Sprengen durch den galvanischen Strom

Populäre Chemie für das praktische Leben.

In Briefen von Johann Fausten dem Jüngeren.
Sechster Brief.
Sprengen durch den galvanischen Strom.

Aller Augen sind jetzt auf den Norden gerichtet, wo für lange Zeit die Geschicke Europa’s entschieden werden sollen. Auf den Wellen der Ostsee, die kaum den Namen eines Meeres verdient, sondern nur den eines großen Landsees, schaukelt sich eine stolze Flotte, wie sie vorher der Ocean nie gesehen und gegen die selbst die sprüchwörtlich gewordene „unüberwindliche Armada“ des finsteren Philipp II. ein winziges Kind ist. Die öffentlichen Blätter sind voll von den furchtbaren Vertheidigungsanstalten, die längs der ganzen russischen Küste angeordnet sind, und dennoch scheint die Sicherheit, mit der man dort dem Feinde mit ironischem Lächeln entgegensieht, nicht ganz sicher zu sein. Man traut der Anzahl der Feuerschlünde nicht, denn durch alle Blätter lief jüngst die Kunde von einem noch viel furchtbareren – weil es im Finsteren schleicht – Vertheidigungsmittel. Man hat im Plane, von unter dem Wasser her die feindliche Flotte in die Luft zu sprengen. Dem Publikum wird dies als eine neue Entdeckung des Akademikers Jacobi aufgetischt, eines Deutschen, der durch russisches Geld durch und durch Russe geworden, so daß er vor Kurzem sein Vaterland arg schmähete.

Wir haben hier wieder ein Beispiel, aus wie trüben Quellen die Belehrung des Publikums fließt. Hätten die Zeitungsschreiber nur eine Idee von der Wissenschaft, so würden sie gewußt haben, daß dies eine „längst abgedroschene Sache“ ist. Aber bei ihnen heißt es auch: „wem Gott ein Amt giebt, dem giebt’er auch Verstand“. Bei den jetzigen Zeitläuften und dem Umstande, daß diese äußerst interessante Anwendung des galvanischen Stromes so wenig in größeren Kreisen bekannt ist, scheint es gerechtfertigt, wenn wir hier näher darauf eingehen.

Daß Schießpulver durch den elektrischen Funken entzündet wird, wußte schon Franklin, der den Blitz vom Himmel zur Erde herniederzog. Noch jetzt gehört dieser Versuch oder das Sprengen einer mit Knallgas gefüllten Blase aus weiter Ferne mittelst einer Drahtleitung zu den interessantesten Experimenten in den Vorträgen über Physik und Chemie. Shaw in New-York benutzte 1831 zuerst den Funken einer Leidener Flasche, um Felsen zu sprengen. Die Elektrisirmaschine ist jedoch zu einem Gebrauch in der Technik nicht geeignet; einmal ist sie zu zerbrechlich, um den Händen gewöhnlicher Arbeiter überlassen zu werden und dann versagt sie zeitweise, wenn die Atmosphäre feucht und daher ein guter Leiter der Elektricität ist, ganz und gar den Dienst.

Die vielen Unglücksfälle, welche beim Steinsprengen vorkommen, machten dringend eine bessere und sicherere Methode wünschenswerth. Durch Shaw’s Versuche kam Hare, Professor der Chemie an der Universität zu Pensylvania, auf den Gedanken, sich des galvanischen Stromes zu bedienen. Er machte schon darauf aufmerksam, wie vorzüglich diese Entzündung der Minen beim Sprengen von Felsen unter dem Wasser anzuwenden wäre. Aber auch sein Apparat war nicht geeignet zum alltäglichen Gebrauch und daher fand der Vorschlag keine Anwendung, wenngleich die erzielten Erfolge überraschende waren.

