Forschung & Technik – Technik
Siegfried Hartmann
Ein vielseitiger Geselle
Naturwissenschaftlich-Technische Plaudereien • 1908
Voraussichtliche Lesezeit rund 6 Minuten.
Wenn ich ein beliebiges kleines Stück Eisen nehme und wickele um dieses Stück etwas umsponnenen Draht, den ich mit irgendeinem elektrischen Element oder sonst einer elektrischen Leitung an beiden Enden verbinde, so dass Strom durchfließt, dann wird das Eisen magnetisch, und es ist imstande, anderes Eisen anzuziehen. Unterbreche ich den elektrischen Strom, so verschwindet der Magnetismus zum größten Teil, und die eben angezogene Eisenplatte fällt wieder ab.
Die Erkenntnis dieser einfachen Naturerscheinung ist zu größter Bedeutung gelangt und hat uns ungeahnte Kulturfortschritte gebracht. Lange ist es noch nicht her, dass wir der Mutter Natur dieses von ihr gehütete Geheimnis abgelauscht haben. 1819 war es Orsted gelungen, den Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus nachzuweisen, nachdem ihn 1752 Franklin bereits geahnt, und 1820 hat Arago die oben mitgeteilte Tatsache in ihrem vollen Umfange erkannt. Aber von dieser wissenschaftlichen Erkenntnis bis zu der segensreichen Verwendung des Magneten im Dienste der Menschen war noch ein langer Weg.
Die Tatsache, dass der elektrische Strom durch geeignete Drähte Hunderte und aber Hunderte Kilometer weit geleitet werden konnte, war es vor allem, die dem Elektromagneten zu einer glänzenden Laufbahn verhalf.
Ich hänge zum Beispiel einen Bleistift leicht federnd auf, so dass seine Spitze dicht über einem Streifen Papier schwebt, der langsam, aber gleichmäßig vorüberzieht. Befestige ich an dem Bleistift dicht bei der Spitze nun noch ein Stück Eisen, und bringe ich dicht darunter auch einen Elektromagneten, so wird der Bleistift auf das Papier gedrückt, wenn ich den Eisenkern durch Einschalten von elektrischem Strom magnetisch mache, so dass er das am Bleistift befestigte Stück Eisen anzieht. Unterbreche ich den Strom, und wird dadurch der Elektromagnet wieder unmagnetisch, so hebt die Feder die Spitze wieder vom Papier ab. Je nachdem ich den Strom längere oder kürzere Zeit schließe, wird auf dem gleichmäßig vorüberrollenden Papierstreifen ein kürzerer oder längerer Bleistiftstrich gezogen: Punkt oder Strich.
Kombiniere ich das, so kann ich auf diese Weise verabredete Zeichen geben, und zwar auf eine Entfernung, die lediglich in der Übertragungsfähigkeit elektrischer Ströme ihre Grenze findet. Das Schließen und Unterbrechen des Stroms kann ich in Berlin besorgen, und der davon beeinflusste Magnet kann sich in Wien befinden: Ich telegrafiere von Berlin nach Wien.
Die in Wirklichkeit heute verwendeten Apparate sind viel komplizierter; das eben Geschilderte ist aber der Grundmechanismus, auf dem sie aufgebaut sind, und ohne Elektromagneten gäbe es heute keine Telegrafie.
Bewegungen, die ich mit der Hand ausführe, überträgt mir also die geschilderte Einrichtung auf weiteste Entfernungen. Aber schließlich ist es gar nicht nötig, dass die Bewegungen mit der Hand erfolgen. Bekanntlich versetze ich beim Sprechen die Luft in wellenförmige Bewegungen: Erzeuge Schallwellen. Und wenn diese Schallwellen ein recht dünnes Blättchen treffen, ein Membran, wie es offiziell heißt, dann fängt diese Membran an zu zittern, und zwar genau in dem Rhythmus der von meinem Munde erzeugten Schallwellen. Kann ich diese winzigen, feinen Bewegungen der Membran vielleicht auch auf elektromagnetischen Weg übertragen, vielleicht sogar so genau, dass das an einer entfernten Stelle durch den Elektromagneten erschütterte Scheibchen genau dieselben Schwingungen macht wie die erste, dass dadurch ein Ton erzeugt wird, der dem von meinem Mund gesprochenen gleicht? Dass wir das können, wissen wir heute alle. Das Telefon legt Zeugnis dafür ab. Auch in ihm spielt der Magnet die wichtige Vermittlerrolle, wenn auch schon mehr in einer verfeinerten Form. Ich schließe hier nicht mehr den Stromkreis und öffne ihn dann wieder, das heißt, ich mache meinen Eisenstab nicht abwechselnd magnetisch und unmagnetisch, etwa wie Weiß und Schwarz einander gegenüberstehen, sondern ich verstärke den Strom und damit den Magnetismus durch einen kleinen Kunstgriff und schwäche ihn wieder ab; nicht ruckweise, sondern allmähliche Übergänge: Vom Schwarz durch Grau zum Weiß, die ganze Skala halte ich mir bereit: Und dieser verfeinerte Mechanismus ist dann imstande, das gesprochene Wort mit der Genauigkeit und Deutlichkeit zu übertragen, die bei einiger Übung die Stimme des Sprechenden genau erkennen lässt.
Der Elektromagnet überträgt mir die Schrift und das Wort in die Ferne, aber er lässt sich damit nicht genügen. Er leistet mir auch noch gern andere Dienste.
Die elektrischen Klingeln beruhen auf seiner Wirksamkeit. Hier schlägt der Magnet einen Klöppel gegen eine Glocke, so dass diese ertönt. Und damit das Signal etwas nachhaltiger wirkt, hat man es so eingerichtet, dass in dem Moment, wo der Klöppel auf die Glocke schlägt, er den eigenen Stromkreis unterbricht und zurücksinkt. Kaum hat er dies jedoch getan, so schließt er auch wieder den Strom und wird durch den Magneten wieder gegen die Glocke geschleudert und so fort in schnellem Wechselspiel, bis der gütige Klingler den Druckknopf loslässt und damit den meist von einer galvanischen Batterie herrührenden elektrischen Strom völlig unterbricht.
Neuerdings sind findige Köpfe der Großstadt, die durchaus die Aufmerksamkeit des Publikums auf ihre Schaufenster lenken wollen, auch auf den Gedanken gekommen, den Klöppel statt auf eine Glocke an die Scheibe des Fensters schlagen zu lassen, und zwar, gespeist von einer entsprechend starken Stromquelle, den ganzen lieben langen Tag hindurch. Dieses weniger schöne, aber sehr markante Geräusch verdanken wir also auch dem Magneten.
Nützlicher ist seine Verwendung zum Öffnen von Türen und dergleichen aus der Ferne. Bewohne ich zum Beispiel eine Villa und will das sonst verschlossene Gartentor von fern her öffnen können, so setze ich meinen kleinen Magneten in das Schloss und wähle ihn kräftig genug, um mir das Schloss auszuklinken, sobald etwa durch Drücken auf einen Knopf durch seine Drahtverbindungen elektrischer Strom geschickt wird. Ein Türfernöffner ist fertig.
