Die Geschichte der Dampfmaschine bis James Watt
Part 9
Bei Newcastle benutzte man damals Feuermaschinen zum Antrieb von Wasserrädern in der Weise, daß jene das Wasser diesen von oben zuführten. Diese Räder waren mit Schaufelungen entgegengesetzter Richtung versehen. Je nachdem man das Wasser der einen oder der anderen Hälfte zuführte, drehte sich das Rad in der einen oder in der anderen Richtung. Auf diese Weise wurden die Räder zur Auf- und Abwärtsbewegung der Fördergefäße benutzt. Nach der Angabe anderer Schriftsteller stammen derartig umgesteuerte Wasserräder bereits aus älterer Zeit.
Eine wesentliche Verbesserung des Dampfkessels ließen sich am 12. Juli 1748 _Thomas Stevens_ und _Moses Hadley_ unter Nr. 634 patentieren. Dieselbe ging zielbewußt auf eine erhöhte Ausnutzung des Brennstoffes aus. Der Kessel hatte eine halbkugelförmige Gestalt, besaß aber Wassertaschen, die von dem wagerechten Boden nach unten hin in die Feuerzüge hineinragten. Die Feuerung lag unter dem Mittelpunkte des Kessels, und von ihr führten die Feuerzüge die Heizgase in Spiralwegen zum Schornstein, hierbei die Wassertaschen in ausgiebigstem Maße bespülend. Dieses Patent enthält eine Zeichnung des Dampfkessels.
Wie Smeaton im Jahre 1754 berichtet, brachte _De Moura_ an dem Dampfgefäß der Saveryschen Maschine einen Schwimmer an, der die Kondensation und den Dampfaustritt selbsttätig regelte.
Erst nach einer Pause von sieben Jahren begegnen wir dann wiederum einem auf die Dampfmaschine bezüglichen Patent. Dasselbe ist unter Nr. 703 am 8. August 1753 dem „Ingenieur“ _Georg John_ erteilt und betrifft ein Verfahren, durch welches vermieden wird, daß beim Tieferbringen von Schächten die gesamte Pumpenanlage abgebrochen und tiefer gelegt werden muß.
Ein für die weitere Ausbildung des Dampfkessels wichtiges Patent wurde unter dem 27. Mai 1756 dem Puddler _John Wright_ unter Nr. 709 erteilt. Dieses Patent bezweckte gleich dem vorgenannten Patent Nr. 634 (Stevens und Hadley) eine tunlichst weitgehende Ausnutzung der Heizkraft der Feuerungsstoffe und steht in einem wohltuenden Gegensatz zu der damals allgemein üblichen Kohlenvergeudung. John Wright beabsichtigte, eine tunlichst große Berührungsfläche zwischen den Feuergasen und den Kesselwandungen herbeizuführen. Da der damalige Stand des Dampfkesselbaues den Einbau eines Innenrohres nicht ermöglichte, führte Wright die Feuergase an die Außenseite des Kessels zurück. Das Speisewasser wurde an derjenigen Stelle des Kessels eingeführt, wo die Feuerung die größte Wärmewirkung hervorbrachte. Schließlich schlug Wright auch noch vor, die von dem Kessel ausstrahlende Wärme zum Rösten von Zinn-, Blei- und Eisenerzen u. a. m. zu verwenden, indem er diese Stoffe in einen unterhalb des Kessels angeordneten Hohlraum einbrachte. Im Jahre 1756 brachte dann noch Sampson Swain einen nicht unter Patentschutz gestellten Dampfkessel in Vorschlag, bei welchem eine Schlange die Feuergase durch den Wasserraum leitete.
In demselben Jahre wurden zwei aus England bezogene atmosphärische Maschinen auf einer Kupfermine am Passaic in Nordamerika in Betrieb gesetzt.
