Die Weltausstellung in Paris 1900. Schiffahrt und Küstenbeleuchtung. Von A. Rudolph, kgl. Bauinspektor in Stettin-Bredow. (Fortsetzung von S. 699) in Die Lichtstärke eines Leuchtfeuers ermittelt man der Weise, dass man das Photometer in der Achse und in einer solchen Entfernung aufstellt, dass die lineare Ausdehnung des Feuers für das Auge unbemerkbar wird. Wenn man eine Lichtquelle in den Brennpunkt einer optischen Vorrichtung stellt, so sammelt dieser die Lichtstrahlen und sendet sie in einem Bündel fort, dessen Stärke, am Photometer gemessen, natürlich erheblich gröfser ist als die der Lichtquelle selbst. Nimmt man dann die Linse weg und misst die Stärke des nackten Feuers, so giebt der Quotient beider gemessenen Lichtstärken den Verstärkungsfaktor der Linse. Hat man z. B. bei einer Linse I. Ordnung, die einen Winkel von 45° umfasst, eine Stärke von 103 000 HK (HefnerKerzen) gefunden, während die Petroleumlampe mit 6 konzentrischen Dochten 525 Kerzen liefert, so ist der Verstärkungsfaktor der Linse gleich 196. Stellt man aber statt dessen einen Brenner mit nur 4 Dochten, der 252 Kerzen liefert, hinter dieselbe Linse, so bekommt man ein Lichtbündel von 89 500 HK, mithin den Verstärkungsfaktor 355. Der Verstärkungsfaktor ist also wesentlich von der Lichtquelle abhängig und kann mithin garnicht zur Bestimmung des optischen Wertes einer Linse dienen. In der That kommt es dem Leuchtfeueringenieur nicht auf die gesamte Lichtstärke an, die von einer Lichtquelle erreicht wird, sondern auf den inneren Glanz der glühenden Teile, d. h. auf die Leuchtstärke, die von der Einheit der Oberfläche einer Lichtquelle geliefert und spezifische Leuchtstärke genannt wird. Wenn z. B. eine Acetylengasflamme, Fig. 53, 6,0 qcm grofs ist und 28,4 HK liefert, so beträgt ihre spezifische Leuchtstärke 4,7 HK. Das Spiritusglühlicht, Fig. 54, liefert 45,7 HK bei 15,5 qcm Leuchtfläche und hat eine spezifische Leuchtstärke von 2,9 HK. stärke hat wie die in England gebräuchlichen Petroleumlampen mit 10 Dochten und einer Leuchtstärke von 1750 Kerzen. Nicht die Stärke des nackten Lichtes, sondern die spezifische Leuchtstärke giebt für die Leuchtfeuer den richtigen Mafsstab, und in dieser Hinsicht ist das elektrische Bogenlicht eine allen andern weit überlegene Lichtquelle. Bei Petroleumlampen sind keine grofsen Verbesserungen Das rechtdurch Anwendung vieler Dochte zu erwarten. fertigt die Abneigung, die die französische Leuchtfeuerverwaltung immer gegen grofse Brenner gehabt hat, deren spezifische Leuchtstärke und folglich auch optischer Wert verhältnismäfsig klein ist, deren Verbrauch an Brennstoff aber im Verhältnis zur Gröfse der Flamme wächst. Eine Lampe mit 6 Dochten verbraucht vierzigmal soviel Mineralöl wie eine Lampe mit einem Docht, während ihre spezifische Leuchtstärke nur dreimal so grofs ist; eine Lampe mit 10 Dochten verbraucht 190 mal soviel Mineralöl, und ihre spezifische Leuchtstärke ist nur 4,7 mal so grofs. Es liegt dies an der geringen Durchsichtigkeit der Petroleumflamme. Jede Vermehrung ihrer Gröfse über eine gewisse Grenze hinaus bewirkt keine Vergröfserung ihrer spezifischen Leuchtstärke mehr. Die Leuchtstärke der grofsen Lampen mit Dochten lässt mit der infolge von Verkohlung des Dochtes und Verdunstung von Petroleum eintretenden Erhitzung nach. Zur Vermeidung dieses Uebelstandes muss man schon bei Lampen mit 6 Dochten den Brenner durch einen lebhaften Umtrieb des Petroleums mittels einer