Titel: | Ein Rückblick auf die Entwickelung der Starkstromelektrotechnik innerhalb der letzten drei Jahre. |
Fundstelle: | Band 315, Jahrgang 1900, S. 732 |
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Ein Rückblick auf die Entwickelung der Starkstromelektrotechnik innerhalb der letzten drei Jahre.
(Schluss von S. 709 d. Bd.)
Ein Rückblick auf die Entwickelung der Starkstromelektrotechnik innerhalb der letzten drei Jahre.
Das Bedürfnis, nicht nur alle in elektrischen Anlagen auftretenden Erscheinungen kontrollieren und alle Werte ziffermässig
feststellen zu können, sondern auch die Notwendigkeit, die Eigenschaften der zur Verwendung kommenden Materialien genau untersuchen
zu können, haben zu einer hohen Entwickelung der Messtechnik und damit auch zur Vervollkommnung der Messinstrumente und Anpassung
an die verschiedenartigen Verhältnisse geführt und dürfte auf keinem Spezialgebiete der Elektrotechnik mit einziger Ausnahme
der Elektrochemie die Zahl der Neuerungen so gross sein, wie speziell bei den Messinstrumenten. Grundlegende Aenderungen sind,
weil die massgebenden Gesetze bekannt, wohl nicht zu verzeichnen, hingegen weisen die geschaffenen Instrumente eine Reihe
wesentlicher Verbesserungen auf, wodurch auch den Bedürfnissen der Praxis und der Laboratorien bestens entsprochen wird. Hand
in Hand mit der Verbesserung dieser Instrumente ging auch die Entwickelung der verschiedenen Messmethoden, deren Hauptaugenmerk
dahin gerichtet ist, die Durchführung der Messarbeiten unter Wahrung der Sicherheit so einfach als möglich zu gestalten. Bei
dem grossen Umfange des vorliegenden Materials und der Verschiedenheit der mit den einzelnen Instrumenten erstrebten Zwecke,
muss sich, da hier ohne umfangreichere Erläuterung selbst für fachlich Gebildete, sofern dieselben mit demGegenstande nicht ohnedies vertraut sind, ein Verständnis nicht zu erreichen ist, auf die Anführung der wichtigsten Instrumente
beschränkt werden.
Unter den zur Messung der magnetischen Eigenschaften des Eisens dienenden Apparaten sind hervorzuheben ein neuer Apparat von
Prof. Ewing, des gleichen Konstrukteurs magnetische Wage für den Gebrauch in der Werkstatt, die Hysteresismesser von J. L. Gill, sowie von Blondel-Carpentier, der Magnetisierungsapparat von Siemens und Halske, und endlich der Apparat von Hartmann und Braun zur Messung elektrischer Felder.
Von Präzisionsinstrumenten sind zu erwähnen: das hochempfindliche Quadrantenelektrometer von F. Dolezalek, Helmholtz' absolutes Elektrodynamometer, das neue Universalgalvanometer von Siemens und Halske, die Flachspuleninstrumente der Firma Hartmann und Braun und die Präzisionsinstrumente von Gaus und Goldschmidt.
Von den für die Praxis bestimmten Instrumenten sind als erwähnenswert zu bezeichnen, das elektrostatische Niederspannungsvoltmeter
von Ayrton und Mather, das Wagegalvanometer von Dr. F.
Müller, das kombinierte Hitzdraht-Ampère-Volt- und Wattmeter von M. B. Field, das neue Wattmeter der Firma Siemens und Halske, sowie die Wechselstrom-Messinstrumente der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft in Berlin.
Neuerungen an Elektrizitätszählern weisen der vervollkommnete Uhrenzähler von Prof. Dr. II. Avon, der Elektrizitätszähler für Akkumulatorenbetrieb des gleichen Konstrukteurs, die Zähler der Elektrizitäts-A.-G. vorm. Schuckert und Co. Nürnberg, die Präzisions-Elektrizitätszähler von Siemens und Halske, der Elektrizitätszähler von O. Kennan, und die Zähler der Firma Hartmanu und Braun auf.
Von sonstigen Spezialzwecken dienenden Instrumenten sind anzuführen: der Isolationsmesser von Siemens und Halske, die Brücke zur direkten Ablesung der Lage von Isolationsfehlern in Licht- und Kraftanlagen nach Murray, der Isolationsmessapparat der Firma Hartmann und Braun, der Isolationsmesser für Wechselstrom-Betriebsspannung der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft, der Indikator für magnetische Drehfelder und für Wechselstromspannungen von H. Ebert und W. H. Hofmann, der direkt zeigende Phasenmesser der Firma Hartmann und Braun, das Instrument zur Ermittelung der Wechselzahl von Wechselstromgeneratoren von E. Stöckhard, und der Schlüpfungszähler der Firma Siemens und Halske.
Von den zahlreichen Messmethoden, wie solche angegeben und vorgeschlagen wurden, seien wegen ihrer enormen Wichtigkeit für
den praktischen Betrieb das Isolationskontrollsystem zur Anzeige von Stromentweichungen und das System zur Kontrolle der vagabundierenden
Ströme elektrischer Bahnen, beide von Dr. M. Kallmann, welche in einer fortwährenden Kontrolle des Leitungsnetzes gipfeln, besonders hervorgehoben.
Ueber die Entwicklung der elektrischen Beleuchtung innerhalb der letzten 3 Jahre gibt wohl die Statistik über die in Deutschland
im Betriebe befindlichen elektrischen Zentralen und deren Anwachsen im Laufe der Jahre den besten Aufschluss. Nach dem Stande
vom 1. März 1897 waren insgesamt 264 Elektrizitätswerke mit einer Gesamtleistung der Maschinen von 67,340,1 Kilo-Watt im Betriebe.
Die Statistik nach dem Stande vom 1. März 1899 ergibt eine Anzahl von 488 Zentralen mit einer Maschinenleistung von 145,533,55
Kilo-Watt. Es hat sich sonach die Anzahl der Elektrizitätswerke innerhalb 2 Jahren um 84,8 und die Gesamtleistung der Maschinen
sogar um mehr als 116 % erhöht.
Von diesen Werken wird die grosse Mehrzahl mit Gleichstrom in Verbindung mit Akkumulatoren betrieben und zwar von der Gesamtzahl
361 Werke oder ∾ 74 %. Die Wechselstrombetriebe sind minimal und betragen ebenso wie die Drehstrombetriebe nur
7 % der Gesamtsumme. Der Zuwachs an Wechselstromzentralen beträgt nur 27 %, während der der Drehstrom zentralen mehr
als 50 % beträgt. Das Ueberwiegen der Gleichstromzentralen mit Akkumulatorenbetrieb lässt sich auf verschiedene Ursachen zurückführen,
namentlich aber darauf, dass durch die Verwendung von Akkumulatoren eine Reserve für die Zeit des geringen Strombedarfes geschaffen
ist, und man daher im allgemeinen mit kleineren Maschinenaggregaten das Auslangen findet und eine bessere Ausnutzung der Maschinen,
weil man dieselben stets voll belastet laufen lassen kann, erhält, wodurch sich auch die Betriebskosten verringern. Vielfach
dürfte auch der Umstand massgebend gewesen sein, dass diese Zentralen auch den Strom für die elektrischen Bahnen liefern,
und man aus diesem Grunde, wiewohl die Spannung
für den Bahnbetrieb eine viel grössere als für den Beleuchtungs- and Motorenbetrieb ist, nicht gerne zu einem gemischten Betriebe
gegriffen hat. Die geringe Zahl der Wechselstromzentralen liegt wohl in dem heute nicht mehr ganz berechtigten Misstrauen
gegen die Wechselstrommotoren, woraus sich auch die relativ stärkere Vermehrung der Drehstromzentralen erklären lässt.
Durch das von England ausgegangene und mit Erfolg gekrönte Bestreben, die bisher allgemein gebräuchlich gewesene Betriebsspannung
für die Beleuchtungskörper von 110 auf 220 Volt zu erhöhen, wird nunmehr, da es der Glühlampenfabrikation gelungen ist, den
110 Voltlampen gleichwertige 220 Voltlampen zu erzeugen, der weiteren Ausbreitung von Gleichstromzentralen ein weiteres Feld
eröffnet, indem man bei der gleichen Dimensionierung des Leitungsnetzes ein doppelt so grosses Gebiet als bisher mit Strom
versorgen kann. Nichtsdestoweniger findet der Wechsel- undDrehstrom dort ein reiches Feld der Bethätigung, wo eine Fernübertragung der elektrischen Energie stattfinden soll, indem
durch die Möglichkeit der Anwendung sehr hoher Spannungen für die Fernleitung und deren Umwandlung in die normale Betriebsspannung,
die Versorgung zahlreicher zerstreuter Ortschaften mit Licht und Kraft von einer Zentralstelle aus intensiver als bisher in
Angriff genommen werden dürfte. Der Verbreitung derartiger Anlagen steht, nachdem der praktische Nachweis, dass mit Spannungen
bis zu 40000 Volt in den Fernleitungen noch mit Sicherheit gearbeitet werden kann, nur die Unsicherheit der Rechtsverhältnisse
und der Mangel eines Expropriationsgesetzes für derartige, doch dem Allgemeinwohl dienende Anlagen als Hindernis entgegen.
Das Nutz Verhältnis zwischen der für die Erzeugung der Elektrizität und deren Verwertung aufgewendeten Wärmeenergie und dem
erzielten Effekte ist bisher noch ein äusserst ungünstiges, indem für das Bogenlicht kaum 2 %, für die Glühlichtbeleuchtung
aber nur ein Bruchteil von 1 % für den eigentlichen Zweck nutzbar gemacht werden können. Allerdings entfällt hierbei trotz
der hohen Entwickelung der Dampfmaschine der grösste Teil der Verluste auf die Umwandlung der Wärmeenergie in mechanische
Arbeit, während die reine elektrische Umsetzung und Fernleitung relativ nur geringe Verluste bedingt, aber von der in die
Beleuchtungskörper eingeführten elektrischen Energie geht wieder der grösste Teil durch weitere Umsetzung in Wärme verloren,
so dass hieraus als Endergebnis das erwähnte ungünstige Nutzverhältnis resultiert. Das Bestreben in dieser Beziehung, bessere
Ergebnisse zu erreichen, ist daher ein leicht begreifliches. Bei den Bogenlichtlampen konnte bisher nur ein ruhiges brauchbares
Licht erzielt werden, wenn man den Lampen einen Beruhigungswiderstand vorschaltete, und hierdurch bei zwei in Serie geschalteten
Gleichstrombogenlamgen, welche insgesamt 80 bis 84 Volt erfordern, eine Spannung zu 110 Volt anwandte, so dass 25 bis 30 %
der Netzspannung abgedrosselt oder 25 bis 30 % der aufgewandten Energie nutzlos in Wärme umgewandelt wurden. Durch das Auftauchen
der Bogenlampen mit eingeschlossenem Lichtbogen, bei welchen die an den Lichtkohlen erforderliche Spannung ungefähr doppelt
so gross erfordert wird, wie bei den Lampen mit offenem Lichtbogen, ist man der Lösung der Frage, einer besseren Ausnutzung
der eingelieferten elektrischen Energie etwas näher gerückt, indem bei diesen Lampen der Vorschaltwiderstand zwar nicht entbehrt,