Unter dem 12. März 1757 erhielt _Isaac Wilkinson_ das Patent 713 auf eine mittels einer Feuermaschine angetriebene _Gebläsemaschine_. Diese letztere hatte folgende Einrichtung: viereckige, runde, längliche, achteckige oder irgendwie anders gestaltete Gefäße aus Eisen, Holz, Messing, Kupfer, Blei oder einem anderen Material oder aus einem zusammengesetzten Material werden einzeln, zu zweien, dreien, vieren, sechsen oder mehreren entweder nebeneinander oder übereinander angeordnet, und zwar sind dieselben derartig eingerichtet, daß wenn sie mit Luft gefüllt sind, diese Luft durch eine entsprechend hohe Wassersäule gepreßt wird, die in die Gefäße eintritt und den von der Luft bisher eingenommenen Raum einnimmt. Mit Hilfe von Ventilen, Regelungseinrichtungen, Hähnen oder Hebern, die sich abwechselnd öffnen oder schließen, wird das Wasser ein- und die Luft ausgelassen und letztere durch ein Rohr auf eine beliebige Entfernung fortgeführt, so daß ein Schmelzofen oder eine Schmiede oder ein anderes Werk von einem Wasserfall oder von einer Feuermaschine aus mit Gebläseluft versorgt werden kann.
Im Jahre 1757 suchte _Keane Fitzgerald_ die Verdampfung dadurch zu beschleunigen, daß er in das im Dampfkessel enthaltene Wasser Luft durch Gebläse einführte.
Im Juni 1757 veröffentlichte Professor _John Robison_ im „Universal Magazine“ eine Dampfmaschine mit umgekehrt angeordnetem Zylinder.
Im Jahre 1758 versuchte _Fitzgerald_ die schwingende Bewegung des Balanciers durch Zahnräder und Sperrwerke auf eine umlaufende Welle zu übertragen.
Das nun zu nennende Patent _James Brindleys_ Nr. 730 vom 27. September 1758 ist unter den Fachleuten bekannter als die Mehrzahl der vorgenannten Patente. Unter anderem erwähnt dasselbe auch Severin in seiner Geschichte der Dampfmaschine[52].
Der Titel des Brindleyschen Patents lautet allgemein: „Eine Fördermaschine zum Entwässern von Bergwerken und Ländereien, oder zur Wasserversorgung von Städten und Gärten“. Brindley schlägt vor, den Kessel aus Ziegelstein oder natürlichem Stein, zum Teil sogar aus Holz herzustellen; die Stirnwand, wo die Feuerung angebracht wird, besteht aus Gußeisen. Um der durch die Wärme bewirkten Ausdehnung sich anschließen zu können, werden Dilatationsplatten angebracht. Der die Feuerung umgebende Raum ist ganz aus Gußeisen hergestellt und liegt vollständig im Wasser. Brindley glaubte, durch diese Anordnung eine größere Sparsamkeit und Sicherheit zu erzielen, als dies bei den bisher üblichen eisernen, leicht explodierenden Kesseln möglich war.
Des weiteren schlug Brindley vor, die großen an dem Balancier angreifenden Triebketten nicht aus Eisen, sondern aus Holz mit eisernen Gelenkzapfen herzustellen.
Die wichtigste der von Brindley angegebenen Neuerungen besteht aber in der selbsttätigen, vom Kesselwärter durchaus unabhängig sich vollziehenden Speisung des Kessels mit Wasser. Zu diesem Zweck schließt er das Speiserohr nach dem Innenraum des Kessels hin mittels Schwimmer, welche Ventile tragen, ab. Sinkt der Wasserstand, so öffnen sich diese Ventile und lassen frisches Speisewasser in den Kessel treten.