Pumpe abkühlen, wobei bei einer zehndochtigen Lampe in der Stunde schon mehrere hundert Liter Petroleum verloren gehen können. Dieselben Gründe, die gegen die Anwendung grofser Petroleumlampen sprechen, sprechen auch gegen die Anwendung grofser Brenner für Leuchtgasflammen, deren spezifische Leuchtstärke nicht gröfser als die der Petroleumflamme ist. Feuer mit Auerschem Glühlicht aus Fettgas. Bald nach der Erfindung des Auer-Lichtes stellte die französische Verwaltung Versuche damit bei den Leuchtfeuern an. Zuerst gebrauchte man es bei Hafen- und Molenfeuern. Da diese Versuche gut ausfielen, wandte man es auch bei gröfseren Leuchtfeuern an. Zurzeit ist eine ganze Reihe von Feuern mit AuerLicht beleuchtet. Das für bürgerliche Zwecke in den Städten gebräuchliche Fig. 55. Auer-Brenner der Auer-Licht hat allerdings nur die spe- französischen Leuchtfeuer. B zifische Leuchtstärke einer Petroleumlampe mit 2 oder 3 Dochten, doch lässt sich die spezifische Leuchtstärke erheblich steigern, da sie mit der Temperatur der Flamme zunimmt. Bei den französischen Leucht- Brenn- punkt ebene feuern ist deshalb der in Fig. 55 dargestellte Brenner erprobt und in Gebrauch genommen worden, der gestattet, das Gas unter einem wesentlich höheren Druck zu verbrennen als die gewöhnlichen Brenner. Dieser Leuchtturmbrenner entspricht im wesentlichen einem Bunsen - Brenner und besteht aus einem Rohr T, das oben den Brenner B und den Glühstrumpf trägt. Unten befindet sich eine Düse E mit einer feinen Oeffnung t, durch die das Gas ausströmt und dabei Luft mitreifst, mit der es sich im Rohr Tinnig mischt, bevor es verbrennt. Versuche haben gezeigt, dass der Druck, unter dem das Gas aus T ausströmt, nur in 170 Band XXXXV. Nr. 43. 26. Oktober 1901. Rudolph: Schiffahrt und Küstenbeleuchtung auf der Weltausstellung in Paris 1900. dem Widerstande und der Dauer des Strumpfes eine Grenze findet; doch ist ein Wasserdruck von 1,6 m als am zweckmäfsigsten gefunden worden. Für die Leuchtstärke ist es ferner noch vorteilhaft, ein möglichst kohlenstoffreiches Gas zu verwenden. Die spezifische Leuchtstärke des Auer-Lichtes aus Fettgas, das unter einem Wasserdruck von 1,6 m Höhe steht, ist etwa 3 mal so grofs wie die einer sechsdochtigen Lampe. Bei der Verwendung solchen Lichtes ist es daher möglich, die Leuchtstärke eines Leuchtfeuers I. Ordnung, das bisher mit Petroleum gespeist wurde, zu verdreifachen, wobei die Unterhaltungskosten etwa auf die Hälfte hinuntergehen. Petroleumglühlicht der französischen Leuchtfeuerverwaltung. Petroleumglüblicht von Sautter, Harlé & Co. Petroleumglühlicht. Die Notwendigkeit einer Fettgasanstalt für die beschriebene Art der Befeuerung beschränkte deren Verwendung auf eine geringere Zahl der wichtigeren Feuer. Die französische Leuchtfeuerverwaltung hat deshalb eine Glühlichtlampe für Petroleum entworfen und Diese ausgeführt, die sich gut bewährt hat, Fig. 56 bis 59. Lampe ist auf der gleichen Grundlage hergestellt wie die im Handel käufliche Petroleumglühlampe, welche darauf beruht, dass das Petroleum verdampft und dann in einem Bunsen-Brenner verbrannt wird. Wenn die Optik es gestattet, giebt man dem Verdampfer die Form Fig. 56, wobei er den Glühstrumpf in Bügelform umgiebt. Ist nur eine einseitige Verdunklung durch den Verdampfer zulässig, so wählt man die Form Fig. 57 oder 59. Fig. 58 stellt die von der französischen Leuchtfeuerverwaltung angegebene Gesamtanordnung dar, während Fig. 59 der Ausführung