Rudolf Diesel 2
Wir werden sehen, dass der Weg von Rudolf Diesel zu dem nach ihm benannten Motor alles andere als gradlinig war. Linde hat wohl
sehr an das Talent des jungen Diesel geglaubt. Es ist nicht das einzige, denn
er stellt ihn nicht nur in seine Firma für Eismaschinen ein, sondern überträgt ihm schon nach einem Jahr die Leitung der Filiale in Paris.
Da ist der dann wieder dort, wo seine Entwicklung begonnen hat.
Nur kurz zur Einordnung: Wir schreiben das Jahr 1880. Rudolf Diesel ist 22 Jahre alt. 1883 heiratet er. Seine drei Kinder kommen 1884
(Rudolf), 1885 (Helene) und 1889 (Eugen) zur Welt. 1893 schließt er den
Vertrag mit der Maschinenfabrik Augsburg und beginnt mit den Arbeiten am Dieselmotor. 1897 gibt es einen ersten lauffähigen Motor.
1913 stirbt Rudolf Diesel mit 55 Jahren.
Von den drei Lebensbereichen nach der Ausbildung nehmen wir uns zunächst die erste bis 1893 vor. Er ist also in Paris und nimmt sich
neben seiner Haupttätigkeit noch die Zeit, eine Dampfmaschine auf der
Basis von Ammoniak zu entwickeln, das durch Verflüssigung bzw. Verdampfung als Motor arbeitet. Man merkt die Verwandtschaft zur
Kältemaschine, aber die weitere Entwicklung zur Heißdampf-Maschine
macht den Vorteil des evtl. höheren Wirkungsgrad seines kleinen Motors zunichte.
Diesel geht theoretisch an die Sache heran. Bei den neueren Dampfmaschinen beruht der höhere Wirkungsgrad auf der Überhitzung
von Dampf. Lange Überlegungen und auch Berechnungen stellt er an,
um den Carnot nachempfundenen Kreisprozess auch mit Ammoniak durchführen zu können. Dann, während seiner vielen Studien
kommt ihm irgendwann die entscheidende Erkenntnis, dass sich Dämpfe in ihren
Eigenschaften von Gasen nicht unterscheiden. Der Weg führt damit geradewegs zur Verdichtung von Luft, Ammoniak ist passe.
Er kann mit seiner Suche nach einem besseren Wirkungsgrad bei Carnot bleiben, da der schon immer von Luft in seinem Kreisprozess
ausgeht. Aber der
existiert nur in der Theorie, geht von sehr hohen Drücken aus. Es wird eine der Aufgaben von Diesel sein, diese, wenn auch gewiss nicht
in der geforderten Höhe, bei den Technikern durchzusetzen. Aber
noch ist es nicht soweit. Es steht noch nicht einmal die Theorie.
Gegen die hohen Temperaturen bei einer Verbrennung hat er nichts einzuwenden, muss allerdings nach dem Carnotschen Prinzip die
Wärme vollständig zur Volumenvergrößerung verwenden. Das besagt dessen
Forderung nach isothermer Zustandsänderung. Es darf also keine Wärme nach draußen gelangen. Man sieht hier deutlich den
theoretischen Ansatz.
Diesel ficht das nicht an. Er hat die Idee, eine Verbrennung so steuern zu können, dass jede Temperaturerhöhung sozusagen direkt in
Volumenvergrößerung umgesetzt werden sollte. Also eine
Temperaturerhöhung vermieden werden soll. Wir wissen heute, dass so eine langsame und gezielte Steuerung der Wärme nicht
möglich ist. Ein Luft-Kraftstoff-Gemisch zu zünden, zieht automatisch eine gewisse
Temperaturerhöhung nach sich.
Natürlich beschreibt Rudolf Diesel nahezu fantastische Technik. Es wäre die fast vollkommene Ausnutzung der im Kraftstoff enthaltenen
Energie, weil diese in einer Art Kreisprozess an die
Temperaturentwicklung angepasst würde. Natürlich wäre auch keine Kühlung mehr nötig, der Erbfeind des Wirkungsgrades. Und das
alles soll bei ca. 250 bar und einer Verdichtungstemperatur von 800°C
möglich sein.
Das waren nur die Annahmen zum Arbeitstakt. Es werden von Carnot ähnliche auch für den Verdichtungstakt gefordert. Na klar,
verlorengehende Wärme schmälert den Wirkungsgrad immer und überall. Wer aber schon
einmal die 'Geburt' eines neu entwickelten Motors miterlebt hat, weiß, dass dieser zunächst ohne Kraftstoff im Schlepp von einem E-
Motor läuft, also gar keine eigene Verbrennung hat. Schon dabei erreicht er
Betriebstemperatur. Diesel will diese mit einzuspritzendem Wasser bekämpfen.
Wir machen an dieser Stelle einen Cut, erwähnen nur noch, dass er diese ganzen unerfüllbaren Forderungen an den neuen Motor und
noch mehr in sein Patent von 1892 schreibt. Man muss dem kaiserlichen Patentamt
zugute halten, dass es dieses nach einigem Hin und Her auf die durch hohe Verdichtung eingeleitete Zündung beschränkt. Allerdings
bleibt die sehr langsame Zugabe von Brennstoff zur Vermeidung zu hoher Drücke
bzw. Temperaturen erhalten.
Nach der Patentanmeldung kommt es zu der Handschrift: Theorie und Construction eines rationellen Wärmemotors', dann zum
Showdown bei einem Treffen mit seinem Chef in Berlin,
wohin sich inzwischen auch seine hauptberufliche Tätigkeit verlagert hat. Der braucht etwas Zeit, studiert die Handschrift, befragt auch
noch einen Hochschulkollegen und beide werden sich
relativ rasch einig.
Linde und sein Kollege loben einerseits Diesels theoretischen Ansatz, sind aber beide von der Undurchführbarkeit überzeugt. Damit
zweifeln sie auch den von Diesel angepeilten Wirkungsgrad des neuen Motors
von 45 Prozent an. Erstaunlich die Schätzung von Linde auf höchstens 25 Prozent, die später vom ersten Motor fast punktgenau erreicht
wird, trotzdem noch mehr als das Doppelte damaliger Dampfmaschinen. Linde
und seine Firma werden sich aber nicht an der Entwicklung beteiligen.
Die Diskussion in Fachkreisen geht weiter und es beginnt die für Diesel äußerst langwierige Suche nach Sponsoren bzw. zum Bau
eines solchen Motors Bereiten. Wie zu erwarten, stellen die hohen technischen
Erwartungen beinahe unüberbrückbare Hürden für einen Erfolg dar, aber Rudolf Diesel scheint sich nicht abbringen zu lassen.
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