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Die Erfindung der Dampfmaschine

Die Dampfmaschine im 17. und 18. Jahrhundert

Das der Deckel eines Kochgefäßes bei Erhitzung des Inhaltes vom entstehenden Wasserdampf angehoben wird, dies wurde bereits in der Antike beobachtet. So war es nur eine Frage der Zeit, bis sich Gelehrte des Altertums mit diesem Phänomen beschäftigen würden. Überliefert ist insofern, dass ein Gelehrter mit dem Namen Heron von Alexandria diesbezügliche Experimente durchführte. Dieses geschah etwa im ersten Jahrhundert nach unserer Zeitrechnung. Bei seinem Versuchsaufbau handelte es sich um eine mit Wasser gefüllte und drehbar gelagerte Kugel. Diese Kugel besaß düsenförmige Austrittsöffnungen. Wurde die Kugel von unten erhitzt, so begann sich selbige zu drehen. Die ganze Erfindung fand unter den Begriff Heronsball bzw. den Begriff Aeolipile Eingang in die Geschichtsbücher.

Geschichte: Die Entwicklung der Dampfmaschine im 18. Jahrhundert

Was jedoch wesentlich mehr aus heutiger Sichtweise verwundert, dass noch einmal eine Zeitspanne von rund 1.600 Jahren vergehen musste, ehe weitere Wissenschaftler mit dem Dampf und seinen nutzbaren Eigenschaften auseinander setzten. So war es der französische Physiker Denis Papin, der den Vorläufer des Schnellkochtopfs erfand und im Jahre 1690 die erste Dampfmaschine vorstellte, die über einen Kolben und Zylinder verfügte. Im Jahre 1698 lies sich der englische Ingenieur Thomas Savery eine mit Hilfe des Dampfs betriebene Vorrichtung patentieren, die bereits dafür geeignet war, eindringendes Grundwasser aus Bergwerken abzupumpen. Allerdings soll bei dieser Vorrichtung der Wirkungsgrad äußerst gering gewesen sein, so das sich der Einsatz kaum lohnte.

Die erste Dampfmaschine, deren Einsatz in Bergwerken zum Abpumpen von Wasser sich rentierte, war eine Erfindung aus dem Jahre 1712 des englischen Konstrukteurs Thomas Newcomen. Das Prinzip und die Bauweise dieser von Thomas Newcomen entwickelten Maschine bezeichnet man auch als atmosphärische Dampfmaschine. Der Wirkungsgrad lag schon deutlich über der von Thomas Savery entwickelten Dampfmaschine, jedoch immer noch unter einem Prozent.

Eine wesentliche Verbesserung wurde durch die vom schottischen Erfinder James Watt konstruierte und 1769 patentierte, doppelt wirkende Dampfmaschine erreicht. Der Wirkungsgrad lag schon annähernde bei 3 Prozent. Doppelt wirkend aus dem Grunde, da in dem Zylinder abwechselt von beiden Seiten des Kolbens Dampf eingeleitet wurde. Auch war es James Watt, der die physikalische Einheit PS einführte. Hierzu setzte er die Leistung eines Pferdes, welches eine Mühle antrieb, in einem mathematischen Verhältnis zur geleisteten Arbeit und erhielt so die Maßeinheit der Pferdestärke.

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