Von besonderem Interesse ist auch das unter dem 25. Mai 1759 an _Henry Wood_ erteilte Patent Nr. 739. Dasselbe ist bezeichnet als das Betreiben einer Feuermaschine nach einem neuen Grundsatz, der völlig abweicht von den bisher üblichen und weniger als die Hälfte der bisher für Kohlen aufgewendeten Kosten verursacht. Das gegenüber den bekannten Verfahren Neue bestand darin, daß die Feuermaschine nicht mit Dampf, sondern mit erhitzter Luft betrieben wurde. Die Erhitzung der Luft geschah in der Weise, daß Wood die Luft durch Feuer oder durch auf Rotglut erhitzte Röhren oder durch kochendes Wasser streichen ließ, oder daß sie auf irgendeine andere Weise erhitzt oder verdünnt wurde. Die heiße Luft kann in den Zylinder der Maschine auf verschiedene Art eingeführt werden, entweder mittels Blasebälgen oder kleiner Luftpumpen mit besonderen Kolben und Ventilen, oder es kann der Überdruck der Atmosphäre durch Heizkörper hindurch die Luft in den Zylinder während des Emporsteigens des Maschinenkolbens hineindrücken und auf diese Weise den Zylinder mit heißer Luft anfüllen, die dann zur Erzielung eines Vakuums kondensiert werden und nach der Kondensation aus dem Zylinder hinausbefördert werden muß. Diese Entfernung der Luft aus dem Zylinder kann auf verschiedene Weise bewirkt werden; wird die heiße Luft in den Zylinder durch eine den Atmosphärendruck übersteigende Kraft hinausgetrieben, so wird diese Kraft die Luft durch das sogenannte Blubberventil (~snifting pipe~) hinaustreiben; ist der angewendete Druck dem der Atmosphäre gleich, so muß die kondensierte Luft durch eine Pumpe hinausgepumpt werden, die entweder von der Maschine oder sonstwie angetrieben wird. „Meine Erfindung besteht“, so führt Wood aus, „also in dem Betrieb einer Feuermaschine durch eine der genannten Methoden oder auf eine bisher nicht bekannte Weise, die auf der Benutzung erhitzter oder verdünnter Luft beruht, oder auf der Benutzung von heißer Luft in Verbindung mit Dampf, welch letzterer dann unvermeidlich ist, wenn die Erhitzung der Luft in Röhren mittels kochenden Wassers erfolgt.“ Trotzdem die Sprache der Patentschrift erkennen läßt, daß es sich hier um eine zielbewußte Ausnutzung tiefer physikalischer Kenntnisse handelt, ist über eine praktische Ausführung der sachgemäß durchgeführten Maschine nichts festzustellen.
Nunmehr folgt das an _Jonathan Greenall_ unter dem 6. Februar 1761 erteilte Patent Nr. 761. Dasselbe weist allerdings eine schwerverständliche Beschreibung und unklare Zeichnung auf, läßt jedoch zweifellos folgende vier wesentliche Neuerungen erkennen:
1. Aufstellung der Dampfmaschine getrennt vom Dampfkessel;
2. Einschaltung eines als „Receiver“ bezeichneten Dampfgefäßes zwischen Kessel und Maschine;
3. die Anordnung einer Pumpe für das Einspritzwasser;
4. die Zuführung bereits erhitzten Wassers zum Kessel.
Das nunmehr folgende Dampfmaschinenpatent enthält ebenfalls eine Anzahl wichtiger Neuerungen. Trotzdem ist dasselbe in den ~Abridgements of Specifications, relating to the Steam Engine~ nicht enthalten. Dieses Patent ist unter Nr. 762 am 20. Mai 1761 an _Michael Mainzies_ verliehen. In demselben wird u. a. der Vorschlag gemacht, maschinell angetriebene Vorrichtungen zum Loslösen der Kohle vor Ort zu benutzen. Weit wichtiger sind jedoch die auf die Dampfmaschine bezüglichen Vorschläge. Der erste derselben geht dahin, die Abnutzung und Zerstörung der Roststäbe der Dampfkesselfeuerungen dadurch zu vermeiden, daß die Roststäbe hohl gestaltet und in ihrem Innern durch Wasser gekühlt werden, das in den Dampfkessel übertritt. Auf diese Weise werden nicht nur die Roststäbe geschont, sondern auch die Verdampfung wesentlich gefördert. Ein zweiter nicht minder wichtiger Vorschlag geht dahin, die Beschickung der Feuerung mit Brennmaterial nicht durch den Heizer, sondern _durch mechanische Vorrichtungen_ zu bewirken.
Das folgende Jahr, 1762, ist um deswillen bemerkenswert, weil in dessen Verlauf das dem Marquis of Worcester erteilte Patent ablief.