Endlich wurde die Sache 1842 von Roberts in’s Reine gebracht. Er stellte vor einer Commission der Highland Society Versuche an, indem er Felsen unter dem Wasser und auf dem Lande sprengte und die hierbei erhaltenen Resultate wurden unbedingt gut geheißen. Nun ist das Sprengen großer Felsenmassen eben so sicher und gefahrlos, wie das Abfeuern eines Gewehrs, außerdem noch wirksamer und weniger Kosten verursachend wie bisher. Besondere Aufmerksamkeit widmete Roberts dem galvanischen Apparat, der die Entzündung besorgt. Nach und nach hat er ihn so vereinfacht, daß jeder Zimmermann ihn verfertigen und jeder Arbeiter ihn mit Erfolg anwenden kann. Der Apparat hat Aehnlichkeit mit dem bekannten Troggapparat; es ist ein hölzerner, wasserdichter Kasten, der jedoch keine Zellen enthält; die Platten sind nur durch Holzleisten getrennt. Statt des Kupfers ist hier das billigere und wirksamere Eisen gewählt und die Anordnung so getroffen, daß die Platten erst im Moment des Losschießens in die erregende Flüssigkeit, die Säure, eintauchen und nach dem Gebrauch sogleich wieder daraus entfernt werden können. Dadurch erzielt man eine weit größere Stromstärke und eine bedeutende Verringerung der Kosten. Für wenige Groschen Säure reicht für ein ganzes Jahr aus, selbst wenn die Batterie täglich im Gebrauch sein würde. Die Person, welche die Schließung der Batterie, also die Entzündung der Mine zu besorgen hat, kann sich noch weiter von dem Bohrloch entfernen und die Schließung durch Ziehen an einer langen Schnur besorgen.

Die Ersparung an Pulver – gegen das gewöhnliche Verfahren – ist von größerer Bedeutung als man auf den ersten Blick glaubt. Bedeutende Sprengungen verursachen viele Kosten. Bei den Philadelphia-Wasserwerken kostete das verschossene Pulver 21,000 Thaler, bei einer neuen Straße nach Edinburg 7000 Thaler und bei Granitbrüchen verschießt man oft auf einmal für mehr als 20 Thaler Pulver.

Um nicht erst für jede Explosion den feinen zwischen den Leitungsdrähten ausgespannten Eisendraht, der durch den galvanischen Strom zum Erglühen gebracht wird, vorrichten zu müssen, hat Roberts Patronen angefertigt, die man in beliebiger Zahl anfertigen kann und die in die Mitte der Pulverleitung eingesetzt werden, so daß die langen in ihr befestigten Drähte noch mehrere Fuß über den Felsen hervorstehen. Nun wird in das Loch ein Pfropf von Stroh oder Werg eingesetzt, so daß ein lufterfüllter Raum zwischen ihm und dem Pulver bleibt, dessen Größe von den zu erzielenden Erfolgen abhängt; dann wird das Loch lose mit Sand ausgefüllt. Die hervorstehenden Drähte werden mit den Zuleitungsdrähten, die zur Batterie führen, verbunden. Letztere sind mit Zwirn übersponnene Kupferdrähte von ungefähr 1 Linie Durchmesser und stärker. Je nach der Stärke der wirkenden Batterie, die sich genau berechnen läßt, kann man die Mine aus beliebiger Entfernung anzünden; nicht allein eine, sondern beliebig viele, die alle durch Drahtleitungen mit der Batterie in Verbindung stehen und dann alle genau zu ein und derselben Zeit losgehen. Auf die Art erlangt man durch eine Reihe von kleineren, zweckmäßig vertheilten Bohrlöchern eine bei weitem größere Wirkung als durch eine einzige große Mine selbst mit stärkerer Ladung. Ja man kann sogar die Felsmassen in Stücke von bestimmten Formen sprengen, während man früher nur regelmäßige Stücke erhielt, die bei der Verarbeitung viele Abfälle lieferten.

Uns liegt ein Bericht vor über Versuche, welche auf Veranlassung des sächsischen Oberbergamts in Schneeberg angestellt wurden. Hier werden die Vortheile der neuen Sprengmethode gebührend anerkannt. Näheren Aufschluß darüber werden einige großartige Sprengungen geben, die in England ausgeführt worden sind.

