Galvani - 1838 zerstört: Die tragische Geschichte des ersten Elektrofahrzeugs

Die erste elektrische Lokomotive der Welt stammte aus der Hand eines schottischen Chemikers: Robert Davidson entwickelte seinen 1837 in Betrieb genommenen elektromagnetischen Motor innerhalb weniger Jahre zu einer Maschine in voller Größe und setzte seine Lokomotive namens Galvani im September 1842 auf der Eisenbahnstrecke Edinburgh–Glasgow ein. Eine Lokomotive ohne Kohle, ohne Rauch, ohne Feuer - doch die Geschichte hat auch eine tragische Seite: Galvani wurde von Personen zerstört, die Angst vor der Maschine hatten oder sie als Bedrohung für ihre Arbeit sahen, und von der originalen Lokomotive hat bis heute kein einziges Teil überlebt.

Wer war Robert Davidson? Das Elektromagnetismus-Hobby eines Chemikers aus Aberdeen

Davidson war kein Eisenbahningenieur. Er war ein in Aberdeen geborener Chemiker und Färber, der fast sein gesamtes Leben in derselben Stadt verbrachte. Am Marischal College - heute Teil der Universität Aberdeen - besuchte er zwischen 1819 und 1821 Vorlesungen; diese Ausbildung finanzierte er sich selbst als Laborassistent. In den 1820er Jahren gründete er in der Nähe des Aberdeen-Inverurie-Kanals sein eigenes Unternehmen: zunächst Hefelieferung, später chemische Produktion. Nebenbei betrieb er auch Schärferei und Parfümherstellung. Ein bemerkenswertes Detail: Was sein Elektromagnetismus-Hobby finanzierte, war der Gewinn aus der Herstellung synthetischer Hefe.

Seine chemischen Batterien entwarf er ebenfalls selbst. Für jemanden, der chemische Zulieferung und Werkstattfähigkeiten vereinte, war das innerhalb der Möglichkeiten seiner Zeit keine schwierige Aufgabe. Die erste elektrische Lokomotive wurde also nicht in einer Lokomotivenwerkstatt des Dampfzeitalters gebaut, sondern in der Werkstatt eines Hefeproduzenten - und das ist eines der ironischsten Details der Technikgeschichte.

Wie funktionierte die Galvani-Lokomotive?

Davidsons Entwicklungsprozess verlief Schritt für Schritt. 1837 stellte er seinen ersten funktionierenden elektromagnetischen Motor und ein Modell einer elektrischen Lokomotive her. 1839 baute er ein vierrädriges elektrisches Fahrzeug, eine elektrische Drehbank und eine elektrische Druckerpresse - jenes vierrädrige Fahrzeug gilt als das erste bekannte elektrische vierrädrige Fahrzeug. 1840 eröffnete er in Aberdeen eine öffentliche Elektromagnetische Ausstellung: ein Modellwagen, der zwei Personen beförderte, eine elektrische Drehbank, eine Druckerpresse und ein Elektromagnet, der 2 Tonnen heben konnte. Tausende Menschen zahlten jeweils einen Shilling, um diese Dinge zu sehen; Davidsons Maschinen arbeiteten also schon in der Erfindungsphase nicht auf dem Papier, sondern vor den Augen der Öffentlichkeit.

Der Name des vollmaßstäblichen Galvani stammte vom italienischen Wissenschaftler Luigi Galvani, der als Erster auf die Beziehung zwischen Elektrizität und Bewegung hinwies. Die Wirkungskette der Maschine war im Grundprinzip dieselbe wie bei heutigen Elektrofahrzeugen:

• Galvanische Batterie: Primärzellen mit Zinkplatten in einem sauren Elektrolyten, die Gleichstrom erzeugten. Der kritische Punkt war: diese Zellen konnten nicht wiederaufgeladen werden; Strom zu erzeugen bedeutete, das Zink zu verbrauchen.
• Elektromagnetischer Motor: Zwei Motoren, je einer pro Achse. Elektromagnete ziehen Eisenstangen an, die am Umfang einer rotierenden hölzernen Trommel befestigt sind; ein Kommutator unterbricht den Strom im richtigen Moment und macht die Anziehfolge kontinuierlich.
• Antrieb: Über Zahnrad direkt auf die eisernen Räder. Kein Feuer, keine Kohle, kein Dampf, kein Rauch.

Mit den Augen eines modernen Ingenieurs betrachtet ist eine interessante Anmerkung zu machen: Davidsons Motor war eine frühe Form dessen, was wir heute geschaltete Reluktanzmaschine (switched reluctance motor) nennen. Dass ein Prinzip 180 Jahre später in der Industrie wieder an Wert gewinnt, zeigt, auf wie solidem Boden Davidson stand.

Der Grund für die Gewichtsspanne von 5 bis 7 Tonnen liegt darin, dass verschiedene Aufzeichnungen die Maschine nach unterschiedlichen Definitionen maßen; sicher ist, dass Galvani eine Maschine von mehreren Tonnen und mit Schrittgeschwindigkeit war.

