche mit Torf gemacht worden, die nach den bisher vorliegenden Berichten bessere Ergebnisse zeitigten.

Es handelte sich dabei um einen Torf, der an der Luft getrocknet war, 25% Feuchtigkeit und 2–3% Asche besaß; das Gewicht eines Kubikmeters betrug 300–335 kg, der Verbrauch im Hochofen, auf die Einheit Roheisens bezogen, 2,4 im Monat April, 2,44 im Monat Mai, 1,59 im Monat Juni und 1,73 im Monat Juli. Erzeugt wurde ein graues Eisen. Die Gichtgase setzten sich zusammen aus 8 % Kohlendioxyd, 21 % Kohlenoxyd und 14% Wasserstoff, während Methan (CH4) nicht bestimmt wurde. Das Heizvermögen dieses Gases war bei 1464 Wärmeeinheiten höher als das übliche von 950–1000 Wärmeeinheiten beim Kokshochofen, ebenso übertraf die Gasmenge je erzeugtes Eisen beim Torfbetrieb diejenige des Koksofens. Auskunft über den wirtschaftlichen Wert der neuen Arbeitsweise geben die über den Koks- und dem Torfhochofen aufgestellten Wärmebilanzen. Bei Berücksichtigung des Kokshochofens wird man allerdings auch die Vorgänge zu beachten haben, die sich von der Umwandlung der Kohle in Koks, also die Vorgänge in der Kokerei, abspielen, da hier Kohle und Torf einander gegenüberzustellen sind. Die vorgenommenen Berechnungen |279| haben erkennen lassen, daß die verbrauchte Wärmemenge für die Erzeugung der Eiseneinheit für beide Brennstoffe die gleiche ist, nämlich 10400 Wärme-Einheiten je kg Eisen im Kokshochofen und 10500 Wärmeeinheiten im Torfhochofen. Dagegen beträgt der thermische Leistungsgrad der Anlage vom Standpunkte der Wärmeausnutzung aus beim Torfbetrieb 50,8% und beim Koksbetrieb 35,2%. Diese Zahlen ergeben sich aus folgenden Betrachtungen:

Kokshochofen (Kohle):

Heizvermögen des Brennstoffes 8000 WE,
Kohlenverbrauch 1,3 kg je kg

erzeugten Roheisens, so daß man als Wärmeverbrauch erhält: 8000 × 1,3 = 10400 Wärmeeinheiten je kg Eisen. Demnach gewinnt man mit 1300 kg Kohle:

1000 kg Roheisen,

600 KW elektrische Energie,

35 kg Teer,

12 kg Ammoniak,

7 kg Benzol.

Wärmebilanz:

Ausgenutzte
Wärmemengen
verlorene
in Prozent

Art der auftretenden Wärme
+
12 Verlust in der Kokerei
6 Gas der Kokereiöfen
4,2 Teer
3,8 Abkühlung des Gases
4,0 Verlust in der Esse, Rauch usw.
1,8 Geschmolzenes Eisen
23,2 Gichtgas
5 Abkühlung des Gichtgases
40 Für geschmolzene Schlake
indothermische Reaktion usw.
––––––––––––––––––––––
35,2 64,8

Torfhochofen: Heizvermögen des Brennstoffes: 3500 Wärmeeinheiten,

Torfverbrauch 3 kg je kg erzeugten Roheisens,

woraus sich ein Wärmeverbrauch ergibt von 3500 × 3 = 10500 Wärmeeinheiten je kg Eisen. Mit 3000 kg Torf erzeugt man

1000 kg Eisen,

890 kW elektrische Energie,

110 kg Teer,

24 kg Ammoniak.

Wärmebilanz:

Ausgenutzte
Wärmemengen
verlorene
in Prozent

Art der auftretenden Wärme
+
7 Verluste in der Esse, Rauch
usw.
1,8 Geschmolzenes Eisen
41 Gichtgas
8 Teer
2,2 Abkühlung des Gichtgases
40,0 Für die geschmolzene Schlake,
indothermische Reaktionen
usw.
–––––––––––––––––––––
50,8 49,2

Es ist angenommen worden, daß die Koksofen- und Hochofengase in Motoren mit innerer Verbrennung oder für die Beheizung von Martinöfen ausgenützt werden. Die Erscheinung, daß die Gesamtsumme der verlorenen Wärmemengen bei der Verwendung von Kohle (also im Kokshochofen) größer ist, erklärt sich daraus, daß die in der Kokerei auftretenden Verluste beim Torfofen wegfallen, da die Verkokung des Torfes sich im oberen Teil des Hochofens selbst vollzieht. Das Gas des mit Torf betriebenen Ofens zu Kulebak findet Verwendung zum Heizen der Dampfkessel, die den nötigen Dampf zum Antrieb der verschiedenen Maschinen liefern. Wenn man sich nun die Erzeugungsziffern an Eisen näher betrachtet, die in 24 Stunden zwischen 34 und 46 Tonnen betragen, so kommt man zu der Ueberlegung, daß bei diesen geringen Erzeugungsziffern der Torfhochofen in erster Linie ein großer Gaserzeuger ist, der gleichzeitig aber auch Eisen liefert, der ferner die Eigentümlichkeit besitzt, die Aschen zu schmelzen, wie dies bei mehreren üblichen Gaserzeugern der Fall ist. In bezug auf die Menge an erzeugtem Eisen wird er daher, wenn er auch wärmetechnisch wirtschaftlicher arbeitet, dem Koksofen den Rang nicht streitig machen können, dagegen gestattet er die Vergasung von Torf in großem Maße und könnte infolgedessen in torfreichen Gegenden möglicherweise wertvolle Dienste bei der Krafterzeugung leisten. Die Gewinnung der Nebenerzeugnisse (Teer, Ammoniak) ist zwar beim Torfhochofen größer, doch bleibt zu berücksichtigen, daß der Teer als chemisches Erzeugnis bei der Kohlenverkokung bessere Eigenschaften aufweist. Der Erfinder des neuen Verfahrens, Vavilov, dem sein Verfahren in Rußland gesetzlich geschützt worden ist, verspricht sich von diesem sehr viel für die Zukunft, doch ist abzuwarten, ob es ihm in erster Linie gelingt, die Erzeugungsmenge an Eisen in vierundzwanzig Stunden erheblich zu steigern. (Revue de Metallurgie.)

Dr.-Ing. Kalpers.

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