In demselben Jahre verließ Hindley die bisher übliche Anordnung, bei welcher ein Balancier benutzt wurde, um die von dem Dampfkolben ausgehende Bewegung zu übertragen. Er stellte die zu betreibende Pumpe unterhalb des Zylinders auf und verband die Kolbenstange des Zylinders mit der der Pumpe durch einen Rahmen, der durch den Dampfkolben wie ein Schiebefenster auf und ab bewegt wurde. Nach Hindleys Tode vollendete Smeaton eine solche Maschine für die Wasserwerke zu Kingston ~upon~ Hull.
Zu derselben Zeit wurde in der Nähe von Glasgow eine Dampfmaschine zum Betrieb einer Kohlengrube in Betrieb gesetzt.
Am 10. Oktober des Jahres 1763 erhielt _Joseph Oxley_ das Patent Nr. 795 auf eine Vorrichtung zum Fördern von Kohlen aus Gruben und zu anderen Zwecken mit Hilfe einer Feuermaschine. Die Konstruktion der letzteren war hierbei gleichgültig. Es handelte sich vielmehr lediglich um die Vorrichtung, zu deren Antrieb die hin und her gehende Bewegung des Balanciers durch eine Anzahl von Zwischenvorrichtungen, so z. B. ein Wendegetriebe, in eine stetige Drehbewegung umgesetzt wurde. Nach Angabe der ~Abridgements~ soll diese Einrichtung während einiger Jahre in Seaton Delaval in Betrieb gewesen sein. Allerdings wird hier als Erfinder nicht Joseph, sondern John Oxley genannt.
Über den damaligen Stand des Dampfmaschinenbaues machten die ~Annales of Newcastle~ vom 26. Februar 1763 eine interessante Mitteilung. Sie berichten über die Ankunft eines riesigen Dampfzylinders, der 10½ Fuß lang war, in der Bohrung 74 Zoll maß und mit Boden und Kolben gegen 11 Tonnen wog. Die Maschine (nach Newcomen) hebe bei jedem Hub 15⅓ Tonnen Wasser. Ohne Kolben und Boden wog der Zylinder 6½ Tonnen. Die Bohrung war völlig rund ausgeführt, schön poliert und machte dem ausführenden Werke Colebrook Dale in Shropshire alle Ehre.
Im folgenden Jahre, 1764, begegnen wir in der Geschichte der Dampfmaschine zum ersten Male dem Namen _James Watts_.
Dieser, seines Zeichens Mechaniker[53], erhielt zu jener Zeit den Auftrag, das Modell einer Newcomen-Dampfmaschine, das an der Universität Glasgow zu Vorlesungszwecken benutzt wurde, zu reparieren. Hierbei erhielt Watt die Anregung zu einer Reihe von Verbesserungen, die ihm später den Ruhm eintrugen, der Schöpfer der modernen Dampfmaschine zu sein. Bis zu dem Zeitpunkt aber, wo er zum Abschluß seiner bahnbrechenden Arbeiten gelangte, wurden noch anderen Verbesserern der Dampfmaschine und des Dampfkessels englische Patente erteilt.
Unter dem 9. Mai 1766 erhielt _Robert Fall_ das Patent Nr. 844 auf ein billiges Verfahren, alle Sorten von Flüssigkeiten zu erhitzen, und auf eine neue mechanische Einrichtung, durch welche Feuer in einer bisher nicht benutzten Weise angewendet wird. Fall legte in das Innere des Dampfkessels eine Rohrschlange ein, durch welche die Feuergase hindurchgeführt und auf diese Weise nach Möglichkeit ausgenutzt wurden. Fall ging jedoch noch weiter, indem er die Wärme der Feuergase mehrfach ausnutzte. Zu diesem Zweck ordnete er mehrere Kessel nebeneinander in der Weise an, daß die Feuergase, nachdem sie den einen Kessel durchstrichen und beheizt hatten, in schlangenförmige Feuerzüge des anderen Kessels hinübertraten. Auffallenderweise findet sich dieses wichtige Patent in den ~Abridgements~ nicht verzeichnet.
