_Die Äolipile._
_„Über einem geheizten Kessel soll eine Kugel sich um einen Zapfen
bewegen._
Es sei _~AB~_ ein mit Wasser gefüllter geheizter Kessel. Seine
Mündung sei mit dem Deckel _~CD~_ verschlossen; durch diesen sei eine
gebogene Röhre _~EFG~_ getrieben, deren Ende ~G~ luftdicht in eine
Hohlkugel eingepaßt sei. Dem Ende ~G~ liege ein auf dem Deckel _~CD~_
feststehender Zapfen _~LM~_ diametral gegenüber. Die Kugel sei mit
zwei gebogenen, einander diametral gegenüberstehenden Röhrchen ~H~ und
~K~ versehen, die in sie münden und nach entgegengesetzten Richtungen
gebogen sind. Wird nun der Kessel geheizt, so ist die Folge, daß der
Dampf durch _~EFG~_ in die Kugel dringt, durch die umgebogenen Röhren
nach dem Deckel hin ausströmt und die Kugel in Drehung versetzt,
ähnlich so, wie dies bei den tanzenden Figuren der Abb. 5 der Fall ist.“
Die Heronischen Bücher, die allerdings nicht erkennen lassen, inwieweit
es sich um Erfindungen Herons oder um zu damaliger Zeit bereits
bekannte Vorrichtungen handelt, haben von ihrem ersten Erscheinen
an das weitestgehende Interesse gefunden. Eine größere Anzahl von
Übersetzungen derselben sind im Laufe der Jahrhunderte erschienen.
Diese nahmen allmählich derart zu, daß man um die Wende des 16. und
17. Jahrhunderts mit Recht von einer „Heron-Renaissance“ sprechen
konnte.
Der erste, der Herons Dampfkünste, insbesondere die Äolipile, weiteren
Kreisen, und zwar den Technikern, offenbarte, war der römische
Architekt und Schriftsteller _Vitruvius Pollio_, der zur Zeit des Cäsar
und des Augustus als Kriegsingenieur tätig war. In seinem dem Augustus
gewidmeten, zehn Bücher umfassenden Werke „~De architectura~“[6]
widmet er im sechsten Kapitel des ersten Buches den Äolipilen folgende
Ausführungen[7]:
„Der Wind ist eine strömende Luftwelle mit unbestimmt überflutender
Bewegung; er entsteht, wenn die Hitze auf die Feuchtigkeit trifft
und der Andrang der Erwärmung einen gewaltig wehenden Hauch
herauspreßt. Daß dies aber wahr sei, kann man aus den ehernen Äolipilen
(Luftgefäßen) ersehen und hinsichtlich der verborgenen Gesetze des
Himmels durch künstlich erfundene Dinge die göttliche Wahrheit
erzwingen. Man macht nämlich eherne hohle Äolipilen, diese haben eine
möglichst enge Öffnung, durch welche sie mit Wasser gefüllt werden,
dann stellt man sie ans Feuer, und bevor sie warm werden, zeigt sich
keinerlei Hauch, sobald sie aber sich zu erhitzen anfangen, bewirken
sie am Feuer ein heftiges Gebläse. So kann man aus dem kleinen und sehr
kurzen Schauspiel Kenntnis und Urteil über die großen und unermeßlichen
Naturgesetze des Himmels und der Winde schöpfen.“
Vitruvius versteht hier unter Äolipilen nicht den Äolsball (Abb. 7),
sondern das mit Wasser gefüllte, von außen beheizte Hohlgefäß, Abb. 6.
