Dampfwagen

mini|Erster gewerblicher Dampfwagen London Steam Carriage von Richard Trevithick, 1803 Ein Dampfkraftwagen, kurz Dampfwagen oder Dampfautomobil ist ein Kraftwagen/Automobil, der mittels Dampfmaschine, Dampfmotor oder Dampfturbine durch einen Dampferzeuger (meist Dampfkessel) angetrieben wird (Wärmekraftmaschine mit äußerer Verbrennung im Gegensatz zum Verbrennungsmotor). Als Brennmaterial zur Dampferzeugung lassen sich billige Brennstoffe wie Brennholz, Kohle, Koks oder Teeröl nutzen.

mini|Taylor Steam Buggy von 1867 mit einem Dampfmotor mit zwei Zylindern gilt als das älteste kanadische Automobil Dampfkraftwagen waren die ersten Kraftwagen überhaupt: Den Anfang machte schon 1769 Nicholas Cugnot mit einer Artilleriezugmaschine (frz. Fardier = Lastenschlepper). Das 1878 von Amédée Bollée entwickelte La Mancelle war mit 50 Exemplaren das erste in Serie gebaute Dampfautomobil (gut 10 Jahre bevor Carl Benz seinen Benz Patent-Motorwagen Nummer 3 auf der Weltausstellung Paris 1889 einem breiten Publikum präsentierte). 1906 stellte Fred Marriott auf dem Daytona Beach Road Course mit dem Model Stanley Rocket Steamer einen Geschwindigkeitsweltrekord für Automobile mit Dampfantrieb mit 205,5 km/h auf.

Bis etwa 1920 konkurrierte der Dampfantrieb mit Ottomotoren und Elektroauto (z. B. fuhr La Jamais Contente als erstes Auto über 100 km/h), bis sich letztlich mit technischen Verbesserungen und einem wachsenden Tankstellennetz der Verbrennungsmotor durchsetzte. Als Nutzfahrzeuge waren lange Zeit Dampfomnibusse und vereinzelt noch bis in die 1950er Jahre dampfbetriebene Lastkraftwagen, Zugmaschinen und Straßenwalzen im Einsatz.

Abgrenzung mini|hochkant|Dampftraktor Lena von Wallis & Steevens, Baujahr 1905 Dieser Artikel beschreibt Dampfkraftwagen, also Automobile und Nutzfahrzeuge mit Dampfantrieb, die zum Personen- oder Warentransport gebaut wurden, im Unterschied zu Dampfzugmaschinen, Dampftraktoren, Dampfwalzen und anderen Baumaschinen. Lokomobile, auch Portable engines oder kurz Portables genannt, sind hingegen lediglich Dampfkraftmaschinen, die sich mit ihrem Fahrgestell zu wechselnden Einsatzorten schleppen lassen, in der Regel ohne Eigenantrieb also keine Kraftfahrzeuge.

Frühe Entwicklungen Beginn im 17. Jahrhundert in China Im 17. Jahrhundert wurde durch Ferdinand Verbiest in China erstmals das betriebsfähige Modell eines Dampfwagens gebaut und beschrieben, jedoch ohne Abbildung. Die verwendete Dampfmaschine arbeitete noch nach dem antiken Prinzip des Heronsballs, nicht nach dem neuzeitlichen Konzept der Dampfmaschine mit Kolben von Denis Papin. Siehe auch Geschichte des Automobils.

Fardier von Nicholas Cugnot (1769) mini|hochkant=1|Fardier von Nicholas Cugnot, 1769 Der europäischen Öffentlichkeit wurde ein Dampfwagen erstmals von Nicholas Cugnot 1769 in Paris vorgestellt. Zuvor wurden Wagen von Menschen oder Tieren, oder selten, vom Wind bewegt. Die im Fardier verbaute Dampfmaschine entsprach jener des Russen Iwan Iwanowitsch Polsunow von 1763, einer modernen Kolben-Ausführung nach dem Vorbild von Denis Papin in Marburg 1690.Aus der Entwicklungsgeschichte des Automobils. In: Kraftfahrzeugtechnik. 4/1954, S. 97. Vermutlich über Veröffentlichungen in den Sibierischen Briefen des Forschungsreisenden Laxmann kam es zum Informationsfluss nach Frankreich. Dem Fardier war von Anfang an jedoch kein Erfolg beschert, weil das Fahrzeug bei einer Vorführung vor hohen Militärs in die Umfassungsmauer der Militärkaserne fuhr und sie durchbrach; Cugnot hatte vergessen, den Dampfwagen mit Bremsen auszustatten.

Der Original-Fardier wurde zunächst im Arsenal aufbewahrt und befindet sich seit 1800 im Pariser Musée des arts et métiers. Eine funktionsfähige Replika gehört dem DB-Museum in Nürnberg und ist dort ausgestellt, nachdem es von 2005 bis 2011 als Leihgabe im Tampa Bay Automobile Museum in den USA gezeigt wurde.