Am 9. Oktober 1766 erhielt _William Blakey_ das Patent Nr. 848 auf Verbesserungen der Saverymaschine. Diese Verbesserungen bestanden im wesentlichen darin, daß er in dem oberen Teile des Zwischengefäßes (Receiver) eine durchbrochene Platte einlegte und, um die Kondensation des auf das zu hebende Wasser einwirkenden Dampfes zu verhüten, zwischen beiden eine Ölschicht einfügte.
Am 3. Januar 1767 erhielt _John Stewart_ das Patent Nr. 859 auf eine außerordentlich umständliche Einrichtung, um die hin und her gehende Bewegung des Balanciers in eine drehende Bewegung umzusetzen. Im Jahre 1767 wurde bei Grosetto, in der Nähe von Castiglione in Toskana, auf einer Saline eine Saverymaschine zum Heben von Wasser errichtet.
In demselben Jahre (am 25. März 1767) wurde an _John Barber_ das Patent Nr. 865 auf ein neues Verfahren erteilt, um Wasser aus Gruben und Schiffen zu fördern, sowie Städte und andere Orte mit Wasser zu versorgen und Lasten aller Art, insbesondere Kohle, mit Hilfe von Feuer, von Wasser oder durch beides zu heben. Leider lassen Beschreibung und Zeichnung die Wirkungsweise der in Vorschlag gebrachten Einrichtungen nicht klar erkennen.
Daß die damaligen im Betriebe befindlichen Dampfmaschinen sehr kostspielig waren, geht u. a. auch aus dem Patent Nr. 875 (_Duncombe_ und _Polile_) hervor. In diesem Patent tritt der allgemein beobachtete Mißstand der damaligen Dampfmaschine, im Betriebe unwirtschaftlich zu sein, in die Erscheinung. Die Erfinder geben als Zweck ihrer Maschine den Antrieb von Bratspießen und das Fördern von Wasser aus Bergwerken an. Zugleich aber weisen sie darauf hin, daß durch ihre Maschine den Grubenbesitzern _die hohen Kosten der Feuermaschinen_ und anderen Maschinen erspart werden sollen.
Am 5. Juli 1768 erhielt _Joseph Hateley_ unter Nr. 895 ein Patent auf „eine neue Feuermaschine mit Kessel, beide von besonderer Art“. Das Wesentliche der Maschine bestand darin, daß der Zylinder mit einem Mantel versehen war, in welchem zur Beschleunigung der Kondensation des Dampfes Kühlwasser zirkulierte. Auch der Kolben besaß einen zur Aufnahme von Kühlwasser dienenden Hohlraum. Bei dem Dampfkessel hatte Hateley sich es angelegen sein lassen, die Feuergase tunlichst auszunutzen. Zu diesem Zwecke wurden diese nicht allein um den Kessel herumgeleitet, sondern auch mittels eines in den Kessel eingenieteten Rohres durch das Innere des Kessels hindurchgeführt. Die Maschine sollte zum Betriebe von Getreidemühlen, Walzwerken und Bohrmaschinen zum Ausbohren von Zylindern, Geschützrohren und sonstigen Rohren dienen.
Ein am 14. März 1768 unter Nr. 897 an _Samuel Wise_ erteiltes Patent betrifft eine Vorrichtung, um die hin und her gehende Bewegung des Balanciers in eine drehende umzuwandeln. Von dem Balancier aus wurde mittels einer Kette eine wagerechte Welle in eine hin und her gehende Bewegung versetzt. Auf dieser Welle waren zwei Zahnräder befestigt, die nur auf der Hälfte ihres Umfanges Zähne besaßen und abwechselnd in ein an einer stehenden Welle angebrachtes, ebenfalls nur auf der Hälfte seines Umfanges mit Zähnen versehenes Rad eingriffen und die Welle in stetige Drehung versetzten.
In demselben Jahre schlug R. _Lovel Edgeworth_ vor, Wagen mit Hilfe des Dampfes zu treiben.
