Innovationen: Mit heißer Luft revolutionierte ein Brite die Welt - WELT (2024)

Nicht, dass man sich zurücksehnen sollte, aber es dürften rauschende Zeiten gewesen sein, schnaufend, zischend, dampfend, rauchend. Kettengerassel, Hammerwerke. Der Klang der unerhörten, übermenschlichen, der neuen Kräfte. Gewaltige Räder machten Wind, übertrugen ihren Schwung auf haushohe Hebelarme, von geschmierten Gelenken geführt, Pleuelstangen wie für Riesen, sie griffen aus, weit in den Himmel hinein, stachen im nächsten Augenblick in die Erde durch eingefasste Vertiefungen, schnellten in anderem Winkel wieder hinauf und der Kreislauf begann von Neuem. Alles umhüllt von Wolken weißen Nebels, der im Rhythmus von drei oder fünf Sekunden aus allen möglichen Öffnungen fauchte.

Fast 200 Jahre lang bestimmte die Dampfkraft das Leben, das technische und wirtschaftliche zunächst, wenig später ebenso das soziale, das politische, auch das kulturelle, geisteswissenschaftliche. Sie war der stärkste Motor in dem Umbruch, den wir Industrielle Revolution nennen, nach der Neolithischen Revolution vor 12.000 Jahren der nächste große Meilenstein in der Geschichte der Menschheit. Damals wurden aus Nomaden sesshafte Ackerbauern, nun wiederum verhalf die Technik dem Menschen zu ungeahnter Mobilität, legte den Grundstein zur Globalisierung.

Der Mensch nahm die Geschichte in die Hand

Der Dampf veränderte die Topografie Europas, führte letztlich zu Wohlstand, aber auch zu gesellschaftlichen Verirrungen wie dem Sowjetstaat, leitete für manchen heutigen Beobachter sogar das Erdzeitalter des Anthropozän ein, in dem der Mensch Gestalt und Schicksal des Planeten in die Hand nahm und nicht wieder hergab, nicht immer zum Besten beider.

Wann etwa das Erdmittelalter in die Erdneuzeit überging, bleibt im Ungefähren. Wann aber jenes Anthropozän begann, lässt sich mit etwas gutem Willen auf den Monat genau bestimmen, irgendwann im September 1712, vor 300 Jahren also. Thomas Newcomen, ein 49-jähriger Eisenwarenhändler und Schmied aus Mittelengland, der damals eine ganze Reihe von Kohlebergwerken in der Umgebung mit seinen Gerätschaften versorgte, hatte in jenen Tagen in einer Grube in Staffordshire einen raffinierten Apparat an den Mann gebracht: In einen Zylinder, in den er von unten heißen Dampf eingeführt hatte, spritzte er kaltes Wasser, sodass der Dampf zügig kondensierte.

So entstand in dem Hohlkörper Unterdruck, durch den von oben ein Deckel hereingezogen wurde, an dem ein Kipphebel befestigt war, der wiederum eine Wasserpumpe antrieb. Ließ der Unterdruck nach, ging alles wieder in seine Ausgangsposition zurück, bewegt durch den Schwung des Hebels. Und es ging von vorne los.

Genau genommen eine Kondensmaschine

Eine Kettenreaktion also, in Gang gebracht vom umgekehrten Prinzip dessen, was wir uns gemeinhin unter einer Dampfmaschine vorstellen: Nicht die Ausdehnung heißen Wassers, wenn es verdampft, trieb diese Maschine an, sondern im Gegenteil die Verringerung seines Volumens, wenn es erkaltet.

Auch wenn sie als solche in die Technikgeschichte einging: Genau genommen war es also keine Dampfmaschine, mit der Newcomen den Bergwerksdirektor beglückte, sondern eine Kondensationsmaschine. Doch hin oder her, mit der Kraftpumpe konnte er nun endlich die Massen von Grundwasser aus seinen Stollen herauf an die Oberfläche holen, ja eigentlich konnte er jetzt erst so richtig loslegen mit dem Kohleabbau unter Tage, nachdem er – wie alle anderen Grubenbetriebe – zuvor nur an der Oberfläche oder knapp darunter schürfte.

Newcomens Zylinder war es, der dem englischen Steinkohlebergbau den ersten großen Schub verpasste. Weder Ochs noch Esel noch Menschenkraft vermochten es zuvor, ausreichend Wasser aus einem Stollen herauszupumpen. Seine „Atmosphärische Dampfmaschine“ war das erste Gerät, das ohne die natürlichen Kräfte Wind, Wasser oder Muskeln Kraft generierte – anzuwenden, wo immer es beliebte.

Versuch, Irrtum, Bessermachen

Die Installation der Maschine in der Grube von Staffordshire ist vielfach überliefert. Wie aber der Eisenwarenhändler zu seiner Erfindung kam, ist nicht mehr zu rekonstruieren. Zehn Jahre soll es gedauert haben, und die Entwicklung erfolgte wohl nach der alten Methode „trial and error“ – Versuch, Irrtum, Bessermachen.

Die Idee, die wechselnde Ausdehnung von Wasser, je nach Aggregatzustand, technisch auszunutzen, geht bis auf die Antike zurück. Von Heron von Alexandria, einem griechischen Mathematiker und Ingenieur, stammt der erste Entwurf für eine einfache Dampfmaschine aus dem ersten Jahrhundert nach Christi Geburt. Realisiert wurde er nicht. Über das Konzept selbst kamen die Versuche auch der frühen Neuzeit nicht hinaus, auch wenn sich viele Tüftler, auch in deutschen Landen, damit beschäftigten und in der Literatur hier und da von früheren Prototypen zu lesen ist.

Insbesondere der französische Gelehrte Denis Papin, zunächst als Professor in Marburg, später in Diensten des Landgrafen Karl von Hessen-Kassel, einem Freund und Förderer der Wissenschaft, tüftelte Ende des 17. Jahrhunderts an dem Prinzip; der Durchbruch gelang ihm nicht: Der von ihm, dem Mitglied der Londoner Royal Society, neu entwickelte Schnellkochtopf mit Dampfdruck flog einer Festgesellschaft bei der ersten Vorführung um die Ohren. Seine Dampfmaschine, mit der er Wasserspiele im landgräflichen Park Wilhelmshöhe antreiben wollte, funktionierte nicht. Und sein viel zitiertes, angeblich bereits fertiggestelltes Schiff mit dampfgetriebenem Schaufelrad, mit dem er von Kassel aus nach England übersiedeln wollte, wurde schon auf der Fulda von der dortigen Schiffergilde zertrümmert.

James Watt verbesserte nur das Prinzip

Die erste historisch gesicherte erfolgreiche Anwendung einer Dampfmaschine geschah im Jahr 1712, durch Thomas Newcomen. In Schulbüchern wird vielfach James Watt als Erfinder genannt, zu Unrecht. Er verhalf der newcomenschen Maschine lediglich zu einer deutlichen Verbesserung, als er, der Hausmechaniker der Universität Glasgow, 1764 den Auftrag hatte, eine Newcomen-Maschine zu reinigen und zu warten.

Das war verdienstvoll, hatte die doch einen Wirkungsgrad von gerade mal 0,5 Prozent. Allerdings: Auch Watts Modell kam über drei Prozent nicht hinaus. Obwohl er eine prinzipielle Neuerung einführte: Die Wassererhitzung zu Dampf und die Abkühlung zum Kondensieren verteilte er auf zwei Kessel. Watt nutzte beide Prozesse zur Krafterzeugung.

Von 1712 bis 1764, über ein halbes Jahrhundert, dauerte es bis zu dieser Verbesserung. Die Mühlen des technischen Fortschritts mahlten noch langsam, die seiner Verbreitung ebenfalls. Noch 1780 arbeiteten von den 1300 Dampfmaschinen in den englischen Bergwerken 700 nach Newcomens und nur 400 nach Watts Prinzip, obwohl dieses den Kohleverbrauch sehr stark verringerte. Doch Kohle gab es ja genug in den Kohlengruben. Die Weiterentwicklung der Maschinen verzögerte sich im Übrigen auch deshalb ganz erheblich, weil insbesondere Watt auf seinem Patent saß und über Jahrzehnte jegliche Nachahmung seines Zweikesselprinzips unterband.