der Firma Sautter, Harlé & Co. in Paris entspricht. Das Petroleumglühlicht erfordert einen Petroleumbehälter P, Fig. 58 und 59, der mit einem Windkessel A in Verbindung steht, in welchem man einen Druck von etwa 6 kg/qcm herstellt. In der Verbindungsleitung zwischen P und A befinden sich ein Manometer und ein Druckregler D. Der Petroleumzufluss wird durch das Ventil R geregelt. Die spezifische Leuchtstärke des Petroleumglühlichtes ist etwas gröfser als die des Gasglühlichtes. Der Petroleumverbrauch beträgt etwa 0,5 g/HK. Die jährlichen Kosten eines Petroleumglühlichtbrenners sind nicht gröfser als die einer gewöhn. lichen Lampe mit 3 Dochten. Daraus ergiebt sich die Ueberlegenheit des Petroleumglühlichtes, das auch eine gröfsere Betriebsicherheit gewährt und verhältnismäfsig leicht zu bedienen ist. Durch Verstopfen der feinen Ausströmdüse durch mitgerissene Teerteilchen kann der Betrieb gestört werden; die Düse muss dann gereinigt werden, und das Feuer muss deshalb ständig unter Aufsicht stehen, erfordert somit 2 Wärter. Trotzdem ist der Vorteil dieser Fig. 60. Beleuchtung so erheblich, dass schon eine ganze [Reservelampe Reihe französischer Feuer damit versehen wor- mit 2 Dochten. den ist. Auch die beiden grofsen Feuer Fig. 51 und 52 auf S. 699 sind für Petroleumglühlicht eingerichtet. Fig. 60 zeigt eine Reserve-Petroleumlampe zu der Vorrichtung Fig. 59 für den Fall, dass das Petroleumglühlicht versagen sollte. Die Firma Julius Pintsch in Berlin, die auf einzelnen Gebieten der Leuchtfeuertechnik einen Weltruf geniefst, fertigt gleichfalls Petroleumglühlichtfeuer an, bei denen der Vergaser im Strumpf liegt, und die sich gut bewährt haben. Die Petroleumglühlichtvorrichtungen sind ohne weiteres auch für Spiritus brauchbar, bei dessen Verwendung die Gefahr des Verstopfens der Düse wesentlich geringer ist. Da der Spiritus ein heimisches Erzeugnis ist, so wird in Deutschland das Spiritusglühlicht für Leuchtfeuerzwecke unbedingt vorzuziehen sein. Das Acetylengas verspricht vielleicht einen weiteren Fortschritt, wenn es gelingt, dieses kohlenstoffreiche Gas als Glühlicht zu verwerten. Bis jetzt haben die damit von der französischen Verwaltung angestellten Versuche noch keein entscheidenden Ergebnisse gehabt. Die freie Acetylenflamme hat keine nennenswert gröfsere spezifische Leuchtstärke als das Gasglühlicht. Elektrisches Licht. Das stärkste Licht giebt das elektrische Bogenlicht. Dabei ist das Licht aus Gleichstrom dem aus Wechselstrom weit überlegen; das Erlöschen und Wiedererglühen beim Wechselstrom lässt darüber keinen Zweifel bestehen. Leider eignet sich bis jetzt der Gleichstrom nicht auch ebensogut für die Befeuerung der Leuchttürme, weil die Lichtstrahlen infolge der Kraterbildung an den Kohlen mehr in deren Richtung liegen. Um die Lichtstrahlen vollständig sammeln zu können, müsste man deshalb die Kohlenspitze gegen die Linse richten. Wenn demnach auch der Wechselstrom weniger Licht giebt, so ist er doch vorzuziehen, weil er senkrechte Lampen mit symmetrischer Lichtverteilung gestattet. ∞ b) Die Abmessungen der Linse. Für eine bestimmte Brennweite und bei einer gegebenen Lichtquelle ist die Leuchtkraft eines Leuchtfeuers von dem Querschnitt der Linse, winkelrecht zu dem Lichtstrahlenbündel gemessen, abhängig. Hieraus erkennt man sofort die bei den Blitzfeuern erreichten Vorteile; denn durch den Bourdellesschen Grundgedanken für die Ausbildung dieser Feuer ist es möglich