Zeichnung Druckluftbremse, Bild: Wikimedia.org

Funktionsweise der Druckluftbremse von Westinghouse. Die Erfindung sorgte dafür, dass die Eisenbahn zum sichersten Transportmittel der damaligen Zeit wurde. Bild: Wikimedia.org

Im Jahr 1866 passierte erneut das Unglück: Zwei Züge kollidierten auf eingleisiger Strecke im Staat New York miteinander. Einen Zug zum Stehen zu bekommen, war damals nicht einfach, denn hier war noch echte Handarbeit gefragt. Jeder einzelne Waggon hatte einen „Bremser“, der auf ein Zeichen des Lokomotivführers eine eigene Handbremse betätigen musste. Da dies nur schwer zu synchronisieren war, bremsten damalige Züge ungleichmäßig.

Dies wollte Georg Westinghouse ändern. Damit ein Zug auch sicher abgebremst werden konnte, tüftelte der Erfinder an einer Bremse, die vom Lokomotivführer selbst für alle Waggons des Zuges bedient werden konnte. Ab 1869 gelang es ihm, Druckluft für den Bremsvorgang zu verwenden. Im selben Jahr gründete er die Westinghouse Air Brake Company.

Prinzip der Druckluftbremse

Prinzipiell besteht die Druckluftbremse aus einem System von Druckluftbehältern, Bremszylindern und Druckluftleitungen an jedem Fahrzeug, die bei der Zusammenstellung eines Zuges an den Koppelstellen miteinander verbunden werden. Die Bremseinrichtung besteht aus der Hauptluftleitung, dem Steuerventil, dem Hilfsluftbehälter und dem Einkammer-Bremszylinder.

1873 entwickelte Westinghouse seine Bremse weiter und erfand die selbsttätige Bremse. Sein Bremssystem wurde vor allem im Personen- und Schnellzugdienst eingesetzt. Für den Güterzugdienst war Westing­houses Druckluftbremse nicht geeignet. Um lange Güterzüge sicher und mit möglichst gleichbleibender Geschwindigkeit ohne Stöße und Zerrungen über längere Gefällestrecken fahren zu können, mussten an die Bremse höhere Anforderungen gestellt werden.

Weg zur Standardbremse

1893 wurde durch das US Railroad Safety Appliance Act die Druckluftbremse für alle Züge in den USA vorgeschrieben. Neben der sicheren Bremsung von Zügen widmete sich der Erfinder noch weiteren Sicherheitsvorkehrungen im Eisenbahnverkehr. Er entwickelte zum Beispiel automatische Signal- und Schalteinrichtungen, die Strom und Druckluft benutzten, und verbesserte Waggonkupplungen. Insgesamt über 100 Patente meldete er allein für die Verbesserung der Druckluftbremse an.

Zeichnung Druckluftbremse im Zug, Bild: Columbia University Libary
Die Druckluftbremse wurde beim Lokomotivführer installiert und bremste den Zug mithilfe von Luft. Wie und wo die automatische Bremse in der Eisenbahn eingebaut wurde, zeigt die Zeichnung aus dem Jahr 1886. Bild: Columbia University Libary

Seine weiteren zahlreichen Patente – knapp 260 – widmete er verschiedenen technischen Themen. Darunter etwa die Verbesserung der Ölbohrtechnik für die Erdölgewinnung zu industriellen Zwecken. Bei Öhlbohrungen wurde Naturgas freigesetzt. Um das Erdgas zu nutzen, verbesserte Westinghouse die Ölbohr-Ausrüstung und entwickelte eine Rohrleitungstechnik, um das Gas zu verteilen.

Unter anderem erfand er ein Druckminderventil, das das Gas von hohem Druck an der Bohrung und bei der Verteilung auf niedrigen Druck beim Vebraucher brachte. Durch das Interesse an der Gasverteilung und der Telefonvermittlung, der er sich 1877 widmete, beschäftigte sich Westinghouse mit Energieverteilung und elektrischem Stom. Er erkannte, dass Wechselstrom deutlich kostengünstiger zu erzeugen und zu verteilen war als Gleichstrom.

Wechselstorm vs. Gleichstrom

Ab 1888 arbeitete Westinghouse mit dem Erfinder Nikola Tesla zusammen. Gleichzeitig widmete sich Thomas Edison der Gleichstromtechnologie und investierte viel Geld. Gleichstrom oder Wechselstrom – der sogenannte Stromkrieg nahm 1890 seinen Lauf. Man stritt vor Gericht über Patente sowie die Standards zur Energiegewinnung und versuchte, die Politik und Öffentlichkeit auf die eigene Seite zu ziehen.

Am Ende erhielt schließlich die Westinghouse Electric and Manufacturing Company den Zuschlag, die Weltausstellung in Chicago 1893 mit Strom und Licht zu versorgen. Fast 200.000 Glühbirnen erleuchteten das Ausstellungsgelände. Später baute Westinghouse das erste Wasserkraftwerk an den Niagara-Fällen. Damit war der Stromkrieg beendet und Wechselstrom mit einer Spannung von 120 Volt wurde zum Standard in den US-amerikanischen Haushalten.

Der Erfinder

Erfinder George Westinghouse, Bild: Wikimedia.org

George Westinghouse

Westinghouse kam am 6. Oktober 1846 in New York zur Welt. Er interessierte sich schon früh für technische Geräte und arbeitete in der Landmaschinenfabrik seines Vates. Er entwickelte speziell für die Eisenbahn ein Bremssystem, das mit Druckluft funktionierte und gründete 1869 die Westinghouse Air Brake Company.

Ständig entwickelte er die Bremse weiter. Von den 360 Patenten, die Westinghouse in seinem Leben anmeldete, galten über 100 der Druckluftbremse.

Er interessierte sich außerdem für Zukunftstechnologien wie die Stromerzeugung und erkannte das Potenzial des Wechselstroms. Zusammen mit Tesla lieferte sich der Erfinder im „Stromkrieg“ um 1890 zwischen Wechselstrom und Gleichstrom einen Kampf mit Thomas Alva Edison. Westinghouse starb am 12. März 1914.