Pionier war der Landgraf von Kassel

In Kontinentaleuropa wurde die erste Dampfmaschine erst 1721 aufgebaut, einer der Pioniere war wiederum Landgraf Karl von Kassel, der nun mit einer solchen „Machina hydraulico-pyreumatica“ endlich seine Wasserspiele antreiben konnte. Handelsleute waren nun viel unterwegs aus England, Ehrenmänner wie Scharlatane, die eine solche Machina verkaufen wollten.

Mancher gab sich noch viele Jahre nach Newcomen selbst als Erfinder aus, warb etwa damit, „wie man ohne Wind und Wasser, auch ohne Menschen und Thiede Kräften allerlei Mühlwercke, vehemente, kontinuierliche und egale Bewegungen machen könte“, taten aber geheimnisvoll: „Man wird begierig seyn zu wissen, was es mit einer solchen Maschine für eine Bewandnüß habe. Dieses Geheimnüß aber an sich selbsten zu offenbaren, würde uns jedermann der nur gesunde Vernunft hat, verdenken, und darzu auslachen.“ Ernst Komarek führt uns mit solchen historischen Kleinodien in seinem Buch „Die frühen Dampfmaschinen“ durch den zähen Beginn der neuen Technik.

Gewiss: Die Dampfkraft ist nicht die einzige technische Neuerung, die die Industrielle Revolution in Gang brachte. Fragwürdig ist es aber, ihren Einfluss regelrecht herabzuwürdigen wie der Wissenschaftshistoriker Joachim Radkau in seinem Buch „Technik in Deutschland“, der auch der Wasserkraft noch einen höheren Einfluss zubilligt, um die Geistesblitze und Geniestreiche Einzelner zu verflüchtigen und das Ganze auf eine naturwüchsige Entwicklung zu komprimieren.

Rohstoffe aus einem Weltreich

Dabei ist gerade die Flexibilität der Dampfkraft nicht zu unterschätzen, die nicht nur überall zu installieren war, wo sie benötigt wurde, die vielmehr auch in Fahrzeugen montiert auf der Schiene und auf dem Wasser das Erz zur Kohle, das Produkt zum Abnehmer verfrachtete und den Arbeiter zur Fabrik brachte.

Eine ganze Reihe von Gründen sorgte dafür, dass Newcomens Erfindung besonders in Großbritannien auf fruchtbaren Boden fiel, und die Industrielle Revolution von dort aus ihren Lauf nahm: Die langen Friedenszeiten zuvor auf der Insel, große Vorkommen von Kohle zur Metallverhüttung im großen Stil, das einheitliche Zollgebiet, ein frühzeitig entstehendes Verständnis von Marktwirtschaft und Unternehmermentalität, große Fortschritte in der Produktivität der Landwirtschaft, die – im Verbund mit dem fast flächendeckenden Großgrundbesitz – viele Arbeitskräfte „freisetzten“. Und, entscheidend für den weiteren Verlauf: ein globales Weltreich, das die Rohstoffzufuhr sicherte wie auch den Absatzmarkt.

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts war es vorbei mit der beschaulichen Entwicklung. Der Bergbau förderte massenhaft Kohle und Erz, rationelle Verhüttung, Metallverarbeitung, Maschinen und Manufakturen sorgten für einen radikalen Umbau der Arbeit. Traditionsreiche Handwerksbranchen, etwa die Textilindustrie, kamen plötzlich wie die Landwirtschaft mit einem Bruchteil der Arbeitskräfte aus. Erst im Bergbau, von Dampf auf Trab gebracht, später in der Verhüttung akkumulierte sich das Kapital, trieb das Gewerbe zu ungeheuren Konzentrationsprozessen.

Das Aussehen des Landes änderte sich

Der Begriff des Kapitalismus kam auf. Einst in redlichem Auskommen tätige Handwerker und Kleinbauern wurden durch Heimarbeit zu billigen Zulieferern der Fabriken gezwungen, andere in die Heerscharen der Landflüchtigen, ins aufkommende Proletariat. Familien konnten nur noch überleben, wenn alle Mitglieder, auch kleine Kinder, in die Lohnarbeit einstiegen, selbst tief unter Tage. Gehaust wurde in den Mietskasernen der ausufernden Vorstädte. Das mittelenglische Manchester wurde zur Chiffre für diese frühkapitalistischen Auswüchse. Das Aussehen des Landes änderte sich. Viele Tausend Schornsteine ließen die Kirchtürme als Landmarken verschwinden, ganze Netze von Kanälen durchzogen die Provinz für den Massentransport, Wälder verschwanden für Bauholz.