Um diese Zeit beschäftigte sich auch _Nicolaus Cugnot_ in Paris mit der Konstruktion eines Dampfwagens, den er dann auch unter Beihilfe des Kriegsministers im Jahre 1770 vollendete. Dieser Dampfwagen konnte 12-15 Minuten lang mit einer Stundengeschwindigkeit von 4 ~km~ laufen, mußte aber dann anhalten, um von neuem Dampf zu schaffen. Auf dem Vorderteile des Wagens stand der sehr einfach eingerichtete Dampfkessel, dahinter die Dampfmaschine, die mittels eines Sperrwerkes das Vorderrad in Drehung versetzte. Der Wagen hatte nur drei Räder, eins vorn, zwei hinten. Die Dampfmaschine besaß zwei Zylinder von je 330 ~mm~ Durchmesser. Die Steuerung der Maschine bestand in einem mit entsprechenden Bohrungen versehenen Hahn, der von dem Kolben aus mit Hilfe einer Kette bewegt wurde.
Inzwischen hatte nun bereits die Tätigkeit desjenigen Mannes begonnen, dem es beschieden sein sollte, auf Grund der vervollkommneten Kenntnis des Wesens des Wasserdampfes und auf Grund eigener Versuche, in hohem Geistesfluge seinen Zeitgenossen weit vorauseilend, die Dampfmaschine zu dem gewaltigen Rüstzeug des Fortschritts zu machen, das sie hinfort bilden sollte. Schon im Jahre 1759 hatte _James Watt_ auf Anregung Robisons sich mit dem Plan, die Dampfkraft zum Antrieb von Fahrzeugen zu verwenden, befaßt, ohne sich jedoch hierfür erwärmen zu können. So ließ er sich noch im Jahre 1769 in einem an ~Dr.~ Small gerichteten Briefe über einen derartigen Plan des Londoner Leinenhändlers Moore wie folgt aus: „Wenn der Leinenhändler Moore nicht meine Maschine anwendet, um seine Wagen zu treiben, so kann er überhaupt zu keinem Ergebnis kommen, und wenn er es tut, werde ich ihn daran hindern.“
Wir sind in unseren bisherigen Mitteilungen mehrfach Versuchen begegnet, in die Erkenntnis des Wesens des Wasserdampfes einzudringen. Wenngleich das Altertum einen Unterschied zwischen Dampf und Luft nicht kannte, so mußte sich dennoch schon bei den von Heron von Alexandrien beschriebenen Vorrichtungen dieser Unterschied unwillkürlich geltend machen. Jedoch auch Salomon de Caus huldigte, wie wir gesehen haben, noch den Anschauungen des Altertums, insbesondere denen des Aristoteles.
Papins unsterbliches Verdienst war es, durch Benutzung des Kolbens als Kraftaufnehmer der späteren Entwicklung der Dampfmaschine, wie sie sich zuerst durch Newcomen und Cawley vollzog, die Wege gewiesen zu haben. Leider gelang es Papin nicht, des größten Fehlers seiner Maschine, des hohen Dampfverbrauchs, Herr zu werden. Der von ihm in Vorschlag gebrachte, durch einen eisernen Bolzen erwärmte Kolben (Abb. 25) konnte für einen sparsameren Dampfverbrauch bei weitem nicht genügen. Auch mußte die Maschine stets zum Stillstand gebracht werden, wenn ein erwärmter Bolzen von neuem in den Kolben eingebracht werden mußte. Allerdings bot die Dampfmaschine von Newcomen und Cawley gegenüber derjenigen Papins erhebliche Vorzüge, die im wesentlichen rein baulicher Natur waren, sich aber bezüglich der Ausnutzung der Dampfkraft sehr vorteilhaft bemerkbar machten. Hier ist die gute Abdichtung des Kolbens im Dampfzylinder besonders hervorzuheben, die ein Hinübertreten des Kühlwassers über den Kolben hinaus und hiermit eine Abkühlung des Zylinders bis zu einem gewissen Grade verhütete. Jedoch auch diese Maschine nutzte den Dampfdruck nur mangelhaft aus; sie erforderte daher Zylinder von großem Durchmesser.
