Westinghouse, Tesla und Edison im Stromkrieg

01.03.2018 14:27 von Sarah Barnert

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Westinghouse, Tesla und Edison im Stromkrieg

1890 lebten 62.947.714 Personen in den USA. Die Beleuchtung dieser Haushalte war Geschäftsidee zweier mächtiger Männer: Edison und Westinghouse.

Kampf um die Elektrifizierung Amerikas

1890 lebten laut Volkszählung desselben Jahres 62.947.714 Personen in den USA. Die Beleuchtung dieser Haushalte mit der neu aufkommenden Glühfadenlampen war Geschäftsidee zweier mächtiger Männer: Thomas Alva Edison und George Westinghouse. Voraussetzung war, dass die Elektrifizierung Amerikas in einem System ablief, dass Sicherheit, Kontrollierbarkeit, lückenlose Versorgung und akzeptable Preise garantierte. Doch wessen Stromnetz würde es werden? Da sich die Kontrahenten nicht auf eine Kooperation einigen konnten, entbrannte in den United States ein bitterbös geführter Patentrechtstreit.

Worum ging es bei dem Stromkrieg?

Leuchtmittel

Wie an Blitzen sichtbar, ist natürlich vorkommende Elektrizität ist eine unbändige Kraft, die zur Nutzung in geordnete Bahnen gelenkt werden muss. Die Zähmung der Naturgewalt in einen sicheren, anwendbaren Stromfluss gelang Naturwissenschaftlern ab 1830. Mit unterirdischen Kupferkabeln, die bis in den Wohnraum wohlhabender New Yorker reichten, erstrahlten um 1880 die ersten elektrischen Leuchten (Kohlefadenlampe) und lösten die gefährlichen Gaslampen ab. Mit dem Patent US 223898 sicherte sich Edison die "Erfindung der Glühbirne", wobei er und sein Team vorherige Entwicklungen überprüften und zur Marktreife verbesserten.

Wichtig zum Verständnis des folgenden Rechtsstreits ist der Punkt, dass Edison auf ein Gleichstromnetz setzte. Seine Generatoren hielten konstant 110 Volt Spannung, die über Kupferdrähte immer in eine Richtung (Gleichstrom) geleitet wurde. Der im Generator gewonnene Strom musste an Häuser und Fabriken verteilt werden, was damals ein erhebliches Problem darstellte. Die Kraft der Übertragung reichte nur wenige 100 m, andernfalls hätte die Kupferkabel dicker und deutlich teurer werden müssen. Es war kostspielig und aufwändig, an jeder Straße einen eigenen Generator (und Stromzähler) aufzustellen, doch dies nahm Edison zur Verbreitung seiner Idee in Kauf. Dezentral angebotener Gleichstrom stand nämlich für eine Sicherheit, die mit den bis dato errungenen Wechselstromtechniken nicht garantiert werden konnte. Wechselstrom ändert mehrmals pro Sekunde die Fließrichtung und kann über weite Strecken transportiert werden. Die Spannung lässt sich ändern und für verschiedene Geräte, also für Industrie und private Verbraucher, einsetzten. Nachteil am Wechselstrom war, dass durch die ändernde Flussrichtung Glühbirnen flackerten. Wechselstrom konnte deswegen noch nicht für Motoren eingesetzt werden.


Der Wettbewerb um das beste Stromnetz begann, als es gelang, den Wechselstromfluss trotz Richtungswechsel konstant zu halten. Dies glückte im Jahr 1888, basierend auf einer genialen Motor-Konstruktion von Nikola Tesla. George Westinghouse (Westinghouse Electric) erkannte seine Chance und sicherte sich die Patente an Teslas Motor. Damit wurde er zum Kontrahenten von Edison (General Electric). Denn derjenige, dessen Stromnetz flächendeckend gebaut würde, erntete nicht nur die Einnahmen von Millionen verkauften Glühbirnen nach seinem Patent, sondern auch die Option auf unendlich viele elektrische Haushaltgeräte.

