Titel: [Kleinere Mittheilungen.]
Fundstelle: Band 265, Jahrgang 1887, Miszellen, S. 572
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[Kleinere Mittheilungen.] Kleinere Mittheilungen. Die Leuchtthürme zu Macquarie und zu Tino und vergleichende Versuche mit Gas-, Oel- und elektrischem Licht für Küstenbeleuchtung. Im Anschlusse an frühere in der Institution of Civil Engineers gemachte Mittheilungen über elektrische Leuchtthürme sprach Dr. J. Hopkinson in der Sitzung vom 7. Dezember 1886 über die Leuchtthürme zu Macquarie und zu Tino. Für beide haben Chance Brothers and Co. in Birmingham die gesammte Ausrüstung geliefert. Zu Macquarie gibt nach dem Iron, 1886 Bd. 28 S. 566, ein sich drehendes Licht in jeder Minute einen einzelnen Lichtblick von 8 Secunden Dauer. Bei der groſsen Höhe des Thurmes (105m) muſste eine merkliche Menge Licht auf die See geworfen werden und doch sollte dies nur ein kleiner Theil des gesammten Lichtes sein. Der optische Apparat ist von der ersten Sorte, die Brennweite beträgt 920mm und die verdichtende Wirkung wird durch ein einziges Mittel hervorgebracht; d.h. die lothrechten Prismen wurden weggelassen. Die Formen weichen nicht wesentlich von den durch Fresnel eingeführten ab. Die oberen und die unteren, das Licht ganz zurückwerfenden Prismen sind Umdrehungskörper um eine wagerechte Achse; sie strahlen das auf sie fallende Licht auf die ferne See unter einem Winkel von 10' über bis 30' unter dem Horizonte; sie vertheilen das Licht im Azimuth auf einen Bogen von 3°, was zur Erreichung der beabsichtigten Dauer des Lichtblickes nöthig ist. Der Licht brechende Theil ist im Querschnitte so gewählt, daſs die mittleren Linsen und die 3 nächsten Ringe darüber und darunter ihr Licht ohne lothrechte Ablenkung, die von der Gröſse des Lichtbogens herrührende abgerechnet, in der Wagerechten fortstrahlen. Das Licht für die nahe See liefern die 10 übrigen Linsenbögen. Von 0km,8 bis 1km,2 erhält die See das Licht von einem Apparatelemente, von 1,2 bis 2km von zwei, von 2 bis 3km,2 von drei, von 3,2 bis 4km von vier, über 4km hinaus von sechs Elementen; über 8km hinaus helfen die oberen und unteren, ganz zurückwerfenden Prismen mit. Die Hauptkraft des Apparates ward knapp bis zu einer Entfernung von 13 bis 16 erreicht. Ein dioptrischer Spiegel wurde auf der Landseite des Lichtbogens aufgestellt. Dieser Spiegel ist so angeordnet, daſs er das Bild des Bogens auf der einen Seite der Kohlen liefert, ohne Licht abzufangen, wie dies bei der gewöhnlichen Anordnung des Spiegels der Fall ist. Während die innere Fläche der Linsen bei gewöhnlichen, sich drehenden Lichtern eben ist, wurde sie hier cylindrisch, mit lothrechter Achse, gewählt, damit eine gröſsere wagerechte Auseinanderstrahlung erzielt würde. Die Lampen sind von Serrin'schem Muster und wurden wie die beide Wechselstrommaschinen mit permanenten Magneten von Baron de Meritens geliefert. Jede Maschine hat 5 Ringe in ihrem Anker und in jedem Ringe 16 Abtheilungen. Bei Lieferung eines Lichtes lief die Maschine mit 830 Umdrehungen in der Minute und gab 55 oder 110 Ampère, je nachdem nur die Hälfte der Rollen oder die ganze Maschine benutzt wurde; der Widerstand war dabei 0,062 bezieh. 0,031 Ohm. Jede Maschine ward von einer 8 Pferd Croßley-Gasmaschine getrieben, mittels eines Riemens ohne Wellenkuppelung. Bei 1881 noch in der Fabrik angestellten Versuchen hat sich herausgestellt, daſs bei stärker werdendem Strome das Gesammtlicht in gröſserem Verhältnisse stärker wird, das rothe Licht in nur wenig, das blaue in beträchtlich gröſserem Verhältnisse. Der Lichtschein am Himmel soll in einer Ferne von 96km gesehen worden sein, weit über die Entfernung, in welcher das unmittelbare Licht noch sichtbar ist. Der Apparat zu Tino liefert jede halbe Minute einen dreifachen Lichtblick. Er ist von zweiter Sorte mit 700mm Brennweite. Die wagerechte Auseinanderstrahlung wird wie zu Macquarie bewirkt, doch wird kein Spiegel benutzt. Die nahe See bekommt viel weniger Licht. Der Lichtbogen wird besser im Brennpunkte gehalten. Da auf der Insel kein Wasser ist, so wurden zwei Brown'sche Heiſsluftmaschinen verwendet, deren jede eine Dynamomaschine treibt durch eine mittels einer Reibungskuppelung von Mather und Platt gekuppelte Welle. Die Dynamomaschinen gleichen denen zu Macquarie, werden aber etwas anders benutzt. Eine der drei Lampen ist gröſser, für die doppelte Stromstärke von 200 Ampère, wenn die beiden Maschinen gekuppelt sind; dieselbe sollte noch mehr als 200 Ampère vertragen, erhitzte sich aber schon bei nahezu 200 Ampère gefährlich und wurde daher etwas abgeändert. Bei der Probe im April 1885 wurde das Licht durch Regen auf 32 Seemeilen Entfernung gut gesehen. Das Licht ward oft in der Nähe von Genua, in einer Entfernung von 80km gesehen. An die vorstehenden Angaben mögen einige Mittheilungen über die Ergebnisse der vergleichenden Versuche über Gas-, Oel- und elektrisches Licht für Küstenbeleuchtung, welche von dem englischen Trinity House veranlaſst und vom März 1884 bis zum März 1885 angestellt worden sind, aus dem 1885 in London in 2 Bänden erschienenen Report to the Trinity House on the investigations into the relative merits of Electricity, Gas and Oil as Lighthouse Illuminants, nach dem Centralblatt für Elektrotechnik, 1886 S. 360, bezieh. Journal für Gasbeleuchtung, 1886 S. 799, angefügt werden. Die Versuchsstation wurde in der Nähe des South-Foreland-Leuchtthurmes, welcher mit elektrischem Lichte versehen ist, eingerichtet, so daſs das Maschinenhaus desselben mitbenutzt werden konnte. In den Entfernungen von 245, 325 und 505 englischen Fuſs von dem festen Leuchtthurm wurden 3 Versuchsleuchtthürme A, B und C errichtet von je etwa 330' über der höchsten Flut. Der Thurm A war für elektrisches Licht eingerichtet. Die Linse desselben hatte eine Brennweite von 0m,7 und war von Chance Brothers in Birmingham geliefert. Die 3 magneto-elektrischen Maschinen von de Meritens standen etwa 800' entfernt in dem Maschinenhause, jede besaſs 60 permanente Hufeisenmagnete, jeder dieser Magnete bestand aus 8 Lamellen, und alle 60 waren in 5 Kreisen von je 12 Magneten angeordnet. Innerhalb derselben rotirten mit einer Geschwindigkeit von 600 Umdrehungen in der Minute 5 Scheiben mit je 24 Rollen. Die angewandten elektrischen Lampen waren nach dem System Berjot; die Kohlen zu denselben wurden mehrfach gewechselt, de Meritens hatte Bündelkohlen von 49 Stück je 5qmm Querschnitt haltenden Kohlen beigeliefert, auſserdem wurden auch Siemens'sche Dochtkohlen von 20, 30 und 40mm Durchmesser benutzt. Die Einrichtung des Leuchtthurmes war derart, daſs 3 elektrische Lampen, jede mit dem nothwendigen Linsenapparat versehen, über einander in Thätigkeit gesetzt werden konnten. Der Thurm B war für Gaslicht bestimmt, zu dessen Speisung eine eigene Gasfabrik errichtet wurde. Die 4 über einander befindlichen Brenner mit je einer Linse bestanden nach dem System des Ingenieurs Wigham aus je 108 Gasstrahlen, welche zusammen eine Kreisfläche von 11¼ engl. Zoll umfaſsten; der unterste dieser Brenner war so eingerichtet, daſs 28, 48, 68, 88 oder alle 108 Gasstrahlen gleichzeitig entzündet werden konnten. Diese Linse für festes Licht war von Chance Brothers geliefert und hatte eine Brennweite von 920mm, diejenige für Drehfeuer war aus französischem Glase, welches sich dem englischen gegenüber durch gröſsere Durchsichtigkeit auszeichnete. Der dritte Thurm C war hauptsächlich für Oelbeleuchtung bestimmt. Es sonnten 3 Oellampen über einander gestellt werden, die gewöhnlich benutzten waren die üblichen Leuchtthurmlampen mit 6 concentrischen Dochten, in denen Paraffinöl mit einem Entflammungspunkt von 154° F. gebrannt wird. Die Linsen von 920mm Brennweite waren englischen Ursprungs. Auſserdem konnten auf diesem Thurme auch Oellampen mit 7, 8 und 9 Dochten benutzt werden, wie auch zu vergleichenden Versuchen Gaslampen verschiedener Constructionen, nämlich solche von Douglass, von Sugg und Siemens'sche Regenerativbrenner. Die vergleichenden Versuche über die Leistungen der 3 Leuchtthürme wurden nun in zweierlei Art gemacht, einerseits durch genaue photometrische Messungen, andererseits durch einfache Sichtbarkeitsbeobachtungen. Diese durch die Versuche erlangten Ergebnisse sind nicht vollkommen unter einander vergleichbar, weil die Gröſse der Linsenapparate eine verschiedene war. Aber ganz klar geht aus den gefundenen Zahlen hervor, daſs, je kleiner die Lichtquelle, desto gröſser die Wirkung der Linse und zwar aus dem einfachen Grunde, weil von den Seitentheilen der Flamme das Licht nicht in dieselbe Richtung von dem Linsenapparate ausgestrahlt wird, wie von ihrem Centrum; je gröſser die Ausdehnung der Flamme, desto gröſser ist die Streuung des Linsenapparates. Es ist dieses bekanntlich ein Umstand, in Folge dessen die für Oelbeleuchtung passenden Linsenapparate nicht auch für elektrisches Licht angewendet werden können, da man ja eine gewisse Streuung, bei Drehfeuer eine gewisse Länge des Blitzes erzielen will. Dieses macht den Uebergang zur elektrischen Beleuchtung der Leuchtthürme so kostspielig, weil auch die optischen Apparate durch andere ersetzt werden müssen. Sodann wurden Beobachtungen gemacht über den Werth über einander gestellter Lichter. Wigham hebt diese Anordnung als einen Vorzug seines Systems hervor, indem je nach der gröſseren oder geringeren Durchsichtigkeit der Atmosphäre 1, 2, 3 oder 4 Lichter über einander in Thätigkeit gesetzt werden. Diese Beobachtungen wurden mit einem Auslöschungsphotometer gemacht, wie es von Th. Stevenson zuerst angegeben wurde. Ein Rohr ist am vorderen Ende mit einer Glasplatte verschlossen, im anderen Ende kann ein ebenfalls mit einer Glasplatte gedichtetes Ocularrohr verschoben und so die Länge einer zwischen beiden Glasplatten eingeschlossenen absorbirenden Flüssigkeitsschicht geändert werden. Es fand sich bei verschiedenen Entfernungen vom Thurm eine nur geringe Zunahme der Länge der Schicht, bei der das Licht verschwindet, wenn 1 Gasbrenner oder 3 Gasbrenner über einander, 1 Oelbrenner oder 3 Oelbrenner über einander benutzt wurden. Desgleichen fand sich, daſs bei nebligem Wetter bis 1200' Entfernung keine Verstärkung des Lichtes durch mehrere gleich starke Lichtquellen über einander eintrat. Die Erklärung für diesen Umstand liegt einfach darin, daſs 2 über einander liegende Lichtquellen sich so lange nicht verstärken, als auf der Netzhaut des Beobachters 2 getrennte Bilder entstehen, erst wenn diese beginnen, zusammen zu fallen, also bei gröſserer Entfernung, beginnt die Verstärkung. Da nun aber bei starkem Nebel die Leuchtthürme überhaupt nur auf ganz kurze Entfernung gesehen werden können, so scheint der praktische Werth dieser Anordnung sehr gering gegenüber der Möglichkeit, in einer einzigen Laterne mit Hilfe des elektrischen Lichtes eine bedeutend gröſsere Helligkeit herzustellen, als mit 4 Gas- und Oelbrennern über einander. Die vergleichenden Messungen bei dickem Wetter, bieten das gröſste Interesse dar, da ja bei klarem Wetter die bisherigen Lichtquellen wenig zu wünschen übrig lassen. Es zeigte sich hier, daſs hinter einander vorgenommene Messungen wenig vergleichbar waren, da die Nebelzustände der Atmosphäre allzu schnellem Wechsel unterworfen waren. Während die anderen Lichtquellen im Vergleich zum Wigham-Gasbrenner bei nicht klarem Wetter meistens dasselbe Verhältniſs zeigten wie bei klarem Wetter, erleidet das elektrische Licht durch den Nebel einen bedeutend gröſseren Absorptionsverlust als das Gaslicht. Es rührt dieses daher, daſs es verhältniſsmäſsig mehr Strahlen vom brechbareren Ende des Spectrums enthält als das mehr röthliche Gaslicht, und daſs gerade die blauen und violetten Strahlen einer bedeutend stärkeren Absorption im Nebel ausgesetzt sind als die rothen. Bei Nebel erscheint selbst die weiſse Scheibe der Sonne roth; ein elektrisches Bogenlicht müſste also, um bei Nebel eine gleiche durchdringende Kraft zu haben, wie Oel- oder Gaslicht, die gleiche Menge an rothen Strahlen besitzen; zu diesem Zwecke müſste es etwa fünfmal so groſse Gesammthelligkeit besitzen. Auf der South-Foreland-Station wurde ein in der vorliegenden Beziehung sehr interessanter Versuch gemacht. Die groſse Photometergalerie wurde mit künstlichem Nebel angefüllt und eine elektrische Bogenlampe sowie ein Gasbrenner entzündet; erstere war fünfmal so hell wie letzterer. Die Beobachter bewegten sich nun auf die Lichtquellen zu und notirten die Entfernungen, in welchen sie dieselben zuerst deutlich wahrnahmen. Hierbei machten sie eine Beobachtung, wie sie auch dem Seemann aufstoſsen soll, wenn er sich bei Nebel einem Leuchtthurm nähert. Bei gröſserer Entfernung sahen sie nämlich in der Richtung der Lichtquelle eine helle Wolke, sobald sie aber selbst in diese Wolke eingetreten waren, war ihnen die Richtung, in welcher die Lichtquelle selbst lag, sehr unsicher geworden, so daſs das Licht oft 20 bis 30° von der vermeintlichen Richtung desselben auftauchte. Als Mittel einer Anzahl von Beobachtungen ergab sich, daſs, wenn das elektrische Licht in einer Entfernung von 100 sichtbar war, das Gaslicht in der Entfernung von 77,6 bereits auftauchte, obgleich es nur ⅕ so hell war. Dieses Resultat bestätigt die obige rohe Schätzung über das nöthige Uebergewicht der Gesammthelligkeit des elektrischen über das Gaslicht. Alle Versuche zeigten endlich, daſs stets die stärkeren Lichtquellen derselben Art weniger Absorptionsverlust erlitten als die schwächeren, es stellte sich solches sowohl beim elektrischen Lichte als bei den Gas- und Oelbrennern heraus. Auſser den genauen photometrischen Messungen wurden im Verlaufe des Versuchsjahres noch Beobachtungen über die Sichtbarkeit der 3 Leuchtthürme gemacht und zwar sowohl von den Commissionsmitgliedern, als auch von den benachbarten Leuchtthurmstationen, von Feuerschiffen, von Küstenwächtern, Lootsen, in der Nachbarschaft fahrenden Schiffern u.s.w. An diese waren Beobachtungsbücher ausgegeben worden, in welche der Zustand der Atmosphäre, das Datum, der Ort der Beobachtung und die Helligkeit, mit welcher die 3 Leuchtthürme erschienen, notirt werden sollten. Letzteres hatte in der Art zu geschehen, daſs die Helligkeit des elektrischen Leuchtturmes A stets mit 100 bezeichnet wurde, und den Helligkeiten der beiden anderen Thürme B und C entsprechende Zahlen beigelegt wurden. Es gingen im Ganzen 6102 Beobachtungen ein, von denen 1946 wegen ungenügender Beschaffenheit verworfen werden muſsten, so daſs 4156 zur Verwerthung übrig blieben. Die folgende Tabelle zeigt das Verhältniſs zwischen den 3 Lichtquellen, wie es aus diesen Beobachtungen hervorgeht, wobei jedoch Beobachtungen in wirklichem Nebel ausgeschlossen sind: Anzahlder Beobachtungenbeiklarem Wetter Thurm AElektrisches Licht Thurm B108strahliges Gas-licht vierfach Thurm C6 dochtige Oel-lampe dreifach Drehfeuer FestesFeuer Dreh-und festesFeuer Dreh-feuer FestesFeuer Dreh-feuer FestesFeuer   38 42 Einfach 100 73,00 61,0 67,00 54,00 190 98 Zweifach 100 65,25 61,0 60,25 53,00   79 23 Dreifach 100 63,00 70,5 60,30 68,00 bei nicht klaremWetter   29   3 Einfach 100 70,00 80,0 66,60 72,00 126 40 Zweifach 100 72,00 58,0 68,00 49,25   68 18 Dreifach 100 52,60 51,6 50,00 46,00 Diese Zahlen zeigen ganz unzweifelhaft die üeberlegenheit des elektrischen Lichtes. Auch bei Nebelwetter war das elektrische Licht den anderen beiden Lichtquellen überlegen, es darf aber dabei nicht vergessen werden, daſs seine Helligkeit (mit Linsenapparat) etwa die 20-fache von denjenigen der anderen beiden Lichtquellen war; berücksichtigt man dieses, so zeigen die direkten Sichtbarkeitsbeobachtungen gerade so wie die photometrischen Messungen, daſs das elektrische Licht an sich sehr viel weniger geeignet ist zu Fernwirkungen als Gas- und Oellicht, wegen des gröſseren Absorptionsverlustes. Es ist einzig und allein die Möglichkeit, mittels des elektrischen Stromes auf leichte Weise in einer verhältniſsmäſsig wenig ausgedehnten Lichtquelle eine groſse Helligkeit zu erzeugen, wodurch der Elektricität ein Uebergewicht über die anderen Beleuchtungsmethoden zukommt, und zwar in entscheidender Weise. Bei Anwendung der gröſstmöglichen Helligkeit in dem Gas- und in dem Oelleuchtthurme erreichte nämlich die Temperatur eine erhebliche Höhe. Hierzu kommt, daſs die Kosten des Gaslichtes denjenigen des elektrischen Lichtes kaum nachstehen, da die Anlage eines besonderen Gaswerkes nothwendig ist. Die Kosten der 3 Beleuchtungsarten in Bezug auf Anlage und Unterhaltung finden sich in dem Berichte folgendermaſsen angegeben: Kostender Anlage Kostender jährlichen Unterhaltungeinschl. 4% Zinsen Oel (Anvil Point, Devonshire)   8065 Pf. St.   724 Pf. St. Gas (Galley Head) 20516 1687 Elektrisch (2 Maschinen) 17749 1927 Im Verhältniſs zur erzeugten Lichtmenge sind die Kosten der elektrischen Beleuchtung die geringsten. In den Unterhaltungskosten sind die Reparaturen und Erneuerungen mit 1½% für die Gebäulichkeiten, mit 4% für die Maschinen und Apparate, auſser der Verzinsung der ganzen Anlage mit 4% auf das Jahr in Anschlag gebracht. Die Ansicht der Commission ist dann am Schlusse des Berichtes in folgende Sätze zusammengefaſst: 1. Das elektrische Licht, wie es im Thurme A benutzt wurde, zeigte sich als das mächtigste bei allen Wetterverhältnissen und als das durchdringendste im Nebel. 2. Das quadriforme Gaslicht nach dem System Wigham und das triforme Oellicht mit 6-dochtigen Leuchtthurmlampen waren für Drehfeuer fast ebenbürtig, dem Gaslichte kommt eine kleine Ueberlegenheit zu. 3. Für feste Feuer dagegen ist das Gaslicht dem Oellichte vorzuziehen, da in Folge der höheren Flammen des ersteren der Abstand zwischen den über einander stehenden Lichtquellen ein geringerer ist als beim Oellichte. 4. Der Douglass-Gasbrenner ist leistungsfähiger und ökonomischer als der Wigham'sche. 5. Für gewöhnliche Leuchtthurmzwecke ist Oellicht vollständig ausreichend, auſserdem die billigste Lichtquelle; für wichtige Punkte, für welche starkes Licht erforderlich ist, gibt es nichts Besseres als elektrisches Licht. Elektrische Beleuchtung der Pariser Ausstellung 1889. Wie Génie civil 1887 Bd. 10 S. 311 mittheilt, sind Verhandlungen im Gange, daſs die in Paris 1889 beabsichtigte Ausstellung Abends elektrisch beleuchtet und zugänglich gemacht werde. Beleuchtet werden sollen: das Marsfeld mit den benachbarten Gartenanlagen, die groſse Maschinenhalle, der gedeckte Zugang zur Maschinenhalle und zwei Vorhallen zwischen den der Industrie gewidmeten Räumen und den für die schönen und freien Künste bestimmten Gebäuden, die Diensträume und die öffentlichen Räume, die Seitenhallen von 15m Tiefe für die Restaurants, Cafés etc. Die zu beleuchtende Fläche miſst 344745qm. Die Société Gramme, die Société Sautter-Lemonnier, die Firma Bréguet, die Éclairage électrique, die Compagnie continentale Edison und die Compagnie électrique haben sich zur Uebernahme bereit erklärt.