Vom Beginn des 17. Jahrhunderts ab, also zu einer Zeit, die ohnehin schon der Dampfmaschine eine kräftige Förderung brachte, vollzog sich auch ein großer Fortschritt auf dem Gebiete der Kenntnis der luftförmigen Körper: Johann Baptist van Helmont (geb. 1577, gest. 1644) unterschied zwei Arten von Luft, nämlich eine solche, die ihre luftförmige Beschaffenheit auch dann beibehält, wenn sie abgekühlt wird, und eine solche, welche, um luftförmig zu bleiben, der Zufuhr von Wärme bedarf, anderenfalls aber sich verdichtet, kondensiert. Die erste Art von Luft bezeichnet van Helmont als _Gas_.
_Halley_ (geb. 1656, gest. 1742) erklärte das Wesen des Wasserdampfes dahin, daß dieser aus kleinen hohlen Wasserbläschen bestehe, die mit verdünnter Luft gefüllt seien. Infolgedessen steige der Dampf, da er leichter als die atmosphärische Luft sei, in dieser in die Höhe. _Derhem_ wollte diese Wasserbläschen unter dem Vergrößerungsglase erkannt haben. Der Kanzler der Universität Halle, _Chr. Wolf_ (geb. 1679, gest. 1754), versuchte den Grad der Verdünnung der Luft in den Wasserbläschen festzustellen. _Christian Gottlieb Kratzenstein_ (geb. 1723, gest. 1795) befaßte sich ebenfalls mit der Erforschung der Wasserbläschen und gab ihren Durchmesser zu 1/50000 Zoll an.
Das Streben der Physiker, sich mit dem Wesen des Wasserdampfes zu befassen, erfuhr eine erfreuliche Anregung durch ein Preisausschreiben, das die Akademie der Wissenschaften zu Bordeaux im Jahre 1743 ausschrieb für die Erklärung des Umstandes, daß der Wasserdampf nach aufwärts steigt. Aus der Zahl der eingegangenen Preisbewerbungen wurden zwei mit einem Preise bedacht. Den einen Preis erhielt _Kratzenstein_, der bereits den Durchmesser der Wasserbläschen berechnet hatte und sich auf den Boden der Bläschentheorie Halleys stellte.
Einen hiervon völlig abweichenden Standpunkt nahm die andere Preisarbeit ein, deren Verfasser _Georg E. Hamberger_ war. Nach Hambergers Auffassung löst sich das Wasser in der Luft in derselben Weise wie das Salz im Wasser. Auf dieser Lösungstheorie weiter bauend, wies dann _Charles le Roy_ (geb. 1726, gest. 1779) darauf hin, daß in derselben Weise, wie man in Wasser nur eine beschränkte Menge Salz zu lösen vermöge, auch die Luft nur eine beschränkte Menge Wasser aufnehmen könne. Er erkannte also bereits das Wesen der _Sättigung_ und bezeichnete Luft, die Wasser nicht mehr aufzunehmen vermag, als gesättigt, wie man eine Salzlösung, die weiteres Salz nicht mehr aufnehmen kann, als gesättigt benennt.
Das einer gesättigten Lösung zugeführte Salz löst sich nicht auf, sondern setzt sich auf dem Grunde der Lösung ab. Die gleichartige Erscheinung tritt ein, wenn man in den gesättigten Wasserdampf weitere Dampfmengen einführt; alsdann schlägt sich dieser Dampf zu Tropfen nieder. Entsprechend der Tatsache, daß warmes Wasser mehr Salz auflöst als kaltes Wasser, kam le Roy zu der Erkenntnis, daß warme Luft mehr Wasser löst als kalte Luft, also mehr Dampf enthält als diese. Sinkt die Temperatur der Luft, so scheidet sich der in dieser enthaltene Wasserdampf als Tau ab.
Wird gesättigter Dampf weiter erhitzt, so entsteht der sogenannte überhitzte Dampf. In der neuesten Zeit hat dieser Dampf insbesondere zum Antrieb von Lokomotiven eine große Bedeutung erlangt. Die ihm innewohnenden Vorzüge, die sich in einer großen Ersparnis an Brennstoff geltend machen, haben ihm, nebenbei gesagt, den Namen „Edeldampf“ eingetragen. Dieser überhitzte Wasserdampf kann abgekühlt werden, ohne daß er sofort zu Wasser kondensiert.