Wie wir reich wurden (45) Die Dampfmaschine war die Agentin der Industrie

Die Dampfmaschine war „der Prinz, der das Dornröschen Industrie aus ihrem Schlummer erweckte“, sagte der Technikhistoriker Conrad Matschoss. Auch Friedrich Engels sprach von einer „gewaltigen Umwälzung“, ähnlich der Französischen Revolution, die fast ein Jahrhundert zuvor begonnen hatte: „Der Dampf und die Werkzeugmaschinerie verwandelten die Manufaktur in die moderne große Industrie.“ Damit sei die ganze Grundlage der bürgerlichen Gesellschaft revolutioniert worden.

Bis heute gilt die Dampfmaschine als Movens der „Industriellen Revolution“. Doch die „Industrielle Revolution“ ist selbst ins Gerede gekommen, und viele Wirtschaftshistoriker präferieren heute den Begriff Industrialisierung als einen langwierigen historischen Prozess, der allenfalls noch in Großbritannien revolutionäre Züge gehabt habe. Doch auch für den „workshop of the world“ hat der britische Historiker Raphael Samuel die starke Kontinuität der Handarbeit betont: 1851 sei immer noch die Landwirtschaft - vor Heimarbeit und Baugewerbe - der größte Arbeitgeber gewesen, und es habe mehr Schuhmacher als Kohlebergarbeiter gegeben.

Die Arbeit ohne Maschinen war nicht nur schwer, sondern auch gefährlich

Gegen die prominente Rolle der Dampfmaschine haben Technikhistoriker eingewandt, sie sei eine Antriebsmaschine und keine Arbeitsmaschine. Der Einsatz der Spinnmaschinen ist daher höher bewertet worden. Überhaupt gilt der Textilsektor als Leitsektor der britischen Industrialisierung: Wer Industrielle Revolution sagt - so Eric Hobsbawm - meint Baumwolle! Adam Smith hatte sie 1776 in „Wealth of Nations“ zwar nur beiläufig erwähnt, doch King Cotton brachte mit der Spinnerei den Durchbruch zur Fabrik, die zunächst noch auf der Wasserkraft, doch bald schon auf der Dampfkraft beruhte; auch deshalb war die Dampfmaschine für Karl Marx ein „allgemeiner Agent der großen Industrie“.

Begonnen hatte es vor rund 300 Jahren im britischen Kohlebergbau, der schon um 1630 jährlich 1,5 Millionen Tonnen zutage förderte. Dabei war man immer mehr in die Tiefe gegangen, hatte 1800 schon „Teufen“ von 300 Metern erreicht. Das war nicht nur körperliche Schwerarbeit, sondern auch eine gefährliche Arbeit.

Mit zunehmender Tiefe wuchs für die Grube auch die Gefahr, abzusaufen. Im kontinentaleuropäischen Bergbau hatte man das „zusitzende“ Wasser zunächst mit Haspel und Göpel nach oben befördert, mit Winden, die mit Hilfe der Hebelwirkung schwere Lasten mit wenig Aufwand transportieren konnten. Später kamen wassergetriebene Hebemaschinen zum Einsatz, die Wasser mit Hilfe von Wasser heben konnten.

Am Anfang fraß die „Feuermaschine“ Unmengen von Kohle

In den britischen Kohlegruben hatte Thomas Savery schon 1690 den Versuch unternommen, mit einer kolbenlosen Dampfpumpe, er nannte sie hoffnungsvoll „Miner's Friend“, das Problem zu lösen. Erst Thomas Newcomen gelang 1712 die Konstruktion einer atmosphärischen Dampfpumpe. Diese „Feuermaschine“ hatte noch einen geringen Wirkungsgrad: Dass sie Unmengen an Kohle fraß, war dort, wo sie unmittelbar auf der Kohle stand, kein Problem.

James Watt hatte als Instrumentenbauer an der Universität Glasgow ein Modell einer solchen Maschine zu reparieren, und erst die Innovationen Watts - besonders der 1769 patentierte, vom Arbeitszylinder getrennte Kondensator und das 1781 patentierte Planetengetriebe - machten aus der Dampfpumpe eine universelle Antriebsmaschine, die nun auch in der Maschinenspinnerei eingesetzt werden konnte.

Der Brennstoffverbrauch der Wattschen Maschine betrug bald nur noch ein Viertel des Verbrauchs der Newcomen-Maschine. Doch die Wattsche Maschine war teuer. Als 1800 die Wattschen Patente ausliefen, folgte die Weiterentwicklung der Niederdruckmaschine zu Expansions-, Hochdruck- und Verbunddampfmaschinen.

Manche Firma trieb ihre Anschaffung in den Bankrott

Schon im 18. Jahrhundert waren englische Maschinen auf den Kontinent gelangt, und Staatsbeamte und Techniker betrieben regelrechte Industriespionage. Auch Georg Christoph Lichtenberg hatte 1775 in Boultons Manufaktur in Birmingham „eine Feuer- oder Dampfmaschine von einer neuen Construktion“ gesehen und notierte: „Boulton macht noch ein Geheimnis daraus.“

Eine Watt'sche Maschine für den Hettstedter Kupferbergbau ging zwar 1785 in Betrieb, doch wegen zahlreicher Probleme konnte der Grubenbetrieb erst 1790 beginnen. Während die Newcomen-Maschinen Unmengen an Kohle verschlangen, waren die Watt'schen Maschinen zunächst unzuverlässig. Die von der Baumwollspinnerei Johann Sieburg in Berlin importierte Maschine trug mit zum Bankrott der Firma 1796 bei, und dieses Fiasko habe - so die Preußische Technische Deputation noch 1812 - andere Unternehmer abgeschreckt.

Während die Allgemeine Preußische Staatszeitung 1822 triumphierte, die Dampfmaschine sei das „primum mobile der Fabriks-Industrie“, so dürften 1825 doch nur etwa hundert in Deutschland produzierte Maschinen gelaufen sein. Dinglers Polytechnisches Journal schätzte 1825 die Dampfkraft in den meisten Gegenden Deutschlands doppelt so teuer wie Pferdekraft und noch 1852 konstatierte der Professor für Mechanik und Maschinenlehre am Polytechnikum Karlsruhe, Ferdinand Redtenbacher: „Wo Wasserkraft vorhanden ist, verdient dieser Motor jedem anderen vorgezogen zu werden.“

Die frühen Modelle waren noch hochexplosiv

Textilregionen wie Sachsen hielten deshalb an der kostenlosen Wasserkraft fest und gingen später zu Wasserturbinen über. Hinzu kam das Explosionsrisiko bei den frühen Hochdruckdampfmaschinen, deren Kessel später von den „Dampfkessel-Überwachungs- und Revisions-Vereinen“ inspiziert wurden.

Der Anwendungsbereich der Dampfmaschine sollte sich dann bis hin zu den Lokomotiven und Dampfschiffen erweitern: Die erste Überfahrt von Dover nach Calais erfolgte noch in Kombination mit dem Segel, nicht zuletzt wegen der nötigen enormen Zuladung an Kohle. Dem Dampfwagen für den Straßenverkehr von Richard Trevithick (1801) folgten Schienenversuche, und der ersten Eisenbahnverbindung von Liverpool nach Manchester (1830) folgte ein regelrechtes Eisenbahnfieber.

Nach der Jahrhundertmitte entfiel auf Dampfschifffahrt und Eisenbahn bereits mehr als die Hälfte der beförderten Güter, darunter vor allem die Kohle, die sie selbst benötigten, und die nun weite und preisgünstige Verbreitung fand - und dem Einsatz der Dampfmaschine weiter Auftrieb gab. Sie hatte beim Antrieb von Walzwerken oder der Dampfhämmer Leistungen erreicht, die mit der Wasserkraft nicht zu erreichen waren. Die Corliss-Dampfmaschine war 1876 mit ihren 1400 PS denn auch die größte Attraktion der Weltausstellung in Philadelphia.

Gegen Elektro- und Verbrennungsmotoren hatte sie keine Chance

So kann man die Geschichte der Dampfmaschine einerseits als Emanzipation von den Kräften und Launen der Natur lesen, aber sie basierte auch auf dem Zugriff auf eine nicht regenerative Ressource: Die Rauchsäulen der Feuerung galten zunächst als Signum des Fortschritts.

In Großbritannien war die Kohleförderung bis 1854 auf 65 Millionen Tonnen gestiegen, und schon 1865 befürchtete der Nationalökonom William Stanley Jevons die Erschöpfung der fossilen Lagerstätten und den Abstieg Englands. Doch schon 1910 nahm der Kohleverbrauch wieder ab, da die Dampfmaschine gegenüber dem Elektro- und Verbrennungsmotor an Boden verlor. Die Dampfturbinen hatten hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit aufgeschlossen, nur die Dampfloks waren zunächst noch konkurrenzlos.

Das war denn auch der Zeitpunkt, als Conrad Matschoss auf „Die Entwicklung der Dampfmaschine“ (1908) zurückblickte, um die „erste von den Launen des Windes und Wetters unabhängige Kraftmaschine“ und die „Meisterwerke der großen Ingenieure“ zu würdigen.