September 1842: Die erste elektrische Fahrt auf der Strecke Edinburgh-Glasgow

Der Test fand auf der Edinburgh and Glasgow Railway statt. Die Strecke, Schottlands erste interurbane Verbindung, war für den Personenverkehr erst am 21. Februar 1842 eröffnet worden - Davidsons Versuch fand also sieben Monate nach der Eröffnung der Strecke auf einer der modernsten Eisenbahnen der Welt statt. Im September 1842 bewegte sich Galvani mit einer Geschwindigkeit von etwa 4 mph über eine Strecke von rund 1,5 Meilen. Die Route war kurz, die Geschwindigkeit gering; aber das Konzept war bewiesen: Die Räder drehten sich ohne die Kraft von Dampf.

Während eine Quelle angibt, die Lokomotive habe auf dieser Strecke eine Last von 6 Tonnen gezogen, weisen institutionelle Berichte über Davidsons Arbeit darauf hin, dass die Maschine nur ihr eigenes Gewicht trug. Welche Deutung der Messwerte man auch wählt, das Bild ändert sich nicht: Dies war kein Schaustück, sondern eine echte, auf Schienen funktionierende Lokomotive. Nicht umsonst bezeichnen britische Ingenieurinstitutionen sie bis heute als die erste elektrische Lokomotive der Welt.

Das eigentlich überraschende Detail war die Haltung der Eisenbahnverwaltung: Die Direktoren waren nicht genug beeindruckt, um das Konzept weiterzuführen. Die Technologie war teuer und interessierte die Eisenbahngesellschaften nicht. Diese Einschätzung war, wie wir im nächsten Abschnitt sehen werden, das Ergebnis von Chemie und Kostenanalyse - nicht von Vorurteilen.

Die Zerstörung von Galvani: Wer, Warum, Wo?

Das Ende der Lokomotive ist so wenig dokumentiert wie ihre Geschichte. Galvani wurde höchstwahrscheinlich in einem Lokomotivdepot bei Perth gelagert und zerstört - und beseitigt, bevor Davidson ihn zurückholen konnte. Die Identität des Täters ist unklar; doch Verdächtige aus dem Umfeld der Dampfmaschinen-Befürworter gelten als Hauptverdächtige.

Die verbreitete Erzählung besagt, dass Eisenbahnarbeiter die Lokomotive zerstörten, aus Angst um ihre Arbeitsplätze. Diese Deutung ist plausibel: Eine Lokomotive ohne Feuer bedeutete keinen Heizer, kein Feuer Personal und keine Kohlelieferkette - es stand also die Zukunft von Dutzenden Berufen auf dem Spiel, die vom Dampf abhängig waren. Dennoch muss man klarstellen: Während die Angst der Arbeiter die traditionelle Erklärung bleibt, ist nicht genau dokumentiert, wer diese Zerstörung wann und wo genau durchführte. Das einzige Gewisse ist, dass die Maschine zerstört wurde. Als Maschinenbauingenieur muss man anmerken, dass es in der Geschichte nur wenige Beispiele dafür gibt, dass eine Erfindung physisch ausgelöscht wurde, bevor sie wirtschaftlich unterlag; Galvani ist eines davon.

Die Ökonomie des kommerziellen Scheiterns: Die Chemie verlor, nicht die Ingenieurskunst

Der eigentliche Grund für Galvanis Ende war nicht technischer, sondern wirtschaftlicher Natur. Das Problem lag nicht in der Technik, sondern in der Chemie: Primäre galvanische Zellen verbrauchen beim Stromerzeugen Zink, Zink war teuer und Kohle billig. Jeder Meter Strecke bedeutete faktisch das Verbrennen von Geld. Diese Rechnung ging mit den Marktpreisen jener Zeit nicht auf.

Es ist weit verbreitet, dass Galvanis Kosten pro Meile etwa 40-mal höher waren als die einer Dampfmaschine; doch diese Zahl kursiert als eine spätere Zusammenfassung, nicht als ein Eins-zu-Eins-Dokument aus dem Jahr 1842. In derselben Zeit maß auch Moritz von Jacobi in Russland den Zinkverbrauch seiner Motoren und kam zum selben Schluss: Elektromotoren waren aufgrund des hohen Zinkpreises nicht wirtschaftlich. Dass zwei unabhängige Forscher zur selben wirtschaftlichen Erkenntnis gelangten, macht deutlich, dass das Problem nicht in Davidsons Ingenieurskunst lag, sondern in der Batteriechemie.

Das fehlende Teil: Die wiederaufladbare Batterie

Es fehlte nur eine einzige Komponente, um Davidsons Galvani kommerziell zu machen: die wiederaufladbare Batterie. Diese Komponente kam 1859, als der französische Physiker Gaston Planté die wiederaufladbare Blei-Säure-Batterie erfand - also genau sieben Jahre später, da waren Galvanis Teile längst zerstreut. Das Schicksal des elektrischen Antriebs hing am Timing einer einzigen chemischen Erfindung.

Warum Davidson vergessen und Siemens geehrt wurde?

Der offizielle Geburtstag der elektrischen Eisenbahn steht in den meisten Kalendern auf 1879: Werner von Siemens zeigte auf der Berliner Gewerbeausstellung seine Lokomotive, die von einem Generator gespeist wurde und den Strom aus einer dritten Schiene bezog; sie zog drei Wagen auf einer 300 Meter langen Strecke und beförderte in den vier Monaten der Ausstellung 90.000 Fahrgäste. Es war eine beeindruckende Vorführung - aber sie folgte auf Davidson 37 Jahre später. Der Unterschied lag nicht in der Technik, sondern in der Infrastruktur und der Wirtschaft: Siemens machte den elektrischen Antrieb mit Plantés wiederaufladbarer Batterie und der Generatortechnologie profitabel; Davidson hingegen hatte das Konzept bewiesen, aber keine Preise genannt. Die Geschichtsschreibung zeichnet however... Deshalb zeigen manche Enzyklopädieeinträge noch heute die erste erfolgreiche Anwendung elektrischen Antriebs im Jahr 1879 und zählen Davidsons Versuch von 1842 nicht mit.

Davidsons Vorrang wurde erst 1890 breit anerkannt, als die London City & South London Railway, die erste tiefgelegene elektrische Untergrundbahn der Welt, eröffnet wurde. Die Presse entdeckte den 86-jährigen Davidson in jenem Jahr als ältesten lebenden Elektriker wieder; in einer elektrotechnischen Fachzeitschrift wurde er mit dem Hinweis gewürdigt, er sei der Erste gewesen, der die Machbarkeit des elektrischen Antriebs praktisch demonstriert habe. Auch Davidson hatte sein Selbstbewusstsein nicht verloren: Auf seine Visitenkarten ließ er "Der Vater der Elektrolokomotive" drucken.

Eigentlich war er Teil einer beispiellosen Pioniergeneration: Der Hufschmied Thomas Davenport aus Vermont in den USA erhielt im Februar 1837 das erste US-Patent für einen Elektromotor und ließ ein Modellfahrzeug auf einer kurzen Strecke fahren; Moritz von Jacobi betrieb im September 1838 in St. Petersburg ein elektrisches Auslegerschilderboot, das Passagiere auf der Newa beförderte. Vom Schotten Robert Anderson wird gesagt, dass er zwischen 1832 und 1839 ein grobes elektrisches Straßenfahrzeug baute; doch für Anderson findet sich weder ein Patent noch eine zeitgenössische zuverlässige Aufzeichnung oder ein physischer Beweis für das Fahrzeug, und er wird häufig mit Davidson verwechselt - beide waren Schotten, die im selben Jahrzehnt mit galvanischen Zellen arbeiteten. Andersons Vorrang ist theoretisch möglich, aber sein Dokumentationsgrad liegt weit hinter dem Davidsons.

Was blieb von Galvani übrig?

Nichts. Vom Originallokomotiv, von seinem Motor, seinen Batterien ist kein einziges Teil auf uns gekommen. Davidsons Haus und Arbeitsplatz an der Canal Road wurden abgerissen. Er starb am 16. November 1894 im Alter von 90 Jahren; auf seinem Grabstein auf dem St Peter's Cemetery in Aberdeen steht nur "chemist" - Chemiker. Nicht einmal der Name einer einzigen Erfindung steht auf dem Stein; das ist ein Abschied, der dem zerstörten Schicksal einer Maschine kaum gerecht wird.

Doch die Erinnerung wurde nicht völlig ausgelöscht. Das Grampian Transport Museum in der Stadt Alford in Aberdeenshire zeigt eine fahrbereite Nachbildung von Galvani in Originalgröße, eine Nachbildung einer galvanischen Batterie und ein Modell der Lokomotive. Es erschien auch ein Buch über Davidsons Geschichte, und sein Name wird wieder unter den schottischen Erfindungen gezählt. In technischer Hinsicht bleibt kein physisches Objekt, sondern ein messbares Ergebnis zurück: Eine Maschine auf Schienen, die mit ihrer eigenen Batterie lief, mit ihren eigenen Motoren vorankam und das Konzept öffentlich bestätigte. Das war 1842 eine Tatsache und ist auch heute noch eine Tatsache.

Galvanis Geschichte ist wie eine Zusammenfassung des ersten Jahrhunderts des elektrischen Verkehrs: richtige Technik, falsche Chemie und ein in die Hinterrücks geratener Kalender. Davidsons Motor wurde im wissenschaftlichen und industriellen Umfeld seiner Zeit bekannt, diskutiert, ausgestellt - dann physisch zerstört und wegen wirtschaftlicher Unpraktikabilität in die Archive verbannt. Seine Wiederentdeckung ist dagegen ein wenig ironisch: Während heute Tausende batterieelektrische Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs sind, muss man sich an eine Replik, ein Modell und den Grabstein eines Chemikers erinnern, um an die erste Elektrolokomotive der Welt zu denken.

Quellen

• Robert Davidson (Erfinder)
• Robert Davidson: Die erste Elektrolokomotive der Welt (1837)
• Elektrolokomotive
• Davidsons Lokomotive: Wie hat er es geschafft?
• Replik des ersten Elektrotraktionsmotors der Welt ausgestellt
• Siemens-Lokomotive von 1879
• Überblick über Robert Davidson