Wie wir alle wissen, lassen sich Generatoren in Gleichstrom- und Wechselstromgeneratoren unterteilen. Heutzutage sind Lichtmaschinen weit verbreitet, ebenso wie Wasserkraftgeneratoren. Doch in den Anfangsjahren dominierten Gleichstromgeneratoren den Markt. Wie konnten sich Wechselstromgeneratoren also durchsetzen? Welcher Zusammenhang besteht zwischen Wasserkraft und Wechselstrom? Diese Geschichte handelt vom Wettstreit zwischen Wechsel- und Gleichstrom und dem 5000 PS starken Wasserkraftgenerator des Adams-Kraftwerks an den Niagarafällen.
Bevor wir auf den Niagara Falls-Wasserkraftgenerator eingehen, müssen wir mit einem sehr wichtigen Wechselstrom-/Gleichstromkrieg in der Geschichte der Elektrotechnik beginnen.
Edison war ein berühmter amerikanischer Erfinder. Er wurde in Armut geboren und genoss keine formale Schulbildung. Dennoch sicherte er sich im Laufe seines Lebens fast 1300 Patente, indem er auf seine außergewöhnliche Intelligenz und seinen unermüdlichen Kampfgeist setzte. Am 21. Oktober 1879 meldete er das Patent für die Kohlefaden-Glühlampe (Nr. 22898) an. 1882 gründete er die Edison Electric Lamp Company zur Herstellung von Glühlampen und den dazugehörigen Gleichstromgeneratoren. Im selben Jahr errichtete er in New York das weltweit erste Großkraftwerk. Innerhalb von drei Jahren verkaufte er über 200.000 Glühbirnen und monopolisierte den gesamten Markt. Auch Edisons Gleichstromgeneratoren verkauften sich auf dem amerikanischen Kontinent sehr gut.
1885, auf dem Höhepunkt von Edisons Karriere, beobachtete das amerikanische Unternehmen Westinghouse aufmerksam das neu entstandene Wechselstromsystem. Im selben Jahr erwarb Westinghouse das Patent für ein Wechselstrom-Beleuchtungssystem und einen Transformator, die Gaulard und Gibbs am 6. Februar 1884 in den USA angemeldet hatten (US-Patent Nr. 297924). 1886 gelang es Westinghouse und W. Stanley (1856–1927), in Great Barrington, Massachusetts, USA, mithilfe eines Transformators die Spannung von einphasigem Wechselstrom auf 3000 V zu erhöhen, über eine Strecke von 1200 Metern zu übertragen und anschließend auf 500 V zu reduzieren. Schon bald produzierte und verkaufte Westinghouse verschiedene Wechselstrom-Beleuchtungssysteme. 1888 erwarb Westinghouse das Patent des Elektrotechnikgenies Tesla für einen Wechselstrommotor und stellte ihn ein. Das Unternehmen engagierte sich für die Weiterentwicklung und Verbreitung des Wechselstrommotors und erzielte damit große Erfolge. Die aufeinanderfolgenden Erfolge Westinghouses bei der Entwicklung des Wechselstroms weckten den Neid des unbesiegbaren Edison und anderer. Edison, H. P. Brown und andere veröffentlichten Artikel in Zeitungen und Fachzeitschriften, nutzten die damalige Angst der Öffentlichkeit vor Elektrizität aus und verbreiteten die Schrecken des Wechselstroms. Sie behaupteten, dass „alles Leben in der Nähe eines Wechselstromleiters nicht überleben kann“ und dass kein Lebewesen in der Nähe von Wechselstromleitern überleben könne. In seinen Artikeln griff er die Verwendung von Wechselstrom an, um dessen Entwicklung im Keim zu ersticken. Angesichts der Angriffe Edisons und anderer verfassten auch Westinghouse und andere Artikel zur Verteidigung des Wechselstroms. Infolge dieser Debatte setzte sich die Befürworterseite des Wechselstroms schließlich durch. Die Gleichstromseite wollte nicht verlieren. H. P. Brown (damals Edisons Laborassistent) ermutigte und unterstützte die Staatsversammlung, ein Dekret zur Hinrichtung durch den elektrischen Stuhl zu verabschieden. Im Mai 1889 kaufte er drei von Westinghouse hergestellte Generatoren und verkaufte sie an das Gefängnis, um den elektrischen Stuhl mit Strom zu versorgen. In den Augen vieler war Wechselstrom gleichbedeutend mit dem Tod. Gleichzeitig schuf der Volkskongress auf Edisons Seite die öffentliche Meinung: „Der elektrische Stuhl ist der Beweis, dass Wechselstrom den Tod beschleunigt.“ Als Reaktion darauf veranstaltete Westinghouse eine Pressekonferenz. Tesla band persönlich Drähte um seinen Körper und verband sie mit einer Lichterkette. Als der Wechselstrom eingeschaltet wurde, leuchtete das elektrische Licht hell, doch Tesla blieb unverletzt. Angesichts der negativen öffentlichen Meinung versuchte die Gleichstromseite, den Wechselstrom auf legalem Wege zu verbieten.
Im Frühjahr 1890 brachten einige Kongressabgeordnete in Virginia einen Vorschlag zur „Prävention von Gefahren durch elektrische Ströme“ ein. Anfang April setzte das Parlament eine Jury für eine Anhörung ein. Edison, Morton, der Geschäftsführer des Unternehmens, L. B. Stillwell, Ingenieur bei Westinghouse (1863–1941), und der Verteidiger H. Levis nahmen an der Anhörung teil. Edisons Ankunft sorgte für einen Stau im Plenarsaal. Edison sagte dort aufsehenerregend: „Gleichstrom ist wie ein Fluss, der friedlich ins Meer fließt, und Wechselstrom wie reißende Gebirgsbäche, die mit voller Wucht über Klippen stürzen.“ Auch Morton versuchte, die Gefahren des Wechselstroms zu widerlegen, doch seine Aussagen waren wirkungslos und wenig überzeugend, was Publikum und Jury ratlos zurückließ. Die Zeugen von Westinghouse und vielen anderen Elektrizitätsunternehmen widerlegten die Behauptung, Wechselstrom sei sehr gefährlich, mit prägnanter und verständlicher Fachsprache und verwiesen auf die weitverbreitete Praxis der von ihnen eingesetzten 3000-V-Lampen. Nach einer Debatte verabschiedete die Jury schließlich eine Resolution. Nachdem Virginia, Ohio und andere Bundesstaaten ähnliche Anträge abgelehnt hatten, setzte sich Wechselstrom (AC) allmählich durch, und Westinghouse erwarb sich im Kommunikationskrieg einen wachsenden Ruf (beispielsweise erhielt das Unternehmen 1893 auf der Weltausstellung in Chicago einen Auftrag über 250.000 Glühbirnen). Die Edison Electric Light Company, die im Wechselstrom-/Gleichstromkrieg unterlegen war, war diskreditiert und nicht mehr wettbewerbsfähig. Sie fusionierte 1892 mit der Thomson Houston Company zur General Electric Company (GE). Unmittelbar nach ihrer Gründung gab GE Edisons Strategie, die Entwicklung von Wechselstromgeräten zu behindern, auf, übernahm die Produktion von Wechselstromgeräten der ursprünglichen Thomson Houston Company und trieb deren Entwicklung energisch voran.
Der obige Abschnitt beschreibt einen wichtigen Kampf zwischen Wechsel- und Gleichstrom in der Geschichte der Motorenentwicklung. Die Kontroverse endete schließlich damit, dass die Gefahren des Wechselstroms nicht so gravierend waren, wie die Befürworter des Gleichstroms behauptet hatten. Nach dieser Erkenntnis begann die Entwicklung des Generators einen Aufschwung, und seine Eigenschaften und Vorteile wurden allmählich erkannt und akzeptiert. Dies zeigte sich später auch bei den Wasserkraftgeneratoren des Niagara-Falls-Kraftwerks, die sich als entscheidender Faktor erwiesen.
Veröffentlichungsdatum: 11. September 2021
