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Hans Dominik

Geballte Kraft

Das Kraftwerk auf der roten Erde (1941)

Durch die hohen Fenster des Großkraftwerkes im Westfalenland fallen die Strahlen der Nachmittagssonne. Ein breiter Lichtbalken läßt die bunten Fliesen des Fußbodens in dem saalartigen Raum der Schaltwarte aufleuchten und malt Lichter auf die gekachelten Wände. Hier ist das Gehirn der mächtigen Anlage, in der elektrische Energie im Betrage von vielen MegwattDie Vorsilbe »Meg« vom griechischen megas (groß) bedeutet das Millionenfache der darauffolgenden physikalischen Einheit. Ein Megohm also gleich 1 000 000 Ohm. Ein Megwatt gleich 1 000 000 Watt oder gleich 1000 Kilowatt., von vielen hunderttausend Pferdestärken erzeugt und weit über das Land hin verteilt wird.

In einem weiten Halbkreis sind Instrumentenpulte um einen Schreibtisch herum angeordnet, deren Tafeln wohl mehr als hundert Meß- und Schaltgeräte tragen. Wie die Nervenstränge eines lebendigen Organismus laufen von den Pulten elektrische Leitungen zu den verschiedenen Stellen des Werkes. Sensitiven Nerven sind die Drähte vergleichbar, die zu den Meßinstrumenten führen und Zeiger über die Skalen spielen lassen, deren Stand dem einsamen Mann an dem Schreibtisch, dem Schaltmeister, dem diese ganze wundersame Apparatur untersteht, angibt, welcher Dampfdruck in den Kesseln herrscht, mit welchen Umdrehungen die Turbinen laufen, welche Leistung die Elektroaggregate in diesem Augenblick hergeben, und noch vieles andere mehr. Motorischen Nerven entsprechen jene andere Leitungen, die von den Schalt- und Kommandoapparaten ausgehen. Ein schwacher Druck hier in der Schaltwarte auf einen der vielen Knöpfe oder Hebel genügt, und stärker flammt das Feuer unter den Kesseln auf, stärker oder schwächer strömt der Dampf durch die Turbinen, hundert Meg mehr oder weniger pulsen durch die Fernleitungen.

Still ist es in dem mächtigen Saal. Käme nicht hin und wieder ein leichtes Klicken und Klacken von den registrierenden Instrumenten her, so könnte man eine Nadel zu Boden fallen hören. Der Schaltmeister schlägt das vor ihm auf dem Tisch liegende Protokollbuch auf. Sein Blick geht zwischen den Meßinstrumenten und den Zeigern der Wanduhr hin und her; dann macht er eine Eintragung. Nur wenige Zahlen schreibt er in die Spalten der vorgedruckten Tabelle:

16 Uhr 15 Minuten: Gesamtbelastung 205 000 Kilowatt.

Nun greift er zu einem anderen Schriftstück. Es enthält die Lastanforderungen für den heutigen Tag, die schon in früher Morgenstunde von der zentralen Lastverteilungsstelle her telephonisch aufgegeben wurden. 250 000 Kilowatt sind nach dieser Anweisung von 16 Uhr 30 Minuten an in die Hochspannungsleitung abzugeben. Ein Turboaggregat von 50 Megwatt muß hinzugeschaltet werden, um diese Leistung zu schaffen. Schon vor geraumer Zeit hat der Schaltmeister seine Dispositionen dafür getroffen, hat durch die Kommandoapparate der Warte und auch durch das Telephon Anweisungen an die verschiedenen Stellen des Kraftwerkes gegeben, die bei der Ausführung des Manövers mitwirken müssen. Durch einen Blick auf die Meßinstrumente überzeugt er sich davon, daß seinen Anordnungen überall Folge geleistet wurde.

Maschinenraum eines Wasserkraftwerks, im Vordergrund sieben Gleichstromdynamos von je 6380 Kilowatt

Die Manometer einer Kesselgruppe, die vor einer Stunde noch beinahe auf Null standen, zeigen schon den vollen Druck von 35 Atmosphären an. Es wirkte sich inzwischen aus, daß auf das Kommando der Schaltwarte hin Preßluft in stärkerem Strom die auf Staubform vorgemahlene Kohle in die Feuerungen blies und heiß wabernde Lohe seitdem die Wasserrohre dieser Kessel umgibt. Auch auf der Tafel, welche die Instrumente des zuzuschaltenden Turbosatzes enthält, haben sich die Stellungen der Zeiger geändert. Der Schaltmeister ersieht aus ihnen, daß die Luftpumpen im Kondensator der 70 000pferdigen Dampfturbine ein neunzigprozentiges Vakuum hergestellt haben. Sein Auge geht weiter zu einer anderen Skala, auf welcher der Zeiger sich langsam an die Zahl 1500 heranschiebt. Gleich wird das Aggregat hochgefahren sein, geht es ihm durch den Sinn, gleich werden die 1500 Umdrehungen in der Minute erreicht sein, mit der es laufen muß, bevor weitere Manöver gemacht werden können.

Schnellaufender Turbosatz von 80 000 Kilo-Volt-Ampere, 60 000 Kilowatt bei 3000 Umdrehungen pro Minute

Fünfundzwanzigmal in der Sekunde rotiert jetzt im Maschinenraum die riesige Schaufeltrommel der Dampfturbine um ihre Achse und zwingt den fest mit ihr gekuppelten Rotor des großen Drehstromgenerators, die Drehung mitzumachen. Und auch der Anker einer Gleichstromdynamomaschine, der freitragend hinter dem letzten Lager auf der Achse befestigt ist, rotiert mit. Fast unscheinbar wirkt diese Maschine neben den massigen Gebilden der Turbine und des großen Elektrogenerators, obwohl sie doch für eine Leistung von 250 Kilowatt, von rund 350 Pferdestärken gebaut ist. An einer anderen Stelle würde sie gewiß einen recht stattlichen Eindruck machen; könnte sie doch zehntausend Glühlampen speisen und eine kleinere Stadt mit Licht versorgen, hier wird sie fast übersehen. Und doch ist sie so wichtig und unentbehrlich, denn sie liefert ja den Erregerstrom für den Rotor des Drehstromgenerators und setzt diesen um so vieles größeren Bruder dadurch überhaupt erst instand, elektrische Energie zu erzeugen.

Ein Gewicht von beinahe 200 Tonnen, das Gewicht von zwei schweren Schnellzuglokomotiven, haben die rotierenden Massen des Turboaggregates. Eine lebendige Kraft von 5000 Metertonnen ist allein in dem kreisenden Teil des Generators gespeichert, aber so genau sind diese Stahlmassen ausgewuchtet, so genau um die Rotationsachse abgeglichen, daß dem Beobachter, der neben dem Aggregat steht, kaum ein schwaches Zittern etwas von den gigantischen Kräften und Energien verrät, die hier am Werke sind.

Aber es hat Zeit gekostet, bis diese Massen in Schwung kamen. Sehr allmählich nur durften die von der Schaltwarte aus ferngesteuerten Apparate dem hochgespannten Dampf den Zutritt zu den Turbinen freigeben. Langsam nur durfte die Erwärmung der kalten Stahl- und Eisenteile vonstatten gehen, bis ihre Temperatur sich schließlich derjenigen des Dampfes angeglichen hatte, bis die gewaltige Schaufeltrommel danach anzufahren begann. Von Minute zu Minute wurde dann ihre Rotation schneller. Im Verlauf einer Stunde wurde das Aggregat hochgefahren, bis es nun – zwanzig Minuten nach 16 zeigt die Wanduhr – die betriebsmäßige Umdrehungszahl erreicht hat.

Auch der Anker der Gleichstromdynamo rotiert mit derselben Tourenzahl, doch vorläufig besteht noch keine geschlossene Verbindung zwischen seinen Drähten und den Schenkelwicklungen dieser Maschine. Erst die Bewegung eines Hebels in der Schaltwarte stellt sie her, regelt Widerstände und leitet dadurch ein eigenartiges Wechselspiel zwischen dem Anker und den ihn umgebenden Elektromagneten ein.

Minimal nur ist der Magnetismus, der von früheren Betriebszeiten her in den Eisenkernen der Elektromagnete zurückblieb. Kaum merklich sind die winzigen Ströme, die zunächst durch diesen schwachen Restmagnetismus in den Ankerdrähten induziert werden und die Wicklungen der Elektromagnete durchfließen. Doch ein wenig wird dadurch deren Magnetismus vergrößert, und schon erzeugt diese Verstärkung wieder eine Vergrößerung des im Anker induzierten Stromes. Noch kräftiger als bisher durchfließt der vom Anker kommende Strom die Magnetwicklungen, noch kräftiger induzieren im nächsten Moment die Elektromagnete den Anker. Von Sekunde zu Sekunde wächst der magnetische Fluß an, von Sekunde zu Sekunde steigt auch der von der Dynamo erzeugte Strom. Die Maschine hat sich selbst erregt, wie ihr Erfinder Werner Siemens das einst vor fünfundsiebzig Jahren voraussah.

