Ein Schotte macht Dampf

Oft wird er als Erfinder der Dampfmaschine gefeiert. Doch eigentlich hat er „bloss“ auf der Basis einer alten Erfindung eine neues Modell entwickelt. Allerdings ein deutlich effizienteres. Damit verhalf er dieser revolutionären Erfindung zum Durchbruch: Der Schotte James Watt. Er ersann auch die Pferdestärke (PS). Nach ihm wird heute die Masseinheit für Leistung benannt.

1764 erhält der als Instrumentenbauer an der Universität Glasgow tätige James Watt den Auftrag, das Modell einer Dampfmaschine zu reparieren. Doch Watt erkennt beim genaueren Hinschauen, dass dieses Modell Mängel hat. Und er fängt Feuer für die „Feuermaschine“ und beginnt selber zu tüfteln…ein Vorhaben, welches das Leben der Menschheit verändern wird.

Watt ist also nicht der ursprüngliche Erfinder der Dampfmaschine (siehe Box). Das Modell auf dem er seine Arbeit aufbaut, hat um 1710 Thomas Newcomen entwickelt. Es ist die erste massentaugliche Dapfmaschine. Sie wird vor allem für die Entwässerung im Bergbau eingesetzt, ihr Wirkungsrad ist aber gering. Und sie verbraucht eine Unmenge an Kohle.

Watt erkennt, dass bei Newcomens Modell der Dampf im Zylinder sehr schnell abkühlt und daher der Wärmehaushalt der Maschine schlecht ist. Er konstruiert deshalb ein Modell, bei dem sich der Kondensator ausserhalb des Zylinders befindet. So kondensiert der Dampf schneller, der Zylinder bleibt länger heiss und die Maschine läuft entsprechend länger. Und statt wie Newcomen auf atmosphärischen Druck zu setzen, benutzt Watt Dampf, der abwechselnd auf beiden Seiten des Kolbens wirkt, was zu einem gleichmäsigeren Lauf der Maschine beiträgt. Mit dieser Erfindung verbessert sich der Wirkungsgrad. Watt’s Modell bringt schlussendlich 3 %, das ist das dreifache der Newcomen-Maschine.

Als Kind kränklich

James Watt wird am 19. Januar 1736 als Sohn eines Zimmermanns und Konstrukteurs in der Hafenstadt Greenrock an der Westküste Schottlands geboren. Weil er ein sehr kränkliches Kind ist, kann er nur sehr unregelmässig zur Schule gehen und wird in erster Linie von seiner Mutter unterreichtet. Häufig geht er auch seinem Vater in dessen Werkstatt zur Hand.

Mit 18 Jahren beginnt er in London eine 7 Jahre dauernde Lehre als Mechaniker und Instrumentenbauer, die er aber aus Langeweile nach zwei Jahren abbricht. Weil er aufgrund der strengen Zunftgesetze in Schottland keine eigene Werkstätte betreiben kann, heuert Watt ab 1757 bei der Universität in Glasgow an, wo er Gegenstände wie Kompasse anfertigt.

Auf Hilfe angewiesen

1769 meldete Watt seine Dampfmaschine zum Patent an. Er arbeitet mittlerweile als Landvermesser, hat aber kein geregeltes finanzielles Einkommen. Watt ist deshalb auf Unterstützung angewiesen, um seine Dampfmaschine bauen zu können. Diese erhält er vom Grossindustriellen John Boulton, mit dem er 1775 im Birmingham (Nordengland), die Firma Boulton & Watt gründet. Als Financier erwirbt sich Boulton das Recht, zwei Drittel des Gewinns aus dem Geschäft mit den Dampfmaschinen für sich abzuschöpfen.

Nach Ablauf des Patents im Jahr 1800 zieht sich Watt langsam aus dem Geschäft, das er seinen zwei Söhnen abtritt, zurück.

Liebenswürdig und intelligent

Watt wird von Zeitgenossen als sehr gesellig, bescheiden, liebenswürdig und äusserst intelligenter Gesprächspartner beschrieben. Er ist zweimal verheiratet und hat sechs Kinder. Als Watt am 25. August 1819 im Alter von 83 Jahren stirbt, ist er ein sehr angesehener Mann. Auch wenn er die Dampfmaschine nicht erfunden, sondern bloss perfektioniert hat, treibt seine Arbeit die Industrialisierung wesentlich voran. Auch wären Konstruktionen wie das Dampfschiff von Robert Foulton (1807) und die Dampflokomotive von George Stephenson (1814) wohl nicht so schnell möglich geworden.

Watt präzisiert zudem den physikalischen Begriff Arbeit und führte die Pferdestärke als Einheit der Leistung ein. In Anerkennung seiner grossen Verdienste wird er zum Ehrendoktor der Universität Glasgow und zum Mitglied der Akademie der Wissenschaften in Paris ernannt. Zudem wird die physikalische Leistung seit 1889 mit Watt bezeichnet. Eine Bezeichnung, die heute auf jeder Glühbirne zu finden ist. Watt lebt und leuchtet weiter…