Kompressoren

Im 19. Jahrhundert nutzten verschiedenste Industriezweige Kompressoren in der Fertigung. Bild: © Arnoldius -Wikimedia.org

Der Vater der heutigen Pneumatik wusste schon rund 250 Jahre vor Christus die Kraft der Luft zu schätzen. Ktesibios baute eine Wasserorgel und nutzte die Druckluft zur Bevorratung und zur Verringerung von Schwankungen. Daneben nutzte er eine andere Lufteigenschaft, die Speicherung von Energie, für militärische Zwecke. Das Katapult des Ktesibios erzeugte mit Hilfe der in einem Zylinder zusammengepressten Luft eine Spannung, die die Geschosse mit großer Geschwindigkeit fortschleudern konnte.

Druckluft und Rohre

In vielen Städten wie New York und Paris wurden Rohrpostnetze Ende des 19. Jahrhunderts aufgebaut. Auch in Berlin (oben) wurde ein Postcheckamt mit Druckluft und Rohren betrieben. Bild: Bundesarchiv

Auch der Mechaniker Heron im ersten Jahrhundert nach Christus verstand es, sich der Druckluft zu bedienen. Er ließ die Türen eines Tempels automatisch öffnen, solange das Feuer auf dem Altar im Inneren des Gebäudes brannte. Das Geheimnis bestand in der Ausdehnung von Heißluft zur Verdrängung von Wasser aus einem Behälter in einen anderen.

Doch erst im 17. Jahrhundert erforschten eine Reihe von Wissenschaftlern die Gesetzmäßigkeiten der Druckluftanwendung. 1663 veröffentliche Blaise Pascal seine Erkenntnis der Kraftverstärkung durch Flüssigkeiten, die auch auf die Drucklufttechnik anzuwenden war. Er erkannte, dass die an einer Öffnung eines geschlossenen Wasserbehälters aufgegebene Kraft eines Mannes an einer anderen Öffnung mit hundertfacher Größe die Kraft von 100 Männern erzeugte.

Wasserorgel

Schon knapp 200 Jahre vor Christus wurde die Eigenschaft der Druckluft unterschiedlich genutzt. Der Wissenschaftler Ktesibios setzte sie für seine Wasserorgel und für ein Katapult ein. Bild: Wikimedia.org

Daran knüpfte 1667 der französische Physiker Denis Papin an. Er erfand die Möglichkeit, Körper durch Rohre zu transportieren und nutzte die geringe Druckdifferenz im Rohr aus. Dabei erkannte er, dass an einem in diesem Rohr befindlichen Körper Kräfte erzeugt werden; und entdeckte den Einsatzvorteil hoher Arbeitsgeschwindigkeiten durch Luft. Er legte damit den Grundstein der pneumatischen Fördertechnik.

Druck für die Eisenbahn

1810 wurden schließlich mit Druckluft schon Eisenbahnen angetrieben. 1869 stellte Westinghouse dazu seine pneumatische Überdruckbremse vor. Drei Jahre späte erfand er den Bremslüfter. Bei diesem System wurden die Bremsen durch Überdruck gelöst. Das heißt, dass bei Ausfall des Drucks, zum Beispiel durch Platzen eines Schlauchs, die volle Bremswirkung erzielt wird.

Bremslüfter

Als die Druckluft auch in Eisenbahnen eine Anwendung fand, erfand Westinghouse 1869 dazu eine pneumatische Überdruckbremse. Nur drei Jahre später entwickelte er den Bremslüfter. Bild: Wikimedia.org

Ein Bremssystem auf dieser Grundlage wird heute noch als Lkw-Bremse verwendet. 1863 erfand Latimer Clark zusammen mit dem Ingenieur Rammel die Luftpost. Sie richteten eine pneumatische Eisenbahn in London ein, deren kleine Wagen komplett in einer Treibröhre fuhren. Sie waren zur Beförderung von Postbeuteln und Paketen bestimmt. Dieses Prinzip gründete die Rohrpostnetze in Berlin, New York und Paris. Das Pariser Netz erreichte 1934 mit 437 Kilometern seine größte Ausdehnung.

Mitte des 19. Jahrhunderts nutzte man die Druckluft auch bei verschiedenen Werkzeugen. Beim Tunnelbau durch den Mont Cenis wurde die neue Technik eines druckgetriebenen Bohrhammers für die Bearbeitung des Gesteins eingesetzt. Ab 1861 waren Stoßbohrmaschinen mit pneumatischem Antrieb beim Vortrieb des Tunnels im Einsatz. Diese wurden von Kompressoren an beiden Tunneleingängen mit Druckluft versorgt und über weite Strecken transportiert. 1871 erfolgte der Tunneldurchbruch. Von beiden Seiten lagen über 7000 Meter Rohrleitungen. So wurde zum ersten Mal die Transportierbarkeit von Energie als Einsatzvorteil der Druckluft einer breiten Öffentlichkeit nachgewiesen und bekannt gemacht. Hieraus entstanden immer leistungsfähigere und vielseitiger einsetzbare Druckluftwerkzeuge.