aber dennoch bedeutend herabgemindert werden kann. Da sich bei diesen Lampen auch durch eine günstigere Lichtverteilung ein
besserer Nutzeffekt ergibt, und ausserdem die Menge der bei gleicher Leistung verbrannten Lichtkohle im Verhältnisse zu den
Lampen mit offenem Lichtbogen eine ungleich geringere ist, weshalb diese Art von Lampen nicht mit Unrecht Dauerbrandlampen
benannt werden, haben dieselben auch in kurzer Zeit grosse Verbreitung gefunden. Die Idee, den Lichtbogen der Bogenlampen
nahezu luftdicht gegen aussen abzuschliessen, datiert schon aus einer Zeit, wo die Dynamomaschine noch gänzlich unbekannt
war, indem Slaite bereits im Jahre 1846 ein Patent darauf nahm, die Zufuhr an Sauerstoff zu den Kohlen zu unterdrücken, was er durch Einstellung
der Elektroden in ein engräumiges Glasgefäss zu erreichen suchte. Er hat somit bereits die Grundidee, auf welcher die heutigen
Lampen dieser Art basieren, gefunden. Trotzdem von vielen Seiten diese Idee wieder aufgenommen wurde, gelang es doch erst
Jandus in den Jahren 1893 und 1894 eine wirklich brauchbare derartige Lampe zu schaffen, welche demnach in Amerika rasch Eingang
fand und sich auch allmählich in Europa, namentlich England, einzubürgern begann. Die äusserst einfache Konstruktion, die
sichere Funktion, sowie die günstige, gleichmässige Lichtverteilung, welche einzig und allein in Betracht kommt, sowie die
grosse Kohlenersparnis – eine derartige Lampe brennt 80 bis 100 Stunden mit denselben Kohlen, wie solche im offenen Lichtbogen
in 8 bis 10 Stunden verbrannt werden –, haben nebst den geringeren Bedienungskosten und der Möglichkeit, dieselbe direkt mit
einem Vorschaltewiderstand an die normale Leitungsspannung anschalten zu können, ihre dermalige grosse Verbreitung gesichert.
Aehnliche Konstruktionen von Lampen hat die Bogenlampenfabrik von K. Weinert mit ihrer auch für Wechselstrom einrichtbaren Sonja-Dauerbrandlampe und die Allgemeine Elektrizitätsgesellschaft in Berlin geschaffen. Die Firma Křižik in Prag verwendet in neuerer Zeit bei der von derselben seit langem fabrizierten Differentiallampentype Glaskugeln, welche
sich enge an den Gehäuserahmen anschmiegen, so dass der Luftzutritt zum Lichtbogen möglichst hintangehalten wird, und sollen
mit diesen Lampen bei sonst gleichbleibender bekannter Brenngüte nunmehr etwa 50 % an Lampenkohlen erspart bezw. die Brenndauer
auf das Doppelte erhöht werden.
Eine andere Methode, an dem Stromverbrauche durch Verminderung der Verluste in den Beruhigungswiderständen Ersparnis zu erzielen,
besteht darin, statt zwei an die Netzspannung von 110 Volt in Serien angeschaltete Bogenlampen von 40 bis 42 Volt, deren drei
von 30 bis 35 Volt Spannung in Serie zu schalten und so nur 5 bis 18 % der Spannung in den Vorschaltwiderständen zu vernichten.
Die Schwierigkeiten, welche sich der Konstruktion solcher geringvoltiger Bogenlampen entgegensetzten, sind nunmehr überwunden
und ist es der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft gelungen, eine allen Anforderungen entsprechende Differentiallampe zu bauen, welche, zu dreien geschaltet, bei 110voltigem
Gleichstrom nicht nur sehr gleichmässig und ruhig brennt, sondern auch bei gleichem Strombedarf gegenüber der Zweilampenschaltung
eine Lichtausbeute im Verhältnisse von etwa 3 : 4 ergibt. Diese Lampen haben sich bereits in der Praxis eingebürgert und werden
namentlich für die Schaufensterbeleuchtung mit Vorliebe verwendet.
Für Wechselströme hat sich zum Zwecke der Dreierschaltung der Lampen die nach der Hegner'schen Konstruktion gebaute Voltalampe bestens bewährt. Bei beiden Lampen wird ein Ueberschreiten der Gesamtspannung durch
selbstthätiges Einregulieren hintangehalten.
In Bezug auf Lampenkonstruktionen sind, wiewohl auch hier viele technische Neuerungen vorliegen, welche infolge Erkenntnis
der bestehenden Mängel geschaffen wurden, prinzipielle Aenderungen kaum zu konstatieren und wäre demnach nur die Wechselstrombogenlampe
der Allgemeinen Elektrizitätsgesellschaft, welche auf Einregulierung der Kohlen durch Elektromotoren beruht und der neuen Bogenlampe der Firma Siemens und Halske A.-G. mit festem Brennpunkt und schwingendem Laufwerkrahmen, die beide eine grosse Empfindlichkeit der Regelung aufweisen, zu erwähnen.
Auf dem Gebiete der Glühlampenbeleuchtung sind nur insofern Fortschritte zu verzeichnen, als es nunmehr gelungen ist, hinreichend
widerstandsfähige Glühlampen für höhere Spannungen (225 Volt) zu erzeugen. Der grosse Wert dieser Neuerung ist schon einleitend
hervorgehoben worden. Das Bestreben der Lampenfabrikanten ist nun dahin gerichtet, den Lampen eine einheitliche Fassung zu
geben und so den Gebrauch jeder Lampengattung an jedem Objekte zu ermöglichen.
Bezüglich der Nernst-Lampe, auf welche so grosse Hoffnungen gesetzt wurden, ist und bleibt es noch wünschenswert, sich vorläufig
etwas skeptisch zu verhalten, da mit derselben, wenn auch die Reklametrommel für dieselbe eifrig gerührt wird, bisher noch
nicht an die Oeffentlichkeit getreten wurde. Bewahrheiten sich die Angaben, dass diese Lampe einen Energieverbrauch von nur
1,75 bis 2,5 Watt pro Normalkerze aufweist, so würde dies bei den unleugbar guten Lichtqualitäten dieser Lampe, jedenfalls
einen grossen Fortschritt in der Beleuchtung bedeuten. Als ein Nachteil dieser Lampe ist das unbedingt notwendige Vorwärmen
des Leuchtkörpers zu bezeichnen, durch welche diese Beleuchtungsart sich für die allgemeine Anwendung nicht recht eignet,
indem der Vorteil des elektrischen Glühlichtes, sofort und jederzeit Licht zu erhalten, verloren geht. Werden auch selbstthätig
wirkende Vorwärmevorrichtungen angewendet, so gebraucht es immerhin einige Zeit, bis der Glühkörper hinreichend vorgewärmt
ist, um Licht ausstrahlen zu können.
Ausserdem sind diese Vorwärmevorrichtungen, für welche fast ausschliesslich dünne Platindrähte zur Anwendung kommen sollen,
in ihren Anschaffungskosten so teuer, dass dermalen eine Verdrängung der evakuiertenKohlenglühlampe kaum in Aussicht genommen werden kann. Die Vorzüge, welche diese Lampe in Bezug auf Lichtqualität entwickeln,
sowie die Thatsache, dass die Lampen Lichtstärken bis zu 300 Kerzen und darüber abgeben können, würden derselben jedoch für
viele Sonderzwecke eine reichliche Anwendung sichern.
Die Bemühungen Tesla's und Mac Farlan's, durch Ströme enormer Spannung und äusserst hoher Periodenzahl Elektrizität direkt in Licht umzusetzen, haben auch in den
letzten drei Jahren zu keinem greifbaren praktischen Ergebnisse geführt.
Für die Entwickelung der elektrischen Kraftübertragung innerhalb der letzten drei Jahre gibt die Statistik der Elektrizitätswerke
Deutschlands ebenfalls die beste Auskunft. Die Anzahl der an die Elektrizitätswerke für motorische Zwecke angeschlossenen
Pferdekräfte betrug nach dem Stande vom 1. März 1897 21809, hingegen nach dem Stande vom 1. März 1899 68628, so dass sich
hier innerhalb zweier Jahre ein Zuwachs von 46819 PS ergibt, was einer Vermehrung um mehr als 200 % entspricht. Dabei liegen
die Verhältnisse in Deutschland insoferne ungünstig, als dasselbe relativ arm an verwertbaren Wasserkräften ist, sich somit
daselbst ein keineswegs günstiges Feld für die Entwickelung der elektrischen Kraftübertragung bietet. Diese Ziffern sind dafür
aber um so lehrreicher, als sie die Ueberlegenheit der Kraftübertragung gegenüber allen anderen Kraftübertragungsmethoden
erweisen, da sich unter den sonst ungünstigen Verhältnissen, trotz des rapiden wirtschaftlichen Aufschwunges, eine derartige
Zunahme nicht erklären liesse. Dass in anderen Ländern, welche von der Natur mit Wasserkräften reich gesegnet sind, also in
Nordamerika, der Schweiz und Italien, von dieser Begünstigung in ausgedehntem Massstabe Nutzen gezogen wurde, ist selbstredend.
Für Kraftübertragungszwecke gelangt wegen der günstigen Eigenschaften der Drehstrommotoren, zumeist hoch gespannter Dreiphasenstrom
zur Verwertung, und ist man bestrebt, um an Leitungsmaterial für die Uebertragung möglichst zu sparen, mit den Spannungen
so hoch als möglich hinauf zu gehen. Es hat sich indes erwiesen, dass trotz der Entwickelung des Leitungsbaues, welche eine
sehr gute Isolierung der Leitungen zulässt, die Höhe der Spannung eine gewisse Grenze nicht überschreiten darf und dass eine
gute Ausnutzung nur dort möglich ist, wo das Leitungsnetz stets voll belastet wird, weil sonst die durch die Selbstinduktion
in den Leitungen auftretenden Verluste zu grosse werden. Dies kommt allerdings mehr für mit Dampf betriebene Anlagen in Betracht,
da hier die bestmöglichste Ausnutzung des Brennmaterials ins Auge gefasst werden muss, während bei hydraulischen Anlagen,
welche zumeist über Kraftüberschuss verfügen, bei welchen sohin die Verluste weniger in Berücksichtigung gezogen werden müssen,
das Augenmerk mehr auf die Ersparnisse in den Leitungsanlagen gelegt wird, also höhere Spannungen unter Gestattung grösserer
Verluste mit Vorliebe zur Verwendung gelangen.
In neuerer Zeit macht sich aber auch das Bestreben geltend, für Gleichstromanlagen den Vorteil höherer Spannungen auszunutzen.