geworden, die Anzahl der Linsen zu verringern und ihren Querschnitt zu vergrössern. Einige Zahlen mögen den Fortschritt deutlich machen. Die Feuer I. Ordnung mit Blinken in gleichen Abständen nach dem alten System hatten bei sechsdochtigen Lampen 103 500 Kerzen. Das entsprechende Blitzfeuer giebt 287 200 Kerzen, also fast dreimal so viel bei gleichem Oelverbrauch. Bei den Feuern II. Ordnung sind die entsprechenden Zahlen 56800 und 158 500, bei denen VI. Ordnung 1590 und 5650. c) Der Wirkungsgrad der optischen Vorrichtungen. Dieser dritte die Leuchtstärke beeinflussende Wert ist der Gegenstand vieler Arbeiten in den letzten Jahren gewesen; denn eine gute Konstruktion der Gläser und der ein Fig. 61. Doppelfeuer für Eckmühl. deutscher Ingenieure. diese Divergenz verdoppeln, so kommt man auf 2o, d. h. der Querschnitt des Lichtbündels würde viermal so grofs und seine Stärke viermal so klein werden. Thatsächlich beträgt bei dem Doppelfeuer für Eckmühl1), Fig. 61, die Erhöhung der Divergenz durch fehlerhafte Schliffe noch nicht 1/3°. Bei den Leuchtfeuern mit Petroleum, die 7, 8, 10, ja selbst 12° Divergenz haben, ist derselbe Fehler im Schliff ohne grofsen Einfluss auf den Winkel des Lichtbündels und Fig. 62 und 63. Dauerlampe von Julius Pintsch. zelnen Teile der optischen Vorrichtung ist von aufserordentlicher Wichtigkeit. Die Fresnelschen katadioptrischen Ringe haben einen guten optischen Wirkungsgrad wegen ihrer theoretisch schwachen Abweichung in der Form und ihrer schwachen Lichtstreuung; aber sie sind viel schwerer genau zu giefsen als die dioptrischen Ringe, und ihre Prüfung ist äufserst mühsam. Sie wird in der Weise ausgeführt, dass man eine sehr kleine Lichtquelle in die Vorrichtung setzt und die Lichtstrahlen verfolgt. Durch die Beobachtung der einzelnen Lichtbündel, die von der kleinen Lichtquelle kommen und durch jedes einzelne Element gebrochen werden, kann man nicht nur jeden kleinen Fehler der Form erkennen, sondern ihn auch messen, indem man den Lichtstrahl mit einem solchen vergleicht, wie er theoretisch bei einer tadellosen Form sein müsste. Die Schärfe des Schliffes ist bei den elektrischen Feuern viel wichtiger als bei den Petroleumfeuern. Die Kleinheit der Lichtquelle giebt bei den französischen Leuchtfeuern ein Lichtbündel mit einem Winkel von nur etwa 1°. Nimmt man an, dass die Fehler im Schliff so grofs sind, dass sie auf die Lichtstärke. Um den grofsen Fortschritt durch die genaue Herstellung der Optik für das elektrische Licht zu zeigen, mag hier erwähnt werden, dass die älteren Vorrichtungen bei elektrischen Leuchtfeuern im mittel nur eine Stärke von 4500 Kerzen pro qcm hatten, während bei Eckmühl bei gleich grofser Lichtquelle 9000 Kerzen erreicht sind und die GesamtLeuchtstärke über 30 Mill. Kerzen beträgt, die einer Sichtweite von 55 Seemeilen bei mittlerer Witterung und bis zu 133 Seemeilen bei klarem Wetter entspricht, also weit gröfser 1) Vergl. Z. 1901 S. 696. 26. Oktober 1901. ist als die geographische Sichtweite. Die aufgewendete elekt.ische Energie entspricht 7,5 PS, die Brennweite der Vorrichtung beträgt 0,3 m. Zur Beurteilung der vorzüglichen französischen Leistungen mag noch erwähnt werden, dass die Leuchtstärke des Leuchtturmes von St. Catherine auf der Insel Wight, eines der besten an der englischen Küste, mit einem Leuchtfeuer II. Ordnung mit 0,70 m Brennweite nur auf 6000 000 HK geschätzt wird, während der Verbrauch an elektrischer Energie 23 PS beträgt. Dauerlampen. Eine Lampe von wesentlicher Bedeutung, namentlich für kleinere Feuer, ist von dem schon oben genannten und um die Ausbildung der Blitzfeuer hoch verdienten Generalinspektor Bourdelles erfunden und erprobt worden. Die eindochtige Lampe wird mit Petroleum gespeist und kann längere Zeit, d. h. bis über einen Monat, ohne Aufsicht brennen. Dieses bedeutsame Ergebnis wird dadurch erzielt, dass man auf dem oberen Teil des Dochtes, welcher etwa dreimal stärker als bei gewöhnlichen Lampen ist, durch Ankrustung einen gleichmässigen Niederschlag von verkohltem Teer erzeugt. Bei einem der Fig. 64. Brenner für die Dauerlampe von Pintsch. zuführung wird durch einen Gitterschieber geregelt. Der Brenner kann durch 2 Ringe abgedeckt werden, von denen der erste C zum Ankrusten, der andere D zum Betriebe dient. Der Zuflussregler ist ein wesentlicher Bestandteil der Lampe; er ist zwischen dem Speisebehälter und dem Brenner eingebaut und besteht aus einem cylindrischen Schwimmer E, Fig. 62, in dessen Mitte sich ein mit Quecksilber gefüllter Cylinder F befindet. In diesen taucht das Rohr G cin, welches das Oel aus dem Behälter A zuführt. Das Schwimmgefäfs H ist mit dem Brenner durch ein Rohrsystem verbunden und aufserdem mit einem Ueberlauf Fig. 65 und 66. Dauer-Blitzfeuer von Barbier & Bénard. art hergerichteten Dochte verdampft das Oel aufserhalb des Teiles, an dem sich die bei der Verbrennung entstehende Kohle abzulagern pflegt. Die Flamme kann unter diesen Bedingungen sehr lange brennen, weil die Kohlenablagerung von geringem Einfluss ist. Der Oelverbrauch einer solchen Lampe beträgt etwa 40 g/st. Da bei nur einmaliger Bedienung im Monat auch die übrigen Kosten sehr gering werden, so ist es mithülfe dieser Dauerlampen angängig geworden, auch kleinere, abseits liegende Feuer zu unterhalten, deren Betriebskosten bei ständiger Bedienung zu bedeutend sein würden. In neuerer Zeit hat auch die Firma Julius Pintsch in Berlin die Anfertigung solcher Lampen aufgenommen. Fig. 62 und 63 stellen eine von Pintsch gebaute Bourdellessche Dauerlampe, verbunden mit einer Fresnel-Linse in Laternenform, dar, die ohne besonderes Häuschen auf einen Pfahl oder eine Bake gesetzt werden kann und für einen Monat Brennzeit eingerichtet ist. Der Brenner, Fig. 64, ist ohne Scheibe und gestattet die Anwendung eines Dochtes, der dreimal so stark wie die gewöhnlich bei Leuchtfeuern verwandten ist. Der Docht bewegt sich in einem ringförmigen Rohr, in dessen oberem Teil er durch einen mittels Bajonnettverschlusses zusammengehaltenen Klemmring festgehalten wird. Die äufsere Luft rohr J versehen. Sinkt das Oel im Schwimmgetäfs H, so sinkt auch der Schwimmer E und lässt etwas Petroleum durch das Rohr G in das Schwimmgefäfs treten. Der Stand der Flüssigkeit in H bleibt daher stets nahezu gleich, wodurch eine regelmässige Verbrennung gesichert ist. Das Ankrusten des Dochtes erfordert äufserste Sorgfalt und dauert 48 Stunden. Dauer-Blitzfeuer. Der oben (S. 696) beschriebene Quecksilberschwimmer ist wegen des geringen Widerstandes, den er der Drehung entgegensetzt, auch bei den genannten Dauerlampen zur Erzeugung von Verdunklungen oder Blinken benutzt worden. Die Vorrichtung wird durch galvanische Elemente in Bewegung gesetzt, die man des geringen Kraftbedarfes wegen nur in längeren Zeitabschnitten zu erneuern braucht. Der elektrische Strom, Fig. 65 und 66, wirkt auf einen Grammeschen Ring zwischen zwei pe.manenten Magnet |