Wärmelehre

Wärmekraftmaschinen

Herons Dampfantrieb

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Herons Dampfantrieb

Heron von Alexandria lebte wahrscheinlich um 100 n. Chr. Er war einer der genialsten Ingenieure seiner Zeit und entwarf Druckapparaturen, die erst viel später praktische Verwendung fanden.

Seine berühmteste Erfindung dürfte wohl der sogenannte "Heronsball" sein, eine Spritzflasche, die auch heute noch im chemischen Labor oder in Parfümzerstäubern Verwendung findet.

Die mit Wasserdampf betriebene Drehkugel (Aeolipile) ist wohl Herons bedeutendste Erfindung, in ihr ist das Grundprinzip der heutigen Rückstoßturbinen bereits verwirklicht.
In einem Wasserkessel wird Dampf erzeugt, der über eine Rohrleitung in eine leicht drehbare Kugel geleitet wird. An der Kugel befinden sich zwei Düsen, durch welche der Wasserdampf austreten und die Kugel nach dem Rückstoßprinzip in Bewegung setzen kann.

Wesentlich mysteriöser, aber auf dem gleichen Prinzip wie der Heronsball beruhend, waren die Tempeltüröffner:

"Sobald vor den Tempeln das heilige Altarfeuer entzündet war, öffneten sich nach einiger Zeit - ohne sichtbares Zutun des Menschen - durch eine geheimnisvolle Kraft die Tempeltüren. Wenn dann die Gläubigen das Heiligtum betraten, umfing sie wieder allerlei Zauberei. In feinen Strahlen rieselte geweihter Regen herunter, bronzene Vögel öffneten die Schnäbel und ließen überirdische Töne erklingen. Ging der Gottesdienst zu Ende, dann tröpfelte Wasser auf das Opferfeuer, es erlosch. Die Gläubigen strömten aus dem Tempel und sahen bald darauf, wie die Türen - wiederum gleichsam von Geisterhand bewegt - sich langsam schlossen. Leicht erklärlich, dass die damaligen Tempelpriester nichts von dem Wunderwerk verrieten, das sich unterhalb des Tempels befand und das sie für ihre Zwecke gebührend auszunutzen verstanden." (aus H. Netz: Vom Heronsball nach Calder Hall; Deutsches Museum 1965)

Verständnisaufgabe

Versuche den "Tempeltüröffner" physikalisch zu erklären.

Lösung

Der Altar, auf dem das Opferfeuer entzündet wurde, war innen hohl und mit einem darunter befindlichen, teilweise wassergefüllten Kessel verbunden. Brannte das Altarfeuer, so erhitzte sich die Luft in dem hohlen Altar, dehnte sich aus und drückte das in dem unteren Kessel befindliche Wasser durch die Rohrleitung nach oben. Diese Rohrleitung war nach der Art der kommunizierenden Röhren mit einem heb- und senkbaren Gefäß verbunden, so dass das überlaufende Wasser ein Sinken dieses Gefäßes bewirkte. Das Absinken wurde mit Rolle und Seil auf die beiden Drehachsen der Tempeltüren übertragen. Gegengewichte sorgten dafür, dass später nach dem Verlöschen des Altarfeuers und dem damit verbundenen Zusammenziehen der Luft (Rückfluss des Wassers) auch ein langsames Schließen der Türen erfolgte.

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