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Das musst du wissen
- Die Dampfmaschine hat die Energietechnik revolutioniert. Ohne sie hätten wir weder Autos noch Kernkraftwerke.
- Der Erfinder James Watt machte die Dampfmaschine 1769 effizienter und vermarktete sie erfolgreich.
- Nach ihm ist die Masseinheit Watt benannt: Sie definiert die Leistung, also den Energieumsatz pro Zeitspanne.
James Watt machte die Dampfmaschine zum Antrieb der industriellen Revolution. Als der Schotte 1764 die Dampfmaschine des Erfinders Thomas Newcoman vor sich hatte, um sie zu reparieren, fiel ihm auf, wie viel Dampf – und damit Energie – verloren ging. Das machte den Einsatz von Dampfmaschinen teuer, denn es brauchte viel Kohle.
Der Maschineningenieur löste das Problem – und machte die Dampfmaschine dadurch leistungsfähiger und damit rentabler. Dies schaffte er, in dem er den Kondensator erfand: Der abkühlende Abdampf verlässt die Dampfmaschine durch ein anderes Rohr, als er eintritt und wird in einem getrennten Gefäss abgekühlt. Dadurch bleibt der eintretende Dampf heiss – kann also seine volle Wirkung auf den Kolben ausüben, der die Maschine antreibt. Im Kondensator entsteht zudem Unterdruck, was die Kraft auf den Kolben verstärkt. Dies liess Watt 1769 patentieren. Die Änderung war klein, aber gilt als Meilenstein der Technikgeschichte. Watt verbesserte die Maschine danach noch weiter: Er erfand die zweifach wirkende Dampfmaschine, bei der sowohl die Aufwärtsbewegung als auch die Abwärtsbewegung des Kolbens die Maschine antreibt – zu Beginn war es nur die Abwärtsbewegung. Die Dampfmaschine wurde durch Watt also immer effizienter.
Obwohl Watt die Dampfmaschine nur optimiert hat, gilt er oft als deren Erfinder. «Es ist, wie wenn man eine Wand aus Backsteinen baut: der, der den letzten Stein einsetzt wird als Held gefeiert», sagt Reza Abhari, Professor am Institut für Energietechnik der ETH Zürich. James Watt habe schon zu jener Zeit die Erfindung der Dampfmaschine symbolisiert. Er bekam also den Erfolg ab, während ihm frühere Wissenschaftler den Weg bahnten. «Watt war ein Entrepreneur: er hat die Dampfmaschine kommerzialisiert und so die Brücke zwischen Technik und Gesellschaft geschlagen.» Es gingen meist jene Erfinder in die Geschichte ein, die diesen Schritt schafften, so Abhari.
Watt gründete mit dem Industriebaron Matthew Boulton die Firma Boulton & Watt und produzierte ab 1776 Dampfmaschinen nach dem Watt’schen Prinzip, die ersten fanden ihre Anwendung in Kohleminen und in Eisenwerken. Der Energie-Sektor war geboren. «Die Dampfmaschine ist eine der wichtigsten Erfindungen der Menschheit», sagt Abhari. Das Feuer zu beherrschen, das habe der Mensch erst mit dieser Maschine geschafft und so zum ersten Mal Energie gewonnen, die nicht in Muskelkraft gebunden war. «Die Abschaffung der Sklaverei hat zum Teil auch mit den Maschinen zu tun: Sie waren besser als die Menschen.»
Die Dampfmaschine war Treiber der industriellen Revolution – gerade in der Schweiz, die durch Maschinenfirmen wie Sulzer in Winterthur oder Brown, Boveri & Cie in Baden stark geprägt wurde. «Die Nachfolger der Dampfmaschinen, die Turbinen, sind heute die Basis von unserer gesamten Infrastruktur», sagt Abhari. Elektrizität, Autos, Schiffe, Flugzeuge, Trinkwasseraufbereitungsanlagen, Kernkraftwerke, Windkraft – das alles basiert auf dem gleichen Prinzip wie die Dampfmaschine. Statt Kolben treibt der Dampf heute einfach Turbinenräder an.