Und weiter: Ich habe mir am Brunnenschacht eine kleine Pumpmaschine aufgestellt, die mir frisches Wasser in meine Wasserleitung pumpt. Früher lief sie stundenlang und schaffte das Wasser erst in einen großen Behälter auf dem Boden. Da ist nun ein geschickter Mann gekommen und hat mir so einen kleinen Elektromagneten gebracht. Wenn ich jetzt meinen Wasserhahn aufdrehe, dann schließe ich einen elektrischen Stromkreis, und der Magnet bei der Pumpe schaltet dort den Motor ein; die Pumpe fängt an zu arbeiten und schafft mir sofort frisches Wasser herauf, solange der Hahn geöffnet bleibt. Der Hochbehälter ist überflüssig. Das nennt man dann ›Fernanlassen‹ von Maschinen. Selbstverständlich kann das noch in mannigfaltiger Weise verwendet werden: Ich kann Aufzüge auf diese Weise selbsttätig steuern, das heißt von fern in Bewegung setzen oder zum Stillstand bringen; ich kann im Eisenbahndienst auf diese Weise Weichen von fern verriegeln, so dass sie weder Fahrlässigkeit noch Böswilligkeit mehr verstellen kann; ich kann die optischen Signalarme mit entsprechend stärkeren Apparaten heben und senken und vieles, vieles mehr.
Die nützliche Verwendung des Elektromagneten ist eine der dankbarsten und vielseitigsten Aufgaben. Mechanische Bewegungen überträgt er in beliebige Fernen, und die Stärke der Bewegungen hängt nur von der Größe des Magneten und dem Strom, den ich aufwende, ab.
Und da gibt es neuerdings gar kräftige Gesellen. So gut wie der Schuljunge mit seinem kleinen Hufeisenmagneten eine Stahlfeder in die Höhe hebt, so macht das der elektrische Hebemagnet im Großen. Da liegt zum Beispiel ein schweres Rohr, es soll in der Fabrik auf einen anderen Platz geschafft werden. Man könnte es mit Ketten an den großen Kranhaken aufhängen und dann hochziehen und fortfahren. Der Magnet vereinfacht das Verfahren ganz bedeutend. Er sitzt in gehöriger Größe und Stärke dauernd fest an dem Kran, wird dicht über das Rohr gebracht, der elektrische Strom, diesmal allerdings ein sehr starker, wird eingeschaltet, und klapp, sitzt das Rohr am Magneten und klebt fest, lässt sich mit in die Höhe ziehen und weitertransportieren, bis schließlich der Strom wieder ausgeschaltet wird und der Magnet seine Beute loslässt. Besonders praktisch ist dieses Verfahren, wenn es sich um das Fortschaffen von großen Mengen Kleinzeug handelt, etwa von vielen kleinen Röhren und dergleichen, da zieht dann der Magnet im Nu ein paar Dutzend an und trägt sie fort; das lästige Befestigen fällt vollständig weg. Ich weiß nicht, ob man diese Hebemagneten auch schon verwendet hat, um gesunkene eiserne Schiffe zu heben; denkbar wäre es jedenfalls und sehr einfach, denn die umständlichen Taucherarbeiten, das Befestigen der Ketten und Seile fiel weg, und man könnte unter Umständen Schiffe aus viel größerer Tiefe heben.
Eine einfache Naturerscheinung, Jahrhunderte hindurch bekannt und nicht verwendet, und welchen Nutzen konnte reger Menschengeist aus ihr ziehen.
Die Ingenieure sind keine Wunderkünstler, sondern nur die fleißigen Bergleute, die in buchstäblichem und übertragenem Sinne das Gold aus der Erde holen und es in den Dienst der Menschheit stellen. Die Wissenschaft forscht, wo etwas liegt, die Förderarbeit leistet dann die praktische Technik.
Buchtipp:
Der Ingenieur Hans Dominik (1872 – 1945) ist vor allem durch seine technisch-utopischen Romane bekanntgeworden. Dominik war aber in erster Linie Wissenschaftsjournalist und verfasste zahlreiche populärwissenschaftliche Beiträge für verschiedene Zeitschriften und Tageszeitungen. Dabei brachte er im lockeren Plauderton dem interessierten Laien wissenschaftliche Grundlagen und neue technische Errungenschaften näher. Dieses Buch versammelt eine repräsentative Auswahl seiner wissenschaftlichen und technischen Plaudereien.