In der Schaltwarte geben Spannungs- und Stromzeiger von diesen und auch noch von anderen Vorgängen Kunde. Sie lassen nicht nur die Klemmenspannung der Dynamo erkennen, sondern zeigen auch die Stärke des Gleichstromes an, der von ihr durch die schweren Kupferwicklungen des Rotors der Drehstrommaschine fließt. Rund 1000 Ampere sind es jetzt, und in einen gewaltigen Elektromagneten haben sie auch den Rotor verwandelt. Induzierend kann er jetzt ebenfalls auf die Windungen des Stators, des feststehenden Teiles der großen Maschine wirken, der den Rotor als Hohlzylinder umgibt. Elektromotorische Kräfte durchzucken die Statorwindungen, doch vorläufig fließen noch keine Ströme in ihnen, denn ihr Kreis ist noch nicht geschlossen. Etwas anderes muß erst geschehen, bevor darangegangen werden darf. Der Drehstromgenerator muß erst synchronisiert werden, bevor er zugeschaltet werden darf. »Synchronisiert!« Das Wort enthält dreierlei Forderungen. Die Spannung der Maschine muß gleich derjenigen der anderen im Werk laufenden sein, mit denen sie zusammen arbeiten soll. Ihre Periodenzahl von 100 Spannungswechseln in der Sekunde muß genau erreicht sein, und schließlich muß die Vektorlage der von ihr erzeugten Spannung mit derjenigen der anderen Turbosätze übereinstimmen, das heißt, auf die Tausendstelsekunde genau muß sie im Einklang mit dem Netz den Spannungshöchstwert und dann wieder den Spannungsnullwert liefern.

So umständlich der Vorgang des Synchronisierens in der Erklärung klingt, so einfach und schnell vollzieht er sich mit den neuzeitlichen, automatischen Parallel- Schalteinrichtungen und nimmt knapp eine Minute in Anspruch. Ein Hebeldruck in der Schaltwarte hat diese Apparatur in Betrieb gesetzt. Wie aufmerksame Wächter stehen die dazugehörenden Relais bereit, um genau in der Millisekunde zuzuschnappen, in der die Synchronisierungsbedingungen erfüllt sind. Und dann ist es geschehen. Schon zeigen die Meßinstrumente an, daß die Zuschaltung erfolgt ist. Wie durch ein geheimnisvolles, elektrisches Band ist der Generator dadurch gewissermaßen mit den anderen bereits in vollem Betrieb befindlichen Maschinensätzen des Kraftwerkes verbunden. Er kann nicht mehr außer Tritt fallen. Mit gleicher Tourenzahl und Spannungsphase muß er mitlaufen, wenn er zunächst auch noch ohne Belastung leer mitläuft!

Auf 16 Uhr 25 Minuten sind inzwischen die Zeiger der Uhr vorgerückt. Wieder die Betätigung eines Kommandoapparates in der Schaltwarte. Weiter öffnet sich das Dampfventil der Turbine im Maschinenraum; der Zeiger eines Strommessers in der Schaltwarte fängt an zu steigen, das Aggregat beginnt Last zu übernehmen. Von Minute zu Minute wächst die Zahl der Megwatt, die es an die Transformatoren und durch diese weiter an die Fernleitungen abgibt. Stärker brausen die Flammen unter den Kesseln, stärker strömt der Dampf durch die Schaufelkränze der Turbine; stärker flutet auch der erregende Gleichstrom durch die Windungen des Rotors und weiter steigen die Zeiger der Meßinstrumente, bis das Aggregat mit voller Last läuft.

Zusätzliche elektrische Arbeit von 70 000 Pferdestärken strömt in das Netz der Höchst- und Hochspannungsleitungen, das von der holländischen bis zur Schweizer Grenze reicht. Fließt, auf Niederspannung hinabtransformiert, weiter zu den vielen tausend Verbrauchsstellen in Städten, Dörfern und Weilern des deutschen Landes und steht überall zur Verfügung, wo sie benötigt wird. Im Großkraftwerk aber geht der Schaltmeister zu seinem Protokollbuch und macht eine neue Eintragung:

16 Uhr 30 Minuten: Gesamtbelastung 250 000 Kilowatt.