Richard Trevithicks Modelle von 1797, 1801, 1803 mini|hochkant|Straßenlokomotive Puffing Devil von Richard Trevithick, 1801 (Nachbau) Der britische Erfinder, Ingenieur und Maschinenbauer Richard Trevithick baute 1797 sein erstes Dampfwagenmodell. Die Kesselheizung erfolgte mit Hilfe eines glühenden Gusseisen­stabes, der anstelle der echten Feuerung in das Flammrohr gesteckt wurde. 1801 stellte er in Camborne eine seiner neuen kleinen Dampfmaschinen auf Räder. Diese „Straßenlokomotive“, bekannt als Puffing Devil, beförderte Passagiere mit einer Geschwindigkeit von 8 km/h sogar über Steigungen.

Nachdem er 1802 die erste Eisenbahndampflokomotive der Welt gebaut hatte, konstruierte er 1803 ein weiteres selbstfahrendes Fahrzeug, den „London Steam Carriage“ (Londoner Dampfwagen), der im Prinzip eine mit einer Dampfmaschine ausgerüstete Postkutsche war. Es erregte die Aufmerksamkeit von Publikum und Presse, war aber im Betrieb wesentlich teurer als eine gewöhnliche Pferdekutsche und konnte sich deshalb nicht durchsetzen.

Bodenantriebe mit Stelzen und Schubstangen Zu Beginn des 19. Jahrhunderts setzte eine lebhafte Forschungstätigkeit ein, um grundsätzliche Probleme der mit Dampf angetriebenen Automobile in den Griff zu bekommen. 1811 ließ der britische Ingenieur William Brunton (1777–1852) einen Antrieb für Dampfwagen patentieren, der sich an den Vorderläufen von Pferden orientierte. Eine Dampfmaschine auf Rädern trieb dieses stelzenartige Gestänge an und erreichte mit umgerechnet zwei Pferdestärken Schrittgeschwindigkeit. „Brunton’s mechanical traveller“ gelangte nicht über das Prototypstadium hinaus; der Dampfkessel explodierte und tötete mehrere Zuschauer.

Im Dezember 1824 reichte der schottische Erfinder David Gordon (1774–1829) ein Patent ein, das mit Hilfe von Schubstangen die Fortbewegung des „Steam Carriage“ auch auf Steigungen realisieren sollte. Die Times beschrieb das Problem 1825 so:

„Ein großes Problem bereiten die Räder, die auf der Straße durchrutschen, ohne voranzukommen, sobald die kleinste Steigung oder eine schwere Beladung die Reibung auf der Achse größer als die zwischen dem Rand der Räder und dem Boden macht; die ganze Kraft der Maschine dient dann nur noch dem Durchdrehen der Räder, ohne dass der Wagen auch nur einen Zentimeter vorankommt.“

Die Kleinbusse, die Gordon und sein Konkurrent Gurney fast zeitgleich bauten, wurden von mehreren Schubstangen angetrieben, die über Achsen mit der Dampfmaschine verbunden waren. Um zu beschleunigen, senkte der Fahrer die Stangenspitzen abwärts; wenn es den Berg hinab ging, hob er die Konstruktion an. Gordons Wagen hatte im Unterschied zu Gurneys Frontantrieb. Sechs Schubstangen waren im Einsatz. Zum leichteren Lenken wies das Automobil vorne nur ein Rad auf. Die Passagiere saßen in einer Reihe hintereinander.Mr. D. Gordon’s New Steam-Coach. In: The Times. 31. Dezember 1827, S. 3. Zu William Brunton und David Gordon siehe auch gracesguide.co.uk und gracesguide.co.uk im Grace’s Guide für Britische Industriegeschichte.

Erste Dampfomnibusse als öffentliche Verkehrsmittel mini|Nachbau von Walter Hancocks Enterprise, dem ersten für den Linienverkehr entworfenen Dampfomnibus, 1833 mini|links|Sir Charles Dances Dampfwagen mit Anhänger vor der Abfahrt nach Brighton; London, The Strand, Wellington Street, 1833 Erste Omnibusse: Gurney 1826, Hancock 1827, Dance 1833 Im Jahr 1826 konstruierte der Engländer Sir Goldsworthy Gurney einen Dampfomnibus.Dale H. Porter: The Life and Times of Sir Goldsworthy Gurney: Gentleman Scientist and Inventor 1793–1875. Mai 1998. Ihm folgte sein Landsmann Walter Hancock (1799–1852), der ab 1827 Dampfomnibusse herstellte, mit denen bis in die 1830er-Jahre Linienverkehr betrieben wurde. 1829 wurde die Linie von Fulham nach Brompton mit einem achtsitzigen Wagen aufgenommen, der 12 mph (knapp 20 km/h) schnell war. Sein Dampfwagen Infant, 1829 gebaut, war ein kompakterer Zehnsitzer, der ab 1831 zunächst im Probebetrieb die Strecke von Stratford nach London-Whitechapel bediente. Diese wurde 1833 als zweite öffentliche Dampfwagenverbindung eingerichtet. Zur Premiere soll der Wagen jedoch von Zuschauern mit Steinen beworfen worden sein. Die erste Linie war kurz zuvor von der London and Paddington Steam Carriage Company eingerichtet worden. Sie führte von London Wall via Islington nach Paddington und wurde mit Hancocks Enterprise betrieben, dem ersten eigens für den öffentlichen Verkehr gebauten Motorfahrzeug. 1836 gab es bereits 700 Fahrten.

Sir Charles Dance erwarb 1831 drei Zugmaschinen von Gurney, die mit Kesseln nach Dances Plänen ausgestattet wurden. Sie zogen Personenanhänger mit 16 Plätzen. Dance betrieb damit ab dem 21. Februar 1831 eine Buslinie mit Fahrten alle vier Stunden von Cheltenham nach Gloucester, eine Strecke von etwa neun Meilen. Der Betrieb lief störungsfrei an sechs Tagen in der Woche bis zum 22. Juni 1831. In dieser Zeit wurden über 4000 Passagiere befördert und 3640 Meilen zurückgelegt. Laut Fahrplan wurden 50 Minuten pro Fahrt benötigt, die Wagen schafften es gelegentlich aber auch in unter 40 Minuten.Bird, Montagu of Beaulieu: Steam Cars, 1770–1970 (1971), S. 47. Die Investoren für eine weitere Linie von Glasgow nach Edinburgh sprangen ab, als sich eine der Zugmaschinen des Cheltenham-Gloucester-Typs überfordert zeigte.Bird, Montagu of Beaulieu: Steam Cars, 1770–1970 (1971), S. 46–47.

Technik Englische Konstrukteure in dieser Zeit haben einige grundlegende Probleme der Fahrwerkstechnik gelöst: 1825 patentierte William Henry James (1796–1873) einen Antrieb mit je einer Dampfmaschine pro Hinterrad, womit er Schwierigkeiten mit einem Differential umging – eine Lösung, auf die Amédée Bollée (1844–1917) 1873 wieder zurückgriffBird, Montagu of Beaulieu: Steam Cars, 1770–1970 (1971), S. 52. und die De Dion, Bouton & Trépardoux bis zum Ende des 19. Jahrhunderts verwendete. Schon früher hatte Erasmus Darwin (1731–1802) die Achsschenkellenkung erfunden aber nicht patentiert. In Unkenntnis davon wurde sie später drei Mal neu erfunden und patentiert: 1816 von Georg Lankensperger (1779–1847) und Rudolph Ackermann (1764–1834), 1873 ebenfalls von Bollée père und 1891 von Carl Benz. Die Ackermannsteuerung- oder A-Steuerung vermied ein weiteres grundlegendes Problem jedes Motorfahrzeugs.Bird, Montagu of Beaulieu: Steam Cars, 1770–1970 (1971), S. 56.

Boom und Rückschlag in England mini|Dr. Churchs Dampfkutsche (1835); die etwas verklärende Illustration von 1900 nennt ein falsches Datum mini|Erster Dampfwagen von Burstall & Hill, 1824 Im 19. Jahrhundert gab es gerade in England eine Vielzahl von Dampfwagen, etwa von Bishop & Sons, die auch mit Omnibus-Aufbauten versehen wurden.

Zahlreiche Unfälle, vor allem Achsenbrüche und Dampfrohrexplosionen trübten die Euphorie und führten auch zu rechtlichen Einschränkungen in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, vor allem dem Red Flag Act von 1865, der den Dampfwagenführern das freie Umherfahren verbot.

Der deutsche Ingenieur Joseph Ritter von Baader kritisierte in seinem 1835 erschienenen Buch Die Unmöglichkeit, Dampfwagen auf gewöhnlichen Straßen mit Vortheil als allgemeines Transportmittel einzuführen die angeblichen englischen Erfolge mit „Chaussee-Dampfwagen“, also straßengängigen, mit Dampfkraft betriebenen Automobilen, respektive Omnibussen. Er hielt die Idee, den Erfolg der Dampfeisenbahn auf die normale Straße zu übertragen, für technisch undurchführbar, vor allem wegen der Unebenheiten. Er berechnete die Kraft, die ein solches Dampfmobil aufwenden musste, um ein Rad aus einer Vertiefung herauszubewegen, und verglich sie mit der aufgrund der Hebelwirkung erheblich geringeren Kraft, die ein Pferd für denselben Vorgang benötigen würde. Mit Genugtuung zitierte er englische Misserfolge mit Dampfwagen, wie diesen vom Juli 1827: