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Dampfmaschine (volkswirtschaftliche Bedeutung).

1831, wo Stephenson angefangen hatte, bei seinem damaligen Dampfwagen ausschließlich Maschinen mit horizontalem Cylinder zu benutzen, kam man zu andern Ansichten und freilich auch zu zweckmäßigern Konstruktionen, und heute gehören die liegenden Maschinen zu den beliebtesten und bewährtesten. Die letzten Jahrzehnte haben namentlich eine sehr weit getriebene und glückliche Ausarbeitung aller Details gebracht; es sind zahlreiche neue Konstruktionen angegeben worden, und vorzüglich hat sich der Erfindungsgeist auf die Expansionsvorrichtungen geworfen, während man in allerneuester Zeit besonders auf die Verbesserung der zweicylindrigen Expansionsmaschinen und namentlich der Receivercompoundmaschinen hindrängt.

Die ersten Maschinen, welche eine Leistungsfähigkeit von 100 Pferdekräften besaßen, erregten großes Aufsehen, während man gegenwärtig sehr viel größere Maschinen mehrfach in Betrieb gesetzt hat. Zur Trockenlegung des Haarlemer Meers wurden drei Woolfsche Dampfmaschinen aufgestellt, deren Cylinder ja 2,2 und 3,76 m Durchmesser hatten, mit 350 bis 500 Pferdekräften arbeiteten und pro Kolbenschub mittels Pumpen von 3 m Hub 66 cbm Wasser durchschnittlich 5 m hoch hoben. Diese Maschinen haben in zehn Jahren 45,000 Acres Land trocken gelegt und im ganzen etwa 8000 Mill. cbm Wasser fortgeschafft. Das englische Schiff Leviathan erhielt für den Räderbetrieb eine viercylindrige D. von ca. 1200 Pferdekräften und zum Schraubenbetrieb gleichfalls eine viercylindrige Maschine, die 2500 Pferdekräfte entwickeln soll. Die Maschinen des Panzerschiffs König Wilhelm aber besitzen 8664 Indikatorpferdekräfte. Man hat die Gesamtstärke aller Dampfmaschinen der Erde vor zehn Jahren (wohl etwas zu hoch) auf 15 bis 20 Mill. Pferdekräfte geschätzt; dies ist etwa 30mal soviel wie die absolute Arbeitsstärke, welche der Rhein vom Bodensee bis zum Meer entwickelt; dagegen ist die Arbeitsstärke des Niagara auf einer kurzen Strecke seines Laufes (Stromschnellen und Fall) zu 12,5 Mill. Pferdekräfte, d. h. zu etwa 0,66 der Stärke sämtlicher Dampfmaschinen der Erde, geschätzt worden. Alle diese Maschinen, um den Niagarafall geschart, würden bei 16stündiger täglicher Arbeit kaum imstande sein, dessen Wassersturz wieder auf die Höhe der Stromschnellen zu schaffen. Erscheint bei solchem Vergleich die benutzte Dampfkraft geringfügig, so zeigt doch eine andre Betrachtung sehr bald, welche eminente Bedeutung sie für die Menschheit besitzt. Die 1000 Mill. Menschen, welche auf der Erde leben, würden im günstigsten Fall 70 Mill. Arbeiter stellen können, und diese würden bei täglich zwölfstündiger angestrengter Arbeit noch nicht ganz 12 Mill. Pferdekräfte, also etwa. 0,66 von dem, was die Dampfmaschinen leisten, repräsentieren. Da nun aber thatsächlich noch nicht 7 Mill. Menschen industriell arbeiten, so haben die Dampfmaschinen schon jetzt die wirklich geleistete industrielle Arbeit des Menschengeschlechts sehr weit überholt. Leider stehen aber auch unsre besten Dampfmaschinen in der Ausnutzung der durch Verbrennung der Kohle erzeugten Wärme noch auf sehr niedriger Stufe, und jene Leistung wird daher nur mit einem verhältnismäßig ganz enormen Aufwand von Brennmaterial erzielt. 1 kg Steinkohle ergibt bei seiner Verbrennung etwa 12,000 Wärmeeinheiten, deren jede 1 kg Wasser um 1° C. zu erwärmen vermag und 424 Meterkilogramm Arbeitsleistung entspricht, so daß man bei Verbrennung von 1 kg Steinkohle theoretisch 12,000 . 424 = 2,544,000 Meterkilogramm erhält. Die besten Dampfmaschinen geben jedoch von 1 kg Kohle ca. 810,000 Meterkilogramm, also etwa 16 Proz. des theoretischen Effekts, während z. B. Wassermotoren ca. 75 Proz. Nutzeffekt ergeben.

Die D. hat auf die gesamte Industrie einen ungeheuern Einfluß ausgeübt, ja sie hat dieselbe gewissermaßen erst geschaffen, indem sie den Gewerben eine Vergrößerung des Arbeitsvermögens bot und sofort eine bedeutende Erhöhung der Leistungen hervorbrachte. Sie veranlaßte eine Verbesserung der Werkzeuge, welche durch sie in Bewegung gesetzt wurden, und führte zur Erfindung neuer Arbeitsmaschinen, durch deren vorzügliche Produkte sie selbst wieder an Vollendung gewann. An der Erfindung der D. haben alle Nationen Anteil, aber vor allen hat England mit erstaunlicher Rührigkeit die Verwertung der neuen Idee betrieben. Der gesamte Maschinenbau lag anfangs fast ausschließlich in seinen Händen, und erst allmählich gelangte Frankreich und noch später Deutschland zu selbständiger Bethätigung. In der Folge sind viele sehr wesentliche Vervollkommnungen in beiden Ländern ersonnen worden, und der Maschinenbau hat sich auch in ihnen schnell zu hoher Blüte entfaltet. Cavé in Paris und Borsig in Berlin müssen als die hervorragendsten Industriellen auf diesem Gebiet genannt werden. Auch Amerika hat sich an der Entwickelung des Maschinenwesens lebhaft beteiligt und sich dabei durch eine originelle Auffassung der Konstruktionen hervorgethan. Wenn aber England seine Führerschaft in der neuesten Zeit mehr und mehr verloren hat, so hat es dies hauptsächlich der mindern Berücksichtigung wissenschaftlicher Hilfsmittel zuzuschreiben. Die D. ist Schritt für Schritt mit dem Fortschreiten der Wissenschaften ausgebildet worden; sie hat auch durch die neuesten Forschungen in der Physik gewonnen, und es ist mehr als wahrscheinlich, daß die neue Wärmelehre die D. oder allgemeiner die Wärmemaschine in neue, von den gegenwärtigen auf das vorteilhafteste sich unterscheidende Bahnen leiten werde. In Deutschland und Frankreich ist die wissenschaftliche Seite der D. mit besonderm Eifer gepflegt worden, und Poncelet, Navier, Pambour, Redtenbacher, Zeuner, G. Schmidt u. a. haben sich in dieser Hinsicht große Verdienste erworben.

Über die Entwickelung der Dampfmaschinenindustrie in Preußen gibt folgende Tabelle Aufschluß:

Jahr Dampfmaschinen (Inkl. Schiffsmaschinen und Lokomotiven) Pferdekräfte

1837 423 7514

1840 634 12279

1843 1090 27241

1846 1491 41130

1849 1969 67150

1852 2833 92476

1855 4085 161774

1861 8685 365631

1878 37320 2891867

In Deutschland waren am Beginn des Jahrs 1879, mit Einschluß der Maschinen von 92 Kriegsdampfern und 10,398 Lokomotiven, 1165 Dampfschiffe, 70,185 Dampfkessel und 65,170 Dampfmaschinen mit 4,510,637 Pferdekräften à 75 Meterkilogramm Leistung in der Sekunde vorhanden. In Frankreich zählte man 1869: 32,891 Dampfmaschinen mit 1,720,244 Pferdekräften, in England 1870-72: 52,440 Dampfmaschinen mit 3,336,267 Pferdekräften, während 1870-73 die Dampfmaschinen in den Vereinigten Staaten von Nordamerika die Zahl 53,124 mit 3,818,310 Pferdekräften erreichten. Sehr interessant ist die Verteilung der Dampfkraft auf die verschiedenen Gewerbszweige, wie sie für Preußen 1878 folgendermaßen ermittelt wurde: