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Werner von Siemens:
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Werner von Siemens -er wurde 1888 geadelt- war Physiker, Ingenieur, Erfinder und Unternehmer und ganz sicher die bedeutendste Gründergestalt der deutschen elektrotechnischen Industrie. Die Stationen seines Lebens sind:

  • 13.12.1816 geboren in Poggenhagen zu Lenthe (heute zu Gehrden) bei Hannover.
  • 1838-49 preußischer Artillerieoffizier. Er erfand u.a. den ersten brauchbaren elektrischen Zeigertelegrafen, die elektrische Seemine, die elektrische Isolation mit Guttapercha (eine unelastische Masse aus dem Saft der tropischen Guttabäume) und baute 1848-49 die Telegrafenlinie Berlin - Frankfurt am Main.
  • Nach seinem Ausscheiden aus dem Heer trat er 1849 der von ihm und dem Mechaniker Georg Halske 1847 gegründeten Telegrafenbauanstalt Siemens & Halske bei, aus der die Siemens & Halske AG hervorging. Die Firma beschäftigte sich mit dem Bau von Telegrafenlinien und gründete Niederlassungen in Russland (1855) und England (1858).
  • 1866 baute Siemens die erste dynamoelektrische Maschine - damit begründete er die Starkstromtechnik.
  • 1879 baute Siemens die erste elektrische Eisenbahn und schuf damit die Grundlagen zur Verwendung des elektrischen Starkstroms für die Beleuchtung.
  • 6.12.1892 gestorben in Charlottenburg.

Von kaum einem Industriellen des 19.Jahrhunderts wurde soviel bekannt wie von ihm - denn er schrieb noch 1892 seine Lebenserinnerungen! Somit lässt sich der nüchterne Text leicht ergänzen:

Er verlebte seine Kindheit in einer kinderreichen Familie. Er war das vierte Kind von 11 Söhnen und 3 Töchtern - allerdings starben drei der Kinder sehr früh. Die Familie lebte auf dem väterlichen Pachthof, dem Obergut Lenthe bei Hannover.

Seinem Vater behagten die politischen Verhältnisse in Hannover nicht, die Familie siedelte nach Mecklenburg-Strelitz um. Hier, in Menzendorf, verlebte Werner Siemens seine Jugendjahre. Ab Ostern 1829 erhielten Werner und sein Bruder Hans Unterricht von einem Hauslehrer.

Ab 1831 (oder 1832?) wurde Werner Siemens Schüler des Katharineums zu Lübeck, ein 1531 gegründetes Gymnasium mit altsprachlichem Zweig. Alte Sprachen - das hat ihm vermutlich ihm gar nicht gefallen. 1834 verließ er das Gymnasium vorzeitig ohne Abschluss! Er nahm Privatstunden in Mathematik und im Feldmessen. Das verschaffte ihm den Eintritt beim preußischen Ingenieurkorps (an anderer Stelle steht: wollte Werner Siemens den Eltern die finanzielle Last des ursprünglich geplanten Studiums an der Berliner Bauakademie nicht zumuten).

Sein Vater hatte ihm vom mecklenburgischen Militärdienst freigekauft. Oberst von Scharnhorst erwirkte beim preußischen König die Erlaubnis, den Ausländer in den preußischen Militärdienst aufzunehmen. Er verbrachte die Zeit ab Herbst 1835 bis zum Sommer 1838 an der Berliner Artillerie- und Ingenieurschule.

Seine Eltern starben 1839 und 1840. Notgedrungen übernahm Werner Siemens die Sorge für die jüngeren Geschwister.

Nach seiner Zeit in der Berliner Artillerie- und Ingenieurschule diente der Leutnant Werner Siemens bis 1840 in Magdeburg, dann bis 1842 in der Lutherstadt Wittenberg. Hier unterstützte er als Sekundant ein Duell. Folgerichtig wurde er zu fünf Jahren Festungshaft verurteilt. Um seine Geschwister versorgen zu können, laborierte er in seiner Zelle mit Galvanik und erhielt 1841/42 ein Patent auf ein galvanisches Versilberungs- und Vergoldungsverfahren. Somit ist er der Begründer der Galvanotechnik. Das Patent verkaufte er an einen Juwelier.

Bereits 1842 wurde er begnadigt und zur Artilleriewerkstatt in Berlin versetzt.

Bis Juni 1849 blieb er beim Militär. Nebenbei versuchte er, mit Erfindungen zusätzlich Geld zu verdienen.

Von ihm kann man sagen, dass er die Gabe hatte, theoretische Erkenntnisse in praktische Nutzanwendungen umzusetzen.

Nach ihm ist eine elektrische Einheit benannt worden - der Leitwert, d.h. der Kehrwert des elektrischen Widerstands.

Formelzeichen Einheit Beziehung
I Stromstärke: Ampere I=U/R
U Spannung: Volt U=I*R
R Widerstand: Ohm R=U/I
G Leitwert: Siemens G=1/R=I/U

Siemens-Martin-Verfahren: Werner Siemens ist nicht alleine aufgewachsen. Von den vielen Brüdern möchte ich zwei besonders herausstellen.

Sein Bruder Wilhelm Siemens (*4.4.1823 in Lenthe; †19.12.1883 in London) war Mitarbeiter an der Londoner Siemens-Niederlassung. Werner hatte den Erlös aus dem Verkauf des Galvaniserpatents benutzt, um Wilhelm nach England zu schicken. England war damals der europäische Spitzenreiter in Industrie und Technik. Mit den Gebrüdern Martin entwickelte Wilhelm Siemens das Siemens-Martin-Verfahren zur Stahlerzeugung im Siemens-Martin-Ofen. Er wurde 1883 als Sir William Siemens in den englischen Ritterstand erhoben. Das besondere Feuerungsverfahren dieses Ofens geht auf einen weiteren Bruder zurück: Friedrich Siemens (*8.12.1826 in Menzendorf; †26.5.1904 in Dresden).

Meilensteine im Leben von Werner Siemens

1846/1847 entwickelte Werner Siemens einen funktionssicheren Zeigertelegrafen mit Selbstunterbrechung, der das bis dahin in Gebrauch befindliche Gerät des Engländers Wheatstone durch einen automatisch gesteuerten Synchronlauf zwischen Sender und Empfänger wesentlich verbesserte. Mit dem Zeigertelegrafen konnte eine Nachricht buchstabenweise übermittelt werden. Der im Geber wie im Empfänger gleichlaufend kreisende Zeiger wird durch Fingerdruck auf die Tasten an den ihnen zugeordneten Buchstaben angehalten und übermittelt so die Nachricht.

Die Fertigung dieses ersten praktisch brauchbaren Zeigertelegrafen übertrug er dem Mechaniker Johann Georg Halske (1814-1890).

Der Erfolg ihres Zeigertelegrafen veranlasste die Beiden am 1.Oktober 1847 die "Telegraphen Bau-Anstalt von Siemens & Halske" in Berlin (Schöneberger Straße 18) zu gründen. Der Gesellschaftervertrag sicherten Werner Siemens und Johann Georg Halske je 40% und Johann Georg Siemens 20% des Unternehmensgewinnes. Die gut 6000 Taler Startkapital zur Firmengründung kamen vom Vetter und Justizrat Johann Georg Siemens. Die Wiederkehr des Gründungstages wird traditionell am 12.Oktober gefeiert. Am 12.Oktober 1847 war die 150 Quadratmeter große Werkstatt eingerichet. Auch drei Drehbänke standen in der Werkstatt.

1848: In der Frankfurter Paulskirche tagte 1848 das erste deutsche Parlament, die Deutsche Nationalversammlung. Preußen zeigte als potentielle Großmacht höchstes Interesse an der dortigen Entwicklung. So beschloss man, die mit über 500 Kilometern bis dahin längste Telegrafenlinie des europäischen Kontinents von Berlin nach Frankfurt einzurichten. Als ausführende Firma wurde die „Telegraphen Bau-Anstalt von Siemens & Halske” beauftragt. Die Strecke wurde zur Hälfte als Kabel, zur anderen Hälfte als Freileitung verlegt. Da die Reichweite auf 50 Kilometer beschränkt war, mussten mehrere Zwischenstationen errichtet werden. Die Leitung wurde im März 1849 übergeben. Am 28. März 1849 wurde als erste wichtige Nachricht die Wahl des preußischen Königs Friedrich Wilhelm IV. zum Kaiser übermittelt.

1849: 2 Jahre nach Gründung der Firma Siemens & Halske für Telegraphenbau scheidet Siemens aus dem Militärdienst aus. Er war immerhin 15 Jahre beim Militär.

1852: 1. Ehe und seine erste Geschäftsreise nach St. Petersburg. Die Berliner Feuerwehr bekam eine von Siemens & Halske entwickelte Telegrafenanlage als Feuermeldesystem. Der erste auch für den Berliner Bürger erreichbare Feuermelder wurde 1876 in einem öffentlichen Gebäude installiert. Zehn Jahre später stand auf dem Moritzplatz in Kreuzberg der erste  i Straßenfeuermelder.

1853: Sohn Arnold wird geboren. Siemens & Halske baut das russische Staatstelegrafennetz. 1855 wird der Bau vollendet. Das russische Staatstelegrafennetz hat eine Länge von ca. 10000 Kilometern. Er reicht von Finnland über St. Petersburg, Moskau, Kiew, Odessa bis zur Krim. Linien führen zum Baltikum, nach Warschau und Myslowitz.

1855: Das zweite Kind wird geboren - Wilhelm.

1856: Mit dem Bau des Doppel-T-Ankers gelingt ein großer Erfolg. Er entwickelt ihn für einen Eisenbahntelegrafen im Zusammenhang mit den  i Streckenläutewerken der Eisenbahn. Die Läutewerke sind weiter unten auf dieser Seite genauer beschrieben!

1858: Die Londoner Niederlassung wird gegründet. Siemens- Arbeitnehmer werden am Unternehmensgewinn beteiligt.

1859: Kabellegung durch das Rote Meer.

1860: Ehrendoktor der Berliner Universität.

1862: Mitglied des preußischen Abgeordnetenhauses.

1863: Denkschrift zu einem zu erstellenden Patentgesetz. Werner Siemens bemüht sich ab 1863 um eine moderne Patentgesetzgebung in Deutschland. Deutschland hatte damals -im Gegensatz zu Großbritannien- keinen wirksamen Patentschutz. Siehe 1877.

1865: seine erste Frau stirbt.

1866: Basierend auf seinem Gleichstromdynamo mit Doppel-T-Anker (vergl. 1856) konstruiert Siemens eine Dynamomaschine, mit der er das  i elektrodynamische Prinzip demonstriert. Ohne dessen Anwendung wäre die Stromversorgung zu bezahlbaren Preisen unmöglich.

1867: Mit dem Ausscheiden von Halske werden Carl und Wilhelm Siemens die einzigen Teilhaber ihres Bruders Werner an der Firma Siemens & Halske. Die Brüder Siemens beginnen mit dem Bau der Indo-Europäischen Telegrafenlinie von London über Teheran nach Kalkutta in Indien. Die Leitung wird am 12.April 1870 in Betrieb genommen.

1869: 2. Ehe

1870: Tochter Hertha wird geboren.

1872: Carl Friedrich wird geboren. Gründung einer Pensionskasse für die Belegschaft.

1873: Der 9-Stunden Arbeitstag wird eingeführt. Der erste Trommelankler für Gleichstromdynamomaschinen entstand in den Siemenswerken.

1874: Siemens wird Mitglied in der Kgl. Preußischen Akademie der Wissenschaften.

1877: Siemens wird zum Mitglied des Reichspatentamtes ernannt.

Erst 1877 wurde das deutsche Patentgesetz erlassen. Es war präziser formuliert als das britische Patentgesetz. Dadurch hatten Unternehmen in Deutschland ab 1877 ein geringeres Risiko in Patentstreitigkeiten verwickelt zu werden als in Großbritannien.

1879: Gewerbeausstellung in Berlin mit der ersten elektrisch betriebenen Kleinbahn. Zusammen mit Generalpostmeister Heinrich Stephan gründete er 1879 den Elektrotechnischen Verein - das Wort "Elektrotechnik" stammt von Werner Siemens.

1880: Bau eines elektrischen Fahrstuhles. Es ist der erste elektrische Aufzug der Welt.

1881: Erste elektrische Straßenbahn in Berlin Lichterfelde.

1882: Nach dem Tode seiner zweiten Frau heiratete er seine Cousine Elly.

Im gleichen Jahr, ab dem 29.April, fährt in Berlin der erste Oberleitungsomnibus „Elektromote”, konstruiert und gebaut von Siemens & Halske. Das Elektromote fährt auf einer Versuchsstrecke zwischen Charlottenburg und Spandauer Bock. Zur Stromabnahme läuft ein Kontaktwagen, ein kleiner Wagen an einem Kabel vom Elektromote geschleppt, auf den beiden Fahrleitungsdrähten. Ebenfalls 1882 erhält Siemens & Halske den Auftrag, am Potsdamer Platz die erste ständige elektrische Straßenbeleuchtung zu installieren.

1885 liefert Siemens die Dynamomaschinen für die erste deutsche Gleichstromdampfzentrale in der Markgrafenstraße in Berlin.

1886: Ehrendoktorwürde der Universität Heidelberg. Für die gehobenen Siemens-Privatbeamte werden Kasinos eingerichtet.

1887: Die auf seinen Vorschlag gegründete Physikalisch-Technische Reichsanstalt nimmt ihre Arbeit auf. Für die übrigen Arbeitnehmer bei Siemens werden Kantinen eingerichtet.

1888: Erhebung in den Adelsstand durch Kaiser Friedrich III. Dieser Adelstitel ist vererbbar! Bestellung von Werksärzten bei Siemens.

1889: Werner von Siemens schreibt seine Lebenserinnerungen.

1890: Er zieht er sich aus dem aktiven Geschäft zurück.

1891: Der Arbeitstag wird auf 8 1/5 Stunden verkürzt.

1892: Er verstirbt am 6.Dezember an einer Lungenentzündung. Begraben ist er in der Familiengrabstätte auf dem Südwestkirchhof Stahnsdorf südwestlich von Berlin. Die Grabstätte befindet sich im Block Trinitas. (Foto der Grabstätte unter Wikipedia, Stichwort „Südwestkirchhof Stahnsdorf”, Stand Dez. 2008).

Bild: Siemens Büste, fotografiert am 8.4.2003 im Deutschen Technikmuseum Berlin Links: Büste im Deutschen Technikmuseum Berlin

Das Streckenläutewerk

Das Streckenläutewerk wurde 1846 von Leonhardt zuerst bei der thüringischen Eisenbahn eingeführt.[101] Eine andere Quelle[11] besagt, dass Siemens 1847 die elektromagnetisch ausgelösten Läutewerke, die bis 1856 mit galvanischen Elementen betrieben wurden, entwickelte.

Das Läutewerk betätigte bei der Eisenbahn die Wärterglocke. Es soll den auf freier Strecke aufgestellten Wärter über Ereignisse informieren, die sich demnächst auf den Gleisen in der Nähe abspielen werden. Nach der Signalordnung im Deutschen Reich gab es vier verschiedene Läutesignale:

  • Ein Zug fährt in Richtung von A nach B (5 Glockenschläge)
  • Ein Zug fährt in Richtung von B nach A (zweimal 5 Glockenschläge)
  • Der Zugverkehr ruht oder eines der beiden vorher genannten Abläutesignale soll zurückgenommen werden (dreimal 5 Glockenschläge)
  • Das Gefahrensignal (fünfmal 5 Glockenschläge)

Die Läutewerke werden durch ein kräftiges Uhrwerk (Gewicht mit Hemmung) angetrieben. Die Freigabe der Hemmung, die das Läuten auslöst, erfolgt elektrisch. Hier wurden zunächst galvanische Elemente verwendet. 1856 veranlasste dies Werner Siemens zu einer seiner bedeutendsten Erfindungen. Er setzte anstelle der galvanischen Elemente eine magnetelektrische Maschine, die durch eine Kurbel bewegt wird: die Stromkurbelvorrichtung, wie sie später auch beim Telefon verwendet wurde. Ihr Hauptteil war der von Siemens geschaffene Doppel-T-Anker. Dies ist eine besonders günstige Form für den bewegten Teil eines so kleinen Stromgenerators.

Um 1980 gab es bei der Deutschen Bundesbahn keine Läutewerke mehr. In der Schweiz wurden sie noch benutzt.


Die Dynamomaschine

(Stromerzeuger, Dynamo, elektrischer Generator): Maschine zur Umwandlung mechanischer Arbeit (Dampf- oder Wasserkraft) in elektrische. Die ersten D. konstruierte Dal Negro und Pirii 1832. Sie beruhten, wie alle, auf elektromagnetischer Induktion, indem in Leitern, durch Bewegung derselben im Magnetfeld, elektr. Ströme erzeugt wurden.

Bild: Gleichstromgenerator, Neben- und Reihenschlusslinks: Nebenschlussgenerator (Wheatstone 1867)
rechts: Reihenschlussgeneror (Siemens 1867)

Das Dynamoprinzip

Das Dynamoprinzip wurde 1867 von Siemens dargelegt. Bei älteren Dynamomaschinen wird die Induktionswirkung durch Permanentmagnete hervorgerufen. Das Dynamoprinzip besagt, dass das Magnetfeld durch Elektromagnete erzeugt wird, die vom selbst erzeugten Maschinenstrom versorgt werden. Durch die gegenseitigen Steigerung von Elektromagnetismus und Maschinenstrom wird eine bedeutend höhere Leistung erreicht.

Werner Siemens hat dieses Prinzip am 17. Januar 1867 als erster veröffentlicht. „Als erster” bedeutet, dass er nicht der einzige war, der sich auf diesem Weg befand. Auch Samuel Alfred Varley (*1832; †1921) und Professor Sir Charles Wheatstone (*1802; †19.10.1875) beschäftigten sich zur gleichen Zeit damit. Der Erfinder der Selbsterregung ist Siemens jedoch nicht. Bereits 1851/1853 hatte der Ungar Anianus Jedlick (*1800; †1895) die Selbsterregung beschrieben. Der dänischen Eisenbahningenieur Sören Hjorth (*1801; †1870) erhielt 1854 ein Patent für eine Maschine, die Dauer- und Elektromagnete enthielt. Sie nutzte die Selbsterregung.

Siemens hatte zur Demonstration der Funktion einen alten Kurbelinduktor mit Doppel-T-Anker verwendet, dessen Dauermagnete durch Elektromagnete und ein Weicheisenjoch ersetzt waren.

Der Trick basiert darauf, dass im Eisen des Elektromagneten ein wenig Magnetismus zurückbleibt. Dieser reicht aus, um eine anfänglich schwache Spannung in der rotierenden Ankerspule zu erzeugen. Mit diesem Strom wird das Magnetfeld im Elektromagneten bis zur Sättigung verstärkt- der Generator zieht sich quasi selbst an den Haaren aus dem Sumpf. Diese Selbsterregung des Magnetismus unter Ausnutzung des noch vorhandenen Restmagnetismus des Eisenkerns wird als dynamo-elektrisches Prinzip bezeichnet.

Wenn überhaupt kein Restmagnetismus im Eisenkern eines Generators mehr vorhanden ist, kann man mit einer einfachen Taschenlampenbatterie einen Strom durch die Feldwicklung schicken. Der dabei erzeugte geringe Magnetismus reicht aus, um auch einen großen Stromgenerator wieder zur Stromabgabe zu erwecken.

Weniger bekannt ist, dass es zwei wesentliche Entdeckungen gegeben hat, ohne die der Dynamo nicht erfunden worden wäre:

Im Winter 1819/20 hatte der dänische Professor an der Kopenhagener Universität Hans Christian Ørsted (*14.8.1777; †9.3.1851) eine drehbare Magnetnadel in der Nähe eines Platindrahtes aufgehängt (andere Quellen sagen: auf einer Abendvorlesung im April 1820). Er erhitzte den Draht durch einen starken elektrischen Strom, um ihn zum Glühen zu bringen. Beim Einschalten des Stromes bemerkte er ein Zucken der Nadel. Hans Christian Ørsted hatte damals die Tragweite seiner Entdeckung sofort erkannt. Er hatte eine Querverbindung zwischen zwei bisher getrennten Teilgebieten der Physik geschaffen, zwischen Elektrizität und Magnetismus. Im September 1820 erfuhren Mitglieder der Französischen Akademie hiervon und forschten weiter - einer von ihnen war André-Marie Ampére (*1775; †1836).

Erst 1831 gelang es sowohl Michael Faraday (*1791; †1867) als auch Joseph Henry (*1797; †1878), die Umkehrung des Elektromagnetismus, die elektrische Induktion, nachzuweisen.

Das Dynamoprinzip benutzt Elektromagnetismus zum Aufbau eines sehr starken Magnetfeldes und Induktion zur Stromerzeugung.


Wechselstrom

Alle elektrischen Erfindungen von Werner von Siemens arbeiten mit Gleichstrom. Wir sind es jedoch gewohnt, das aus der Steckdose Wechselstrom kommt. Das liegt daran, dass sich Wechselstrom transformieren lässt. Gleichstrom lässt sich nicht transformieren. Die Transformation ermöglicht den Transport der elektrischen Leistung über große Entfernungen.

Als „Erfinder” des Wechselstroms gilt Nikola Tesla. Er wurde am 10. Juli 1856 in Kroatien geboren. Gestorben ist er am 7. Januar 1943 in New York.

1882 entdeckte er das Drehfeld (in Budapest) und entwarf den ersten Wechselstrommotor. Im gleichen Jahr ging er nach Paris und arbeitete bei der „Continental Edison Company”. 1883 baute er das ersten Modell eines Wechselstrommotors. Mitte 1884 kam er nach New York, wo er kurze Zeit in Edisons Laboratorien arbeitet.

Thomas Alva Edison (*1847; †1931) hatte 1882 sein erstes Elektrizitätswerk, ebenfalls in New York, errichtet. Es produzierte Gleichstrom. Beide hatten über die kommunale Stromversorgung unterschiedliche Auffassungen: Edison wollte Gleichstrom, Tesla wollte Wechselstrom.

Tesla gründete 1887 die „Tesla Electric Company” und meldete verschiedene Patente für seinen Elektromotor und zur Verteilung elektrischer Energie an.

Am 16 Mai 1888 hielt er einen Vortrag über Wechselstrommotoren und Transformatoren, im Juli verkaufte er sämtliche Drehstrompatente (Wechselstrom ist ein Teil des Drehstroms) an George Westinghouse (*1846; †1914).

1896 wurde das erste von Westinghouse ausgebaute, von Tesla konstruierte, Wechselstromkraftwerk in Niagara Falls in Betrieb genommen.

Quelle: u.a. frei nach Karlson: Du und die Natur, Berlin 1950

Der Straßenfeuermelder


Bild: Straßenfeuermelder um 1920Quelle: u.a. frei nach Brockhaus - Handbuch des Wissens, Leipzig, 1923

Die Straßenfeuermelder sind Morseapparate, welche, an einer öffentl. Straße angebracht, durch Umdrehen einer Kurbel, durch Ziehen an einem Griffe, oder Druck auf einen Knopf in Tätigkeit gesetzt werden und selbstständig der Zentralstelle den Ausbruch des Feuers elektrisch melden. Bei einem derartigen F. von Siemens & Halske ist der Hauptteil eine durch ein Gewichtsuhrwerk, das durch den Knopfdruck in Umdrehung versetzt wird, bewegte Scheibe mit einer bei jedem F. verschiedenen Anzahl Zähnen am Umfang, über welche bei der Drehung der Scheibe ein elektr. Kontakt hinwegschleift und in einer, Melder und Zentrale verbindenden Stromleitung eine der Zahl der Zähne entsprechende Anzahl Stromschlüsse bewirkt.


Letztes Upload: 19.04.2017 um 19:11:01