Durchbruch für den Wechselstrom:

Niagara Wasserfall

1888 Der Physiker Nikola Tesla präsentiert seinen Wechselstrommotor und meldet 22 wertvolle Patente an. G. Westinghouse kaufte die Patente und beginnt die Produktion

1890 Nutzung von Wechselstrom für den elektrischen Stuhl im Rahmen einer Schmähkampagne von Edison

1893 Die international beachtete Weltausstellung in Chicago wird mit Wechselstrom beleuchtet, Höhepunkt des Stromkrieges. Stromübertragung von den Niagara-Wasserkraftwerken mit Wechselstromleitungen.

1895 erstes Wechselstrom Kraftwerk nach Tesla am Fluss Niagara (Sieg im Stromkrieg)
Wechselstromkraftwerke hatten eine bessere Reichweite, waren preiswerter (dünnere Kuper Kabel) und die Generatoren konnten außerhalb der Stadt, bei niedrigeren Grundstückspreisen, errichtet werden. Edison gab sich aber nicht so leicht vom Spielfeld, zu viel hatte er bereits in sein System investiert. Der Streit um die Milliarden wurde erbarmungslos geführt. Zuerst verklagte Edison Westinghouse wegen Patentverletzung an seiner Glühlampe. Da er gute Beziehungen zu Zeitungen hatte, ließ er über die tödliche Gefahr des Wechselstroms berichten. Damit nicht genug, Haustiere, Kälber und gar einen Elefanten wurden öffentlich mit Wechselstrom hingerichtet. Edison warnte davor, die Energiequelle ins Kinderzimmer fließen zu lassen, Gleichspannung sei viel sicherer (was so nicht stimmt). Im Rahmen dieser Kampagnen wurde auch der elektrische Stuhl erfunden und mit Wechselstrom betrieben. Edison persönlich schlug für die Verwendung gar das Verb "to westinghouse" vor, das wahrscheinlich wegen seiner Sperrigkeit sich nicht in den Köpfen verankerte.

Trotz der Verunglimpfung war das Wechselstromsystem einfach preiswerter. Eine Ausschreibung zur Beleuchtung der Weltausstellung in Chicago konnte Westinghouse für sich gewinnen, da er Edisons Angebot deutlich unterbot. Mit Erstrahlen der 200.000 Glühbirnen auf vor einem 30 Millionenpublikum war der Stromkrieg 1893 beendet. Edison gab zum Ende seiner Karriere zu, dass sein Beharren auf dem Gleichstromnetz ein großer Fehler war.

⮩ Dass George Westinghouses heute nicht so sehr als Erfinder bekannt ist, liegt am schwarzen Donnerstag des Jahres 1907. Durch einen fatalen Börsen Crash verliert er die Leitung seiner Unternehmen. Heute wird Westinghouse Lighting von Ray Angelo geführt, der uns persönlich seine neuesten Deckenventilator Errungenschaften präsentiert.

Wer war Nikola Tesla - The Wizard?

Tesla Portrait auf Geldschein
Der Maschinenbauer Nikola Tesla wurde 10.06.1856 im heutigen Kroatien geboren. Über eine Arbeitsstelle in Paris gelangte er mit einem Empfehlungsschreiben an Thomas Edison und vier Cents in der Tasche nach Amerika. Er fand Anstellung bei Edison General Electric und später in der Westinghouse Company. Als Tesla merkte, dass Westinghouse hauptsächlich Produkte verkaufen wollte, verließ Tesla die Geschäftswelt, um sich weiter seiner Forschung zu widmen. Die Umsetzung seiner Geistesblitze überließ er gerne anderen. Tesla ging es laut seinen Aufzeichnungen um die Weiterentwicklung der Menschheit. Materielle Errungenschaften gaben ihm keinen Antrieb. Von allen Dingen, die es zu besitzen gibt, war im stets das Buch das liebste. Auch wollte er seinen Strom nicht teuer verkaufen, sondern "Maschinen an das Räderwerk der Natur anschließen".

Letztlich kam der aus Kroatien stammende Erfinder voller Hoffnung auf Umsetzung seiner Gedanken nach Amerika, wurde aber zum Spielball im Stromkrieg und von Edison, Westinghouse, Marconi und anderen genutzt. Laut einem Zitat beunruhigte ihn nicht das unautorisierte Verwenden seiner Patente, sondern der Ideenmangel der anderen. Teslas Einfallsreichtum schien unerschöpflich, er entwickelte maßgeblich die Radiotechnik, erfand die Neonröhre und forschte mit Röntgenstrahlen. Danach tüftelte er bis ins hohe Alter an einer weltweiten kabellosen Stromübertragung, was er nach Abwenden seines Geldgebers, dem Bankier J.P. Morgan, beenden musste. Um Nikola Tesla ranken etliche Legenden - er soll so genial wie exzentrisch gewesen sein. Beispielsweise verehrte er die Quersummen 3, 6 und 9 und bevorzugte Speisen mit mathematisch ansprechendem Volumen. Keime, Verschmutzungen und Perlen (sowie Frauen mit Perlenkette) fürchtete er. Wegen seiner aufsehenerregenden öffentlichen Vorführungen, an denen sein Freund Mark Twain öfters als Versuchskaninchen einsprang, wurde er auch Wizard (Magier) genannt. Kein Wunder, er ließ künstliche Blitze durch seinen Körper strömen, zeitweilen schossen Flammen aus seinem Kopf - auch heutzutage wäre dies eine furchteinflößende Gruselshow.

Mit einigen seiner Visionen und Äußerungen machte sich Tesla unter Kollegen zum Außenseiter, so versuchte er die Relativitätstheorie Einsteins zu widerlegen. Er war zeitlebens ein Einzelgänger ohne eigene Familie. Tesla verstarb am 7. Januar 1943 im Hotel New Yorker.

⮩ Tesla zum Weiterlesen

Gleichstrom für die Zukunft?

Das Problem der Gleichstromfernübertragung ist heute technisch gelöst. Daher wird das weltweite Gleichstromnetz wieder diskutiert und geforscht. Problematisch war in Edisons Zeit die Übertragung auf weiten Strecken. Neuartige, auf -196 °C gekühlte Supraleiter übermitteln die wertvolle Energie nahezu verlustfrei über weite Distanzen.

Da heutzutage viele elektrische Kleingeräte Gleichspannung benötigen, z.B. Handy Akkus (und unsere sparsamen DC Deckenventilatoren), ist im Netzteil einen Umwandler eingebaut. Sie haben ja sicher schon festgestellt, dass Akkus beim Aufladen warm werden. Das ist ein unnötiger Energieverlust, der bei Gleichstrom Leitungen nicht auftreten würde. Laut Experten spart die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung bis zu zehn Prozent Energie ein.

Zugleich soll die Gebäude Heizung laut EU Gesetzten effizienter werden, Solartechnik ist auf dem Vormarsch - und PV-Anlagen produzieren Gleichstrom statt Wechselstrom. 125 Jahre nach dem Aus, ist Gleichspannung wieder verheißungsvolle Zukunftsmusik.

Bücher und Film zum Thema:
Thriller: Graham Moore "Die letzten Tage der Nacht", das Taschenbuch erscheint 31.08.2018
Roman: Anthony McCarten "Licht"
Biografie: W. Bernard Carlson "Tesla: Der Erfinder des elektrischen Zeitalters"
Spielfilm: The Prestige (Die Meister der Magie)

Quellen:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/duell-der-erfinder-gleichstrom-gegen-wechselstrom-a-549109.html
https://www.welt.de/wissenschaft/article111446330/Die-Zukunft-gehoert-dem-Gleichstrom.html

Bilder:
pixabay.com



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