Hier waren die Bestrebungen Thuri's erfolgreich, welcher ein System zur elektrischen Kraftübertragung mit hochgespannten Gleichströmen unter Anwendung des bekannten
Prinzips der Serienschaltung der Generatoren ausgearbeitet hat. Bei diesem System wird mit konstanter Stromstärke gearbeitet,
es muss sich demnach die Spannung entsprechend der jeweilig zu leistenden Arbeit proportional ändern, was durch automatische
Zu- und Abschaltung der Generatoren bezw. Einschaltung von Widerständen erreicht wird. Um Spannungen von 10000 Volt zu erreichen,
werden, da die Gleichstromgeneratoren nur schwer über 2400 Volt gebaut werden können, vier bis fünf solcher Generatoren in
Serie geschaltet. Für noch höhere Spannungen muss die Zahl der in Serie zu schaltenden Maschinen selbstverständlich erhöht
werden. Eine Reihe nach diesem System ausgeführter Kraftübertragungsanlagen, wie bei der Popp'schen Luftdruckgesellschaft in Paris (1200 PS mit
3600 Volt), im Val de Travers (1000 PS mit 10400 Volt auf 34 km), in Chaux de Fonds und Locle (3200 PS mit 14400
Volt auf 48 km) u.s.w. erweisen die Lebensfähigkeit dieses Betriebes und soll die in Ausführung begriffene Anlage in Steinamanger (Ungarn), bei welcher
1200 PS mit 12000 Volt auf 68 km verteilt werden, auch nach diesem System zur Ausführung gelangen.
Inwiefern die elektrische Kraftübertragung fördernd auf die Ausnutzung bisher brach gelegener Wasserkräfte eingewirkt hat,
beweist die grosse Zahl der in den letzten Jahren zur Ausführung gebrachten Anlagen. Abgesehen von der so vielseitig besprochenen
Kraftübertragungsanlage an den Niagarafällen, bei welchen die ursprünglich ins Auge gefasste Anlage zur Lieferung von elektrischem
Strom mit 25000 PS bereits nicht mehr ausreicht, so dass die Erweiterung derselben um weitere 25000 PS bereits in Angriff
genommen wurde, seien von den vielen grossartigen Anlagen nur als besonders bemerkenswert die nachfolgenden hervorgehoben:
Die Kraftübertragungsanlage in Fresno in Kalifornien. Diese Anlage ist in zweifacher Hinsicht bemerkenswert, erstens durch
die Schwierigkeit der Bauausführung, indem die ganze Wasserzuleitung durch wildes zerklüftetes Gebirge geführt werden musste
und zweitens durch das hohe Gefälle, welches 427 m beträgt. Dieser sonst sehr günstig gelegene Ort konnte sich wegen Mangel
an Kohle bisher nicht entsprechend entwickeln, welcher Nachteil nun durch diese Anlage beseitigt erscheint, um so mehr, als
dieselbe auf 7000 PS erweitert werden kann. Die Entfernung, auf welche der zur Erzeugung gelangende Drehstrom von 11200 Volt
übertragen wird, beträgt 58 km. Wegen der hohen Spannung, die angewendet wird, ist die Kraftübertragung zu Telluride
(Amerika) beachtenswert. Hier ist es nach langen eingehenden und sehr sorgfältig durchgeführten Versuchen und Studien
gelungen, einen Dauerbetrieb mit 40000 Volt Spannung aufrecht zu erhalten. Eine weitere amerikanische Anlage von Bedeutung
bildet die Anlage zur elektrischen Arbeitsübertragung von den Snoqualmie Falls nach Seattle und Tacoma mit 14000 PS und 29000
Volt Spannung, bei welcher zum erstenmal Aluminium als ausschliessliches Leitungsmaterial verwendet wurde.
Unter den elektrischen, auf Ausnutzung der Wasserkräfte basierenden Kraftübertragungsanlagen Deutschlands gewinnt die Anlage
bei Rheinfelden, bei welcher dermalen 22000 PS zur Ausnutzung gelangen, immer grössere Bedeutung und sind infolgedessen dortselbst
eine Reihe von Industrien entstanden, die wieder zum Aufbau einer Stadt führten.
Von den grossen Wasserfällen Schwedens und Norwegens werden nunmehr bereits die Trollhättan-Wasserfälle, der Fall bei Sarpsfossen
und die Wasserfälle des Glommenflusses für Kraftübertragungszwecke verwertet und sollen denselben 75000,
14000 und 56000 PS entnommen werden. Bemerkenswert sind ferner die, die Wasserkräfte der Adda bei Paduna in Italien
und der Etsch bei Meran in Tirol ausnutzenden Anlagen, sowie die allerdings nur kleine Anlage (1800 PS) Les Clees-Iverdon,
welche
20 Städte und Dörfer im Umkreise mit Licht und Kraft versorgt.
Von grossartigen Dampf zentralen ist wohl die der Metropolitan Strassenbahn Co. in New York mit 70000 PS die hervorragendste. Einen Beweis, wie vorteilhaft sich die Zentralisierung der Dampfanlagen und
Verteilung der Kraft von einer solchen Zentralstelle gestaltet, bildet die Anlage der Rand-Central-Electric Works bei Johannesburg-Witwatersrand von 4800 PS, durch welchen die zahlreichen für den Minenbetrieb im Gebrauch gestandenen kleinen
Dampfanlagen beseitigt wurden.
Durch die Art und Weise des Betriebes, welcher sich den, durch die örtliche Lage gegebenen besonderen Verhältnissen anpasst,
sind die Schöpfwerksanlagen im Memel-Delta, die Wasserförderungsanlage in Bukarest, der Betrieb der Motoren mit einphasigem
Wechselstrom im Kölner Hafen, sowie die Gleichstrom-Drehstromspeicheranlage in Hamburg bemerkenswert. Bei der letzteren Anlage
erzeugt der Generator normal Drehstrom, mittels welchem die Motoren angetrieben und ein Drehstrom-Gleichstromumformer in Thätigkeit
gesetzt wird. Der von der Gleichstrommaschine gelieferte Strom ladet eine Akkumulatorenbatterie. Zur Zeit des schwächeren
Betriebes, während welcher der Drehstromgenerator ausser Gang gesetzt wird, treibt dieAkkumulatorenbatterie den Gleichstromgenerator als Motor und dieser wieder den mit ihm gekuppelten Drehstrommotor, welcher
nunmehr als Generator wirkt und die verteilten Drehstrommotoren mit Strom versorgt.
Die Verwertbarkeit des Elektromotors für den Antrieb von Arbeitsmaschinen erweist sich schon daraus, dass er sich in den verschiedensten
Betrieben bereits vollkommen eingebürgert hat. In Maschinenfabriken, Spinnereien, Buchdruckereien, Zuckerfabriken, Hutfabriken,
sowie in den verschiedenartigsten sonstigen Betrieben findet er zahlreiche Anwendung. Im Bergwerksbetriebe gelangt er nicht
nur für die Wasserhaltung, sondern auch für den Antrieb der verschiedensten Gesteinsbohrmaschinen um so mehr in ausgiebige
Verwendung, als er wenig Raum einnimmt, ökonomisch arbeitet, sich selbst in schlagwetterreichen Kohlenrevieren als durchaus
ungefährlich erweist, und die Stromzuleitung zu demselben in einfacher
bequemer Weise möglich ist.
Auch auf Dampfschiffen, namentlich auf Kriegsschiffen, beginnt man nun der Anwendung des elektrischen Kraftbetriebes erhöhte
Aufmerksamkeit zu widmen. Abgesehen von elektrischen Kommando- und Steuerapparaten finden sich noch viele Anwendungsgebiete
für den Elektromotor, welcher berufen ist, die bisher im Betriebe befindlichen Auxiliardampfmaschinen zu ersetzen. Anregung
hierzu gaben die Versuche des W. W. White an Bord des Kriegsdampfers Minneapolis der nordamerikanischen Marine, welcher nachwies, dass diese Hilfsdampfmaschinen 54 kg Dampf pro Pferdestärke und Stunde verbrauchen.
Alton D. Adams weist nun nach, dass für den Antrieb von Elektromotoren bei einem Wirkungsgrade von 64 % an der Motorwelle nur 17,7 kg Dampf
für die gleiche Leistung benötigt werden. Da sich nun die Gewichte der Elektromotoren gegenüber den Dampfmaschinen sicher
geringer halten lassen werden und die etwas höheren Anlagekosten durch den Minderverbrauch an Kohle bald amortisieren, sind
die Vorteile des Motorenbetriebes zur Evidenz klar gelegt, indem durch deren Anwendung der Aktionsbereich der Kriegsschiffe,
infolge der Möglichkeit mit den gleichen Kohlenvorräten längere Zeit auszureichen, erhöht wird.
Die Ueberlegenheit des elektrischen Bahnbetriebes auf Linien mit sehr dichter Folge der einzelnen Züge über den Dampf und
animalen Betrieb ist bereits allgemein anerkannt und beginnt man daher bereits vielfach denselben nicht nur auf den Strassenbahnen,
sondern auch auf Lokalbahnen und Vollbahnen, welche in Bezug auf ihre Verkehrsverhältnisse diesen Anforderungen entsprechen,
nach und nach einzuführen. Hingegen sind die Ansichten, ob sich dieser Betrieb auch für den Voll- und Fernverkehr eigne, noch
sehr geteilt. Es dürfte ausser Zweifel stehen, dass sich diese Betriebsart auch auf Vollbahnen mit dichtem und möglichst gleichem
Verkehr selbst für die Beförderung von Lasten vorzüglich eignen wird. Hingegen geht bei längeren Bahnen mit minder dichtem
und unregelmässigem Verkehr der Hauptvorteil der gleichmässigen und daher ökonomischen Ausnutzung der Betriebskraft verloren,
so dass hier der Betrieb mit Dampflokomotiven noch immer der Vorteilhaftere sein dürfte. Die Idee, die elektrische Kraft für
den Schnellverkehr der Züge auszunutzen und hierdurch, bei Beibehaltung der bisherigen Bequemlichkeit und Sicherheit für den
Reisenden, bisher nicht erreichbare Geschwindigkeiten zu erzielen, hat zwar viel Bestechendes für sich, allein deren Realisierung
steht, wiewohl diesbezüglich auf der im Bau begriffenen Columbia-Maryland-Eisenbahn bereits der Anfang gemacht werden soll,
noch in weiter Ferne. Die Durchführung derselben würde, da die ganze Anlage der Bahn den in Aussicht zu nehmenden Geschwindigkeiten,
bis zu 200 km in der Stunde, entsprechend erfolgen müsste, die Radien sohin vergrössert, die Wegübersetzungen beseitigt und
ein stärkerer Oberbau anzuwenden wäre, mit so enormen Kosten verbunden sein, dass sie nur bei einem ausser ordentlich starken
Verkehr Aussicht auf Erfolg verhiesse. Wenn nun dessen ungeachtet dem elektrischen Betriebe auf Vollbahnen die vollste Aufmerksamkeit
gewidmet und demselben näher getreten wird, so liegt dies, wie bei den Versuchen auf italienischen Bahnen, und zwar auf den
Linien Mailand-Monza, Rom-Frascati, Bologna- S. Felice und Lecco-Colico-Sondrio, welche ein günstiges Ergebnis hatten, hauptsächlich darin, dass Italien ein kohlenarmes
Land ist, während es in seinen grossen Müssen über ausreichende Wasserkräfte verfügt, welche für diese Zwecke nutzbringend
zu verwerten sein werden. Für die Versuche auf der Wannsee- und der Wiener Stadtbahn sind eben die für den elektrischen Betrieb
günstigen Verhältnisse massgebend, wie denn auch in absehbarer Zeit bei den Stadtbahnen mit Normalspur und Vollbetrieb die
Elektrizität die Dampflokomotive verdrängen wird. Hat doch die Union Elektrizitätsgesellschaft in einem umfangreichen Elaborat den Nachweis zu erbringen versucht, dass die Leistungsfähigkeit der Berliner Stadtbahn, welche
heute nahezu an ihrer Grenze angelangt ist, durch Einführung des elektrischen Betriebes um
260 % erhöht zu werden vermag. Besonderer Bevorzugung erfreut sich der elektrische Betrieb für Bergbahnen in der
Schweiz, wofür jedoch auch die Möglichkeit der Verwertung der Wasserkräfte mit massgebend ist.
Das elektrische Strassenbahnwesen erfreut sich eines intensiven Aufschwunges und dürften die in Europa erzielten Ergebnisse
dies am besten nachweisen. Da Statistiken über andere europäische Länder wie Deutschland und Oesterreich nicht zur Verfügung
stehen, sollen hier nur in kurzem die erforderlichen Daten gegeben werden, welche wohl, da die anderen Länder kaum zurückstehen,
einen Rückschluss auf dieselben gestatten. In Deutschland betrug nach dem Stande vom 1. August 1896 die Anzahl der Städte
mit elektrischen Bahnen 42, die gesamte Geleislänge 854,08 km, die Anzahl der Motorwagen 1571, die Gesamtleistung der für
den Bahnbetrieb verwendeten Maschinen
18560 Kilo-Watt, und nach dem Stande vom 1. September 1899 die Anzahl der Städte mit elektrischen Bahnen 80, die
gesamte Geleislänge 2812,55 km, die Anzahl der Motorwagen 4504 Stück und die Gesamtleistung der verwendeten Maschinen 66041
Kilo-Watt, was einem Zuwachs von rund 112, 229 und 123 % entspricht.
In Oesterreich betrug die Betriebslänge der elektrischen Bahnen Ende 1896 nur 46,761 km, Ende 1899 hingegen 155,39 km, es
ist sonach ein Zuwachs von 232 % zu verzeichnen.
Der Betrieb dieser Bahnen erfolgt durchgehends, mit nur wenigen Ausnahmen, wie die Bahn in Lugano, die Gornergratbahn, die
Bergbahn Stansstad-Engelberg, die Jungfraubahn und die Hauptbahn Burgdorf-Thun, mittels Gleichströmen und zwar zumeist mit
oberirdischer Stromzuführung. In Deutschland findet der gemischte Betrieb mit Akkumulatoren und oberirdischer Stromzuführung
vielfach Anwendung. Die unterirdische Stromzuführung gelangt wegen der zu grossen Anlagekosten nur auf kurzen Bahnlinien mit
intensivem Verkehr zur Verwertung, und zieht man es in den meisten Fällen vor, dort, wo die rein oberirdische Stromzuführung
nicht gestattet wird, den gemischten oder den reinen Akkumulatorenbetrieb einzuführen. Bei den vorgenannten Schweizerbahnen
wird für den Betrieb Dreiphasenstrom verwertet und erfolgt die Stromzuleitung gleichfalls oberirdisch, zu welchem Zweck zwei
Stromabnahmeleitungen angeordnet sind. In den Zentralen der Gleichstrombahnen und in deren Unterstationen werden jetzt mit
wenigen Ausnahmen Ausgleichsund Pufferbatterien angewendet, da dieselben nicht nur ein ökonomisches Arbeiten durch gleichmässige
Belastung der Maschinen und Aufnahme der Stromstösse gestatten, sondern auch zur Reserve während des schwachen Betriebes herangezogen
werden können.
Von neueren Projekten zur Ausnutzung des Wechselstromes für Traktionszwecke sei hier, wiewohl es noch keine praktische Anwendung
gefunden, des Wechselstrom-Gleichstromsystem es von Max Déri gedacht. Jeder Motorwagen ist mit einer gleichen Zahl von Wechsel- und Gleichstrommotoren und einer Akkumulatorenbatterie
ausgerüstet. Normal erfolgt der Antrieb durch die Wechselstrommotoren, welche nebstbei, wenn die Belastung unter dem Normalen
ist, den Gleichstrommotor antreiben und denselben als Generator wirken lassen, wobei er die Akkumulatorenbatterie ladet. Sobald
die Belastung derart anwächst, dass der Wechselstrommotor dieselbe nicht allein zu überwinden vermag und ausser Takt käme,
trittder nunmehr von der Akkumulatorenbatterie gespeiste Gleichstrommotor, als welcher, wegen der leichteren Spannungsregulierung
ein Nebenschlussmotor verwendet werden soll, in Wirksamkeit und unterstützt den Wechselstrommotor so lange, als die stärkere
Belastung andauert. Diese gegenseitigen Wechselbeziehungen zwischen den beiden Motoren sollen sich hierbei unter Anwendung
eines selbstthätigen Umschalters und künstlicher Widerstände durchaus selbstthätig regeln.
Von neueren Bahnen sei nur ihrer Besonderheit wegen die elektrische Schwebebahn Barmen-Elberfeld-Vohwinkel nach System Langen hervorgehoben, da nach den bisherigen Ergebnissen sich ein weites Feld für die Verwertung dieser Art Bahnen erschliessen
dürfte.
Die grossen Kosten der unterirdischen Strom Zuführung, die Misslichkeit des reinen und gemischten Akkumulatorenbetriebes,
wenden das Bestreben der Erfinder dahin, diese Nachteile zu beseitigen. Es entstanden eine Reihe von Systemen unterirdischer
Stromzuführungen, welche jedoch bisher keinen nennenswerten Erfolg aufzuweisen haben und von welchen das zwar teuere, aber
betriebssichere System der Firma Siemens und Halske fast einzig und allein in Anwendung steht. Die Teilleiter- und Kontaktknopfsysteme, deren eine grosse Anzahl in Vorschlag
gebracht wurde, so von Bochet. Claret, Vuilleumier, Križik, Esmond, Union Elektrizitätsgesellschaft, S. Thompson und M. Walker, O. Lucher und vielen anderen, haben sich bisher mit Ausnahme des Systems von Diatto in Tours noch immer nicht einzubürgern vermocht, trotzdem die verschiedenen ausgeführten Versuchsstrecken zumeist ganz günstige
Resultate ergaben. Es liegt eben hier die Furcht vor, dass die vielen, meist subtilen Ein- und Ausschaltevorrichtungen leicht
in Unordnung geraten, sohin die Instandhaltung nach längerem Betriebe mit den grössten Schwierigkeiten verbunden sein wird.
In den letzten Jahren, welche den Aufschwung des Automobilismus brachten, hat sich auch die Elektrizität dieses neuen Verkehrsmittels
bemächtigt und dasselbe dank dem Eifer und Verständnis der Konstrukteure auf eine hohe Stufe der Vollendung gebracht. Da jedoch
nur Akkumulatoren als Kraftquelle zur Verfügung stehen, ist die Anwendung dieser Gattung Fahrzeuge eine sehr beschränkte,
indem dieselben an die Städte gebunden sind. Die Akkumulatoren vermögen eben im Verhältnis zu ihrem Eigengewicht nur eine
bestimmte Quantität Elektrizität aufzuspeichern, welche ungefähr für 60 km Transportweg ausreicht. Nach Zurücklegung dieses
Weges müssen dieselben wieder nachgeladen werden und ist zu diesem Zweck eine Ladestation erforderlich, die bei Ueberlandtouren
nicht allenthalben zu finden ist. Im inneren Verkehr der Städte bewähren sich dieselben jedoch ausgezeichnet und haben den
grossen Vorteil, auch grosse Hindernisse überwinden zu können, indem dem Elektromotor für kurze Zeit eine das normale Mass
um das Drei- bis Vierfache überschreitende Leistung zugemutet werden kann.
Für Ueberlandtouren auf belebten Routen dürfte sich jedoch das Elektroautomobil dann bewähren, wenn der Strom von einer stromführenden
Leitung mittels Trolley abgenommen werden kann, während sich das Fahrzeug auf der Strasse bewegt. Zu diesem Zweck muss das
Abzweigekabel, um sich entgegenstellenden Hindernissen ausweichen zu können, flexibel eingerichtet werden. Caffrey und Manon haben bereits im Jahre 1897 einen derartigen Vorschlag erstattet und dessen praktische Verwertbarkeit durch Versuche nachgewiesen.
In neuerer Zeit hat Lombard Gérin ein neues System dieser Art des Transportes vorgeschlagen, bei welcher der Trolley an der Leitung hängt und mit dem Wagen
nur durch eine Kuppel in Verbindung steht. Dieser Trolley wird durch einen mit ihm direkt verbundenen Elektromotor längs der
Leitung und zwar mit derselben Geschwindigkeit wie der Wagen fortbewegt, so dass ein Reissen der Leitung durch heftiges Anziehen
der Trolleyschnur oder durch sonstige Hindernisse ausgeschlossen ist. Begegnen sich zwei Wagen auf der Strecke, so brauchen
sie bloss die Leitungskuppel zu lösen und die Trolleys zu vertauschen.
So verlockend es nun wäre, auch der Fortschritte auf dem Gebiete der Verwertung der Elektrizität für andere Zwecke, insbesondere der elektrischen Beheizung der Elektrochemie und der Elektromedizin eingehender zu gedenken, muss hier
doch Selbstbeschränkung walten, da ein Umfassen des ganzen Gebietes in einem Uebersichtsartikel zur Unmöglichkeit wird, andererseits
aber aus dem bereits Vorgeführten ohnedies ein Bild über den gewaltigen Aufschwung der Elektrotechnik innerhalb der letzten
drei Jahre zu gewinnen ist.
Es sei hier deshalb zum Schluss noch erwähnt, dass, nachdem gesetzliche Bestimmungen über die Ausführung elektrischer Anlagen
nicht vorliegen, indem der Bureaukratismus überall nachhinkt, oder wie sich ein Vertreter einer Behörde vorsichtig ausdrückte,
das Geschaffene immer durch die auftauchenden Neuerungen überholt wird, die massgebenden Vertreter des elektrotechnischen
Gewerbes in richtiger Erkenntnis dessen, dass bei elektrischen Installationen nicht willkürlich und planlos vorgegangen werden
dürfe, sich dahin einigten, die fehlenden Gesetze selbst zu schaffen. Diesem Bestreben haben die von dem Verbände deutscher
Elektrotechniker geschaffenen Sicherheitsvorschriften für elektrische Starkstromanlagen ihre Entstehung zu verdanken und haben
sich die deutschenElektrotechniker, deren Beispiel der elektrotechnische Verein in Wien bald nachahmte, um so mehr ein bleibendes Denkmal geschaffen,
als diese Vorschriften nicht nur mustergültig sind, sondern auch allgemein anerkannt und befolgt werden.
Tausende rührige und fähige Geister streben auf diesem bis noch vor kurzem unerschlossenen Gebiet rüstig weiter, und ist daher
ein, wenn auch weniger rapides, dafür aber um so stetigeres und zielbewusstes Weiterschreiten in der Entwickelung der Elektrotechnik
für die nächste Zukunft zu erwarten, und steht auch ein weiteres Aufblühen der elektrotechnischen Industrie in Aussicht, da
sich die Elektrotechnik immer neue Anwendungsgebiete zu erobern weiss, und auch das dermalen fruchtbare Feld der elektrischen
Beleuchtung, Kraftübertragung und elektrischen Traktion noch lange nicht erschöpft ist, so dass auf demselben innerhalb des
nächsten Dezenniums eine lebhafte Thätigkeit gewärtigt werden kann.
Man kann daher der Zukunft dieses Zweiges der industriellen Thätigkeit mit Beruhigung entgegenblicken, und ohne optimistisch
zu sein, demselben eine weitere gedeihliche Entwickelung voraussagen.