Die Londonderry-Coleraine Eisenbahn in Irland^{[WS 1]} geht bei Downhill mittelst zweier Tunnel durch die Basaltfelsen, welche an der irischen Küste in seltener Großartigkeit auftreten. Um die Arbeit zu beschleunigen, führte man die Sprengung mittelst des galvanischen Stromes aus. Die größere Ladung betrug 2400, die kleinere 600 Pfund Pulver; beide wurden durch eine Batterie zu gleicher Zeit entzündet. Kaum war die Batterie geschlossen, so sah man den Fuß des Felsens sich etwas erheben; die obere Masse zitterte und in tausend Spaltungen zerberstend rollte eine Felsenmasse von über einer halben Million Centner in’s Meer. Man hörte einen tiefen hohlen Ton, wie fernen Donner, aber keinen Knall.

Die großartigste und kühnste Sprengung aber wurde wenige Jahre vorher in der Nähe von Dover ausgeführt. Um einen geraden Weg bei der von Folkestone herkommenden Eisenbahn herzustellen, mußte ein nicht unbeträchtlicher Theil des merkwürdig gestalteten Rounddownfelsens, der bekannten Shakspeareklippe, die sich 3/5 Fuß hoch über das Meer erhebt, fortgeschafft werden. In drei großen Kammern am Ende der Schichte barg der Felsen in seinem Schooße den vernichtenden Feind, im Ganzen 18,000 Pfund Pulver, eine Menge, wie sie noch nie angewendet worden. Auf der Rückseite des Felsens war ein hölzerner Schuppen errichtet, aus welchem die drei großen elektrischen Batterien aufgestellt waren. Die Länge der Drahtleitung betrug 1000 Fuß. Man hatte sich vorher eingeübt, um mit Sicherheit das Losgehen aller drei Minen auf einmal zu erreichen. Der Tag der Ausführung wurde auf den 26. Januar 1843 angesetzt. In der Nähe waren Tribünen errichtet und mit der gespanntesten Aufmerksamkeit harrten viele Tausende in ängstlicher Erwartung auf den Ausgang dieses seltsamen Schauspieles, eines der kühnsten Unternehmen, die je der menschliche Geist ausgeführt hat. Genau 26 Minuten nach 2 Uhr empfand man eine leise Erschütterung des Bodens, darauf hörte man ein tiefes, schwaches, undeutliches und unbeschreibliches unterirdisches Rollen. Herschel vergleicht es mit einem dumpfen Murmeln, das kaum länger als eine halbe Secunde dauerte und so schwach war, daß es nur bei der lautlosen Stille gehört werden konnte. Unmittelbar darauf fing der untere Theil des Felsens an herauszubrechen und beinahe zu gleicher Zeit begannen etwa 500 Fuß in der Breite von der Spitze her geräuschlos allmälig herabzusinken, so sanft, daß die auf dem Gipfel des Felsens aufgesteckte Heggenstange unbeschädigt mit den Trümmern unten anlangte. Die Explosion war also nicht lautkrachend, das Zerklüften des Felsens nicht geräuschvoll. Dies erklärt sich aus der eigenthümlichen Struktur der Kreide und dem zerklüfteten Zustande des Felsens. Die Kreide ist am wenigsten geeignet den Schall fortzupflanzen und am besten, die durch einen schweren Schlag erzeugte Schwingung zu dämpfen. Außerdem war die Kraft des Pulvers so genau berechnet, daß nicht ein einziges Bruchstück weit hingeschleudert wurde und so Gefahr brachte. Als hätte der Felsen seinen festen Zustand mit dem flüssigen vertauscht, glitt er wie ein Strom in das nahe Meer, riß das Ufer in seinem Laufe auf und trieb den Schlamm heftig mit sich fort. Der ganze Vorgang dauerte höchstens 8 Minuten. In einem Augenblick war der Felsen zertrümmert, der durch unzählige Jahrtausende hindurch den vereinten Kräften der Stürme und den aufgeregten Wogen getrotzt hatte; seine Trümmer bedeckten einen Raum von 15 Morgen 20 Fuß hoch mit einem Gewicht von 20 Millionen Centnern. Das giebt uns eine Schätzung für die ungeheure Größe der vernichtenden Kraft. Durch diese Sprengung wurden 80,000 Thaler Arbeitslohn erspart.

Unser Erstaunen wächst um so mehr, wenn wir an die Winzigkeit des Feindes denken, gegen den der menschliche Geist diesen Riesenkampf einging. Die Kreide wird bekanntlich durch die Kalkpanzer von Infusorien gebildet, von den Ueberresten kleiner Thierchen, die unser blödes Auge nicht wahrnehmen kann und von denen Schleiden sagt, daß der Ueberzug einer einzigen Visitenkarte schon ein zoologisches Cabinet von vielleicht 100,000 Thierschalen bildet. Tausende dieser Geschöpfe vermag der Druck eines Fingers zu vernichten. Halten wir die besprochene Thatsache dagegen, so lernen wir, daß in dem Wörterbuche der Natur das Wort „klein“ nicht enthalten ist. Nur wir bezeichnen mit groß und klein das, was sich von dem gewöhnlichen entfernt; die Natur kennt einen solchen Maaßstab nicht, in ihr giebt es nichts Ungewöhnliches.

In England bedient man sich des Sprengens auch häufig bei dem Niederreißen der Häuser; die Maurer sind hier zugleich auch Minirer und üben so also die Nachtheile ihrer Kunst aus. Diese Thatsache verdient von unserer Seite Beherzigung, da der Fleiß der Maurer sprüchwörtlich geworden und hier und da Sitte zu sein scheint, Gebäude aufzuführen, um sie schnell wieder einzureißen. Die Artillerie eines einzigen Schiffes reichte hin, um alle Häuser der abgebrannten langen Straße in Edinburg in wenigen Minuten „sanft niedersitzen“ zu machen, eine Arbeit, zu der Maurer, bei dem Schneckengange ihrer Arbeit, viele Monate gebraucht haben würden. Bei Abbrechen der Mauern des Schlosses Dunbar löste ein einziger Schuß eine Masse von 3000 Centnern.

Beim Sprengen kann auch mit der Zeit die Schießbaumwolle zu Ehren kommen. Versuche, die in England angestellt worden sind, lehren, daß in Schieferbrüchen ein Gewichtstheil Schießbaumwolle ebenso viel leistet, wie sechs bis sieben und in festern Gestein wie vier bis fünf Theile Pulver. In einem Schieferbruche wurden 11,000 Centner Gestein durch nur 1/2 Pfund Schießbaumwolle sanft von dem festen Lager abgestoßen.

Sprengungen unter Wasser wurden bereits ausgeführt bevor man noch die Wirkungen des galvanischen Stromes kannte, doch waren sie sehr kostspielig und unsicher; unter zehn Versuchen mißlangen mindestens drei. Der englische Oberst Paslay hat die neue Sprengungsmethode unter Wasser so ausgebildet, daß sie dieselbe Sicherheit gewährt wie auf dem Lande. Er hat mit dem Ingenieurcorps zahlreiche Versuche auf dem Medway bei Chatham angestellt. Er entzündete aus einem Boote auf 500 Fuß Entfernung eine am Grunde des Flusses lagernde Pulvermasse, sprengte ein unter dem Wasser liegendes Wrack, dessen Trümmer unmittelbar nach der Explosion mit der emporgeschleuderten Wassermasse an die Oberfläche kamen und in 14 Fuß Tiefe versenkte große Sandsteinblöcke. Die Leitungsdrähte – von 1/8 bis 1/5 Zoll Stärke werden an einem mit siedendem Theer getränkten Tau der Länge nach durch Umwickeln von Hanfgarn befestigt, so daß das Ganze ein einfaches Tau bildet, das sich beliebig aufrollen und ausspannen läßt. Die Patronen werden durch Ueberziehen mit einer geschmolzenen Mischung von Pech und Talg wasserdicht gemacht. Solche wurden mit großer Sicherheit abgefeuert, nachdem sie bereits zehn Tage unter Wasser gelegen hatten. Die Batterie arbeitete stets in freier Luft, oft bei starkem Regen, einmal bei einem heftigen Schneesturme, ohne jemals zu versagen.

Von großem Interesse sind die Sprengungen, welche Pasley 1839–1840 in dem Hafen von Spithead ausführte, um das die Schifffahrt hindernde Wrack des Royal George, der vor 57 Jahren hier versunken war, fortzuräumen. So lange hatte die Festigkeit dieses Linienschiffes den Angriffen des Wassers getrotzt und auch jetzt konnten Ladungen von mehreren Tausend Pfund Pulver nur Stücke davon abreißen. Die ersten Angriffe gegen das ungeheure Wrack begannen am 29. August. Fünf Ladungen, zusammen 360 Pfund Pulver, wurden mit Erfolg zu gleicher Zeit losgebrannt. Die Wirkung glich einem heftigen Erdbebenstoße; die in der nächsten Nähe vor Anker liegenden Schiffe geriethen, ungeachtet ihrer Größe, in ein heftiges Schwanken. Das Wasser blieb jedoch vollkommen ruhig; erst nach einigen Secunden bUdete es unter heftigem Blasenwerfen und Sprudeln einen Kreis, der sich allmälig bis auf 50 Fuß in die Runde ausdehnte. Den 22. September wurden 2320 Pfund Pulver, die von Tauchern längs des festesten Theiles des Wracks befestigt worden waren, aus 500 Fuß Entfernung losgebrannt. Das Wasser, bei einer Tiefe von 90 Faden, dessen Oberfläche ganz glatt und ruhig war, gerieth anfänglich in eine zitternde Bewegung, die kleine unregelmäßige Wellen von nur ein Paar Zoll Höhe erzeugten. Nach drei oder vier Secunden aber erhob sich das Wasser in Gestalt eines großen Bienenkorbes, anfänglich langsam, dann aber rasch und an Umfang zunehmend bis es zu einer Höhe von 30 Fuß emporstieg. Von dieser Höhe herabfallend, bildete es sodann eine Reihe von Ringen, die sich nach allen Richtungen ausbreiteten und von denen der erste wie eine mehrere Fuß hohe Welle erschien. Weder die Erschütterung, noch der Knall war so groß, wie man nach den ersten kleineren Explosionen erwartete. Bei einer zweiten Explosion einer gleichen Pulvermenge hob sich das Wasser jedoch nur halb so hoch. Die ganz in der Nähe liegenden Schiffe wurden zwar heftig umhergeworfen, litten aber nicht den geringsten Schaden.

Es bleibt hier noch sehr zweifelhaft, ob die englischen Meerungeheuer, die „Erfindung Jacobi’s“ mehr zu fürchten haben werden, als den Heldenmuth der russischen Flotte, die ruhig die Küstenstädte bombardiren läßt und eben nur bei Sinope ihre Ehrentage zu feiern scheint. Ueberhaupt scheint der ganze Plan nur in den Köpfen der Zeitungsschreiber zu existiren. Anders wäre es, könnte man durch Taucher das Pulver direkt unter den Schiffen fest machen.

Viel Unglück würde man verhüten, wenn man im Frühjahr beim Aufgehen der Flüsse das Eis auf diese Art sprengen wollte. – Nach Vollendung der unterseeischen Telegraphen zwischen England und Frankreich machte man mit Hülfe der bestehenden Drahtleitung den merkwürdigen Versuch von einem Ufer der Meerenge zum andern ein Geschütz abzufeuern. Beim Entzünden des Pulvers auf so weite Entfernungen hin, bedarf man außerordentlich großer Batterien. Die neueste Zeit hat aber gelehrt, daß man bei Anwendung eines Inductionsapparates, den wir später in Gemeinschaft mit den übrigen galvanischen Apparaten erläutern werden, durch nur zwei Bunsen’sche Elemente Pulver selbst in einer Entfernung von über 3 Meilen sicher entzünden kann.

Anmerkungen (Wikisource)

1. Vorlage: Londonderry-Cotoraine Eisenbahn in Island