Blitz und Geistesblitz

Eine geheimnisvolle Kraft

Gewitter sind außergewöhnliche Ereignisse, furchteinflößend und mitunter zerstörerisch. Im ländlichen Raum werden sie auch heute noch mit der Sphäre des Göttlichen in Verbindung gebracht. Die den Blitzen zugrundeliegende Kraft war lange Zeit unerklärlich. Erst im 18. Jahrhundert kam man dem Phänomen Elektrizität auf die Spur. Luigi Galvani (1737-1798) hatte festgestellt, dass das Bein eines toten Frosches regelrecht zu tanzen beginnt, wenn man es mit verschiedenen Metallen berührt. 1799 erfand Alessandro Volta (1745-1827) die Voltasche Säule: Silber- und Zinkscheiben lagen zwischen mit Meerwasser durchtränkten Stoffstücken. So entstand eine ganze Kaskade von in Reihe geschalteten galvanischen Zellen, mit anderen Worten: eine einfache Batterie. Die Voltasche Säule war die erste brauchbare Stromquelle und ermöglichte zusammen mit der Leidener Flasche – einer frühen Form des Kondensators – die Erforschung der Elektrizität.

Auf dem Weg zum Akku

1859 erfand der französische Physiker Gaston Planté (1834-1889) die wiederaufladbare Batterie mit den heute noch verwendeten Elementen Blei und Schwefelsäure. Thomas Edison (1847-1931) fügte später eine Speicherbatterie aus Nickel-Eisen-Zellen und Ernst Waldemar Jungner (1869-1924) einen Akkumulator aus Nickel-Cadmium-Zellen hinzu. Der Weg zu vielfältigen Anwendungen – wie etwa frühen Formen des Elektrofahrzeugs – war so eröffnet. Aber auch unsere modernen elektrischen Geräte – vom Tablet bis zur Fernbedienung – wären ohne diese Forschungen nicht denkbar.

Arbeit und Licht dank Elektrizität

Vor einer breiten Nutzung der Elektrizität waren jedoch weitere zentrale Erfindungen notwendig: 1820 entdeckten Hans Christian Ørsted (1777-1851) und André-Marie Ampère (1775-1836) das Prinzip des Elektromagnetismus. Joseph Henry (1797-1878) entwickelte 1827 den Isolierdraht und verbesserte so die frühen Elektromagnete. 1821 zeigte Michael Faraday (1791-1867), dass sich elektromagnetische Energie in mechanische Arbeit umsetzen ließ – die Grundlage des Elektromotors war gefunden. Durch seine Forschungen ermöglichte Faraday auch die Entwicklung des ersten Generators ohne Permanentmagnete durch Werner von Siemens (1816-1892). 1835 entwickelte James Bowman Lindsay (1799-1862) die erste brauchbare Glühbirne, die später unter anderem von Thomas Edison verbessert wurde. Mechanische Arbeit und Licht waren die ersten wichtigen Anwendungen der neu erforschten Energiequelle.

Ein Krieg um Strom

Eine große Diskussion blieb jedoch noch aus. 1882 ging in Manhattan ein Gleichstromkraftwerk ans Netz, das die Einwohner des Stadtteils mit elektrischer Energie versorgte. Gleichstrom hat jedoch einen gewichtigen Nachteil: Er kann nur über kurze Entfernungen transportiert werden, ohne schwächer zu werden. Nikola Tesla (1856-1943) fand die Lösung: Wechselstrom ändert seine Richtung kontinuierlich, wodurch der Widerstand einer Stromleitung geringer wird. Wechselstrom ermöglicht so gegenüber Gleichstrom die Versorgung von mehr Kunden mit der gleichen Strommenge. Der Unternehmer George Westinghouse (1846-1914) erkannte das Marktpotenzial von Teslas Idee und kaufte dessen Patente. Thomas Edison, der nicht nur Erfinder, sondern auch kühl kalkulierender Geschäftsmann war, suchte sein Gleichstrom-System der Stromversorgung im sogenannten Stromkrieg mit harten Bandagen zu verteidigen, musste sich aber schließlich dem Wechselstrom geschlagen geben.

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