Wirtschaftlicher Druck erzeugte Gegendruck, angefangen mit der Maschinenstürmerei. Nicht zuletzt waren es auch die dampfgetriebenen Großwebstühle, die die menschliche Arbeit ersetzten, auf die es nun die Heere der Verzweifelten angesehen hatten. Unruhen, Streiks, auch bereits sehr frühzeitige soziale Korrekturen durch das Parlament sorgten nach und nach für Bedingungen, die zunächst das Überleben sicherten, später dann die breiten Massen am Fortschritt teilhaben ließen, sodass sie – nur als Beispiel – die dampfgetriebenen Eisenbahnen und Schiffe auch in anderer Weise nutzen konnten, als nur um fünf Uhr früh zur Arbeit zu fahren. Schließlich wurde der Lohn auch als Kaufkraft entdeckt, immer wichtiger für den Absatz der aufkommenden Massenprodukte.

Sowjetmacht plus Elektrifizierung des Landes

Der Widerstreit dieser Kräfte, in wirtschaftlicher wie in sozialer Hinsicht, wurde von großen Denkern des 19. Jahrhunderts wie Georg Wilhelm Friedrich Hegel als „Dialektik“ erkannt. Eine Sichtweise, die bald schon ganze Bibliotheken füllte. Die, später von Karl Marx und Friedrich Engels mit dem Anspruch auf Vorhersehbarkeit überhöht, über mehrere Stufen angeblich zum Paradies, dem Kommunismus führen würde, automatisch.

Ganz und gar nicht automatisch, sondern mit Gewalt wurde dies dann in der Sowjetunion herbeizuführen versucht. Die Losung dafür kam von Lenin: „Kommunismus: Das ist Sowjetmacht plus Elektrifizierung des ganzen Landes.“ Das Ganze scheiterte bekanntlich, doch es bleibt hinzuzufügen: Elektrifizierung erfolgte und erfolgt bis heute in den allermeisten Fällen durch Dampfturbinen, die Verfeinerung letztlich der Idee Herons, der Erfindung Newcomens und natürlich der Weiterentwicklung Watts.

Andere, von nüchternerem Erkenntnisinteresse getriebene Geister erkannten sehr früh schon, noch zu Zeiten James Watts, die Vorzüge, die sich auf lange Frist aus dem Kapitalismus ergeben würden. Adam Smith etwa, der im 18. Jahrhundert schon postulierte, dass eine „unsichtbare Hand“ das individuelle Profitstreben in einen Wohlstand für alle verwandeln würde – womit er auf lange Sicht recht behalten sollte.

Heiße Luft veränderte die Welt

Oder auch David Ricardo, der nur wenige Jahre später jene Außenhandelstheorie begründete, die den Welthandel – heute: Globalisierung – als Erfolgsmodell für alle identifizierte, was sich nun, für das 21. Jahrhundert, auch abzeichnet. Kein Zufall, dass beide in Großbritannien lehrten, dem Mutterland von Dampfkraft und Kapitalismus. Dort, wo auch Marx und Engels ihre Erkenntnisse sammelten für ihre gewagten Visionen.

All dies konnte Thomas Newcomen nicht vorhersehen. Auch dürfte er wohl kaum von Visionen getrieben gewesen sein, ansonsten hätte er mehr Ehrgeiz in die Weiterentwicklung seiner Erfindung gelegt. Folgenreich war sie allemal. Der Metallhändler aus Mittelengland hat die Weltgeschichte unter Hochdruck gesetzt. Mit heißer Luft zwar, aber eben mit Dampf. Newcomen starb 1729. Bestattet wurde er in Bunhill Fields im Norden Londons, die genaue Lage seines Grabes ist unbekannt. Im Frühjahr gab die „Royal Mail“ eine Briefmarke heraus mit dem Abbild seiner Maschine.