Von einer eigenartigen in den germanischen Wäldern etwa zu derselben
Zeit erfolgten Ausnutzung der Dampfkraft berichtet _Arago_[8] wie folgt:
„Die natürlichen wie die künstlichen Kräfte sind fast stets, bevor
sie den Menschen von tatsächlichem Nutzen waren, in den Dienst des
Aberglaubens gestellt. Die Geschichtsbücher berichten, daß an den
Ufern der Weser der Gott der alten Teutonen diesen hin und wieder
sein Mißfallen durch eine Art von Donnerschlag zum Ausdruck brachte,
dem dann unmittelbar darauf eine Wolke folgte, die den heiligen Hain
erfüllte. Das Erzbild dieses Gottes „_Püsterich_“, das Ausgrabungen
zutage gefördert haben, zeigt deutlich, in welcher Weise sich jenes
Wunder vollzog. Das Götterbild bestand aus Metall. Der Kopf war hohl
und enthielt ein mit Wasser gefülltes Gefäß. Holzpfropfen verschlossen
den Mund des Gottes und ein oberhalb der Stirn angebrachtes Loch.
Glühende an geeigneter Stelle der Kopfhöhlung gelagerte Kohlen
erwärmten allmählich das Wasser. Alsbald trieb der erzeugte Dampf
mit lautem Krachen die Pfropfen heraus, ergoß sich in zwei Strahlen
nach außen und bildete zwischen dem Götterbild und den erschrockenen
Andächtigen einen dichten Nebel.“
Erst nach Verlauf von mehr als einem halben Jahrtausend begegnen wir
wiederum einem Bericht über eine Verwendung der Kraft des Dampfes.
Sie bewegte sich in derselben Richtung wie die von Arago berichtete.
Der byzantinische Geschichtschreiber _Agathias_, mit dem Beinamen
„_Scholastikos_“ (geb. um 536, gest. 582 n. Chr.), behandelt in
seinem die Jahre 552 bis 558 umfassenden Werke[9] einen Streit, den
der Baumeister _Anthemius_, der Wiedererbauer der durch ein Erdbeben
zerstörten Sophienkirche in Konstantinopel, mit seinem Nachbar
_Zeno_ in eigenartiger Weise ausfocht. Anthemius, ein aus Trallas in
Kleinasien gebürtiger Grieche, besaß ein Haus, das mit dem seines
Nachbars Zeno in mehreren Teilen zusammenhing, und geriet über dieses
Bauverhältnis mit Zeno in einen Rechtsstreit. Diesen verlor er aber,
weil, wie ausdrücklich hervorgehoben wird, Zeno ein gewandterer Redner
war. Anthemius stellte, um sich zu rächen, mehrere große Kessel auf,
füllte diese mit Wasser an und umgab sie mit ledernen Schläuchen,
die unten so weit waren, daß sie den ganzen Umfang der Kessel
umschlossen. Mit diesen Schläuchen verband er lederne Röhren, die sich
trompetenartig verengten. Die Enden dieser Röhren befestigte Anthemius
dann so dicht und genau an den Balken des Zenoschen Hauses, daß der in
den Röhren enthaltene Dampf zwar mit ungehinderter Kraft nach aufwärts
steigen, aber nicht nach außen entweichen konnte. Nunmehr entfachte
er unter den Kesseln ein starkes Feuer. Aus dem kochenden Wasser
entwickelte sich alsbald Dampf, der nach oben emporstieg und, da er
keinen Ausweg fand, in die Röhren hinübertrat. Da er auch hier keinen
Austritt erhielt, strebte er mit erhöhtem Druck nach oben, hierbei
unter Krachen das Gebälk des Hauses in zitternde Bewegung setzend. Auf
das höchste bestürzt, entflohen die Hausgenossen des Zeno auf die Gasse.
Der Prokonsul ~Dr~. _Degen_ in Lüneburg hielt diese Anwendung der
Spannkraft des Dampfes für so eigenartig und zielbewußt, daß er der
Meinung war, Anthemius habe noch andere Anwendungsarten des Dampfes
gekannt. Er äußert sich hierüber wie folgt[10]:
„Anthemius war, wie der Geschichtschreiber Agathias wiederholt bemerkt,
ein ausgezeichneter Mathematiker und Verfertiger bewunderungswürdiger
Maschinen. Welche Arten von Maschinen er verfertigte und zu welchen
Zwecken, ist ebensowenig angegeben als _ausdrücklich_ gesagt, daß er
die Wasserdämpfe bei denselben in Anwendung gebracht hätte. Es scheint
indessen aus folgenden Worten des Agathias: „er aber (Anthemius)
vergalt ihm (dem Zeno) aus der ihm eigenen Kunst auf folgende Weise“
der Schluß gezogen werden zu dürfen, daß Anthemius bei seinen
Maschinen auch die Wasserdämpfe gebraucht habe; denn wenn von der
Dampfmaschine, welche er aus Rache über den verlorenen Prozeß gegen
Zenos Haus richtete, namentlich angeführt wird, daß er sie _aus der ihm
eigenen Kunst_ eingerichtet und sich dabei der Dämpfe bedient habe,
so möchte der Schluß oder, wenn man lieber will, die Vermutung, daß
er die ihm völlig bekannte Dampfkraft auch auf andere zu seiner Zeit
bewunderte Maschinen übertragen habe, nicht ganz grundlos erscheinen,
zumal da auch das Wort τέχνη auf praktische Anwendung hindeutet.“
Die nunmehr zu erwähnende überkommene Nachricht von der Verwendung
der Dampfkraft liegt auf dem Gebiete des christlichen Kultus: im
Jahre 963 befand, wie _William von Malmesbury_ berichtet[11], sich in
einer Kirche zu Rheims eine Orgel, in welcher die Luft auf wunderbare
Weise metallene Pfeifen zum Tönen brachte, indem sie durch die Kraft
heißen Wassers aus den Pfeifen ausgetrieben wurde. Diese Orgel sollte
eine Erfindung des Bischofs _Gerbert von Reims, des späteren Papstes
Silvesters ~II~_, sein[12].
Im Laufe der folgenden Jahrhunderte begegnen wir hin und wieder
Beschreibungen des bereits erwähnten Götzenbildes des _Püstrich_,
_Peustrich_ oder _Bustard_. Dasselbe fand sich auch bei den Wenden
in Gestalt eines mit dem rechten Fuß knienden dicken, bausbäckigen
Jungen von 14 Zoll Höhe, dessen Bauchhöhle drei Quart Wasser enthielt.
Dieses verwandelte sich, wenn die Gestalt durch Feuer erhitzt wurde,
in Wasserdampf, der dann aus dem Munde des Püstrich mit lautem Gebrüll
ausströmte.
_Leone Battista Alberti_, geb. 18. Februar 1404 zu Genua, gest. im
April 1477 zu Rom, berichtet in seinem Werke ~De Architectura seu de
re aedificatoria, Flor. 1485~[13], daß die Kalkbrenner der damaligen
Zeit große Furcht vor den Kalksteinen hatten, welche mit Luft gefüllte
Höhlungen enthielten; wenn diese nämlich erhitzt würden, bildete
sich in diesen Dampf, und dieser gäbe Anlaß zu höchst gefährlichen
Explosionen.
Von _Leonardo da Vinci_ (1452-1519) berichteten wir bereits auf S. 10,
daß er sich mit der praktischen Benutzung der Dampfkraft beschäftigt
hat. Bei der dort beschriebenen Dampfkanone handelte es sich nicht
um eine von Leonardo angegebene Vorrichtung, sondern um eine solche,
die von Archimedes in Vorschlag gebracht sein soll, offenbar aber von
Leonardo nach dem damaligen Stande des Geschützbaues ausgestaltet ist.
Diese überaus vielseitige Persönlichkeit hat sich nun aber ebenfalls
mit dem Wesen der Wärme und der Kälte beschäftigt und gewisse
Sätze aufgestellt und auch wichtige Anregungen gegeben, die für
die Entwicklung der auf die Ausnutzung der Spannkraft des Dampfes
gerichteten Bestrebungen von Bedeutung sind.
Leonardo hat folgende Grundsätze aufgestellt[14]:
„_Wo eine größere Kälte ist, da ist ein größeres Festwerden von
Flüssigkeiten_.“
„_Kaltes Wasser. Warmes Wasser_.“
„Das Wasser hat die Bewegung allein durch seine Schwere und
Leichtigkeit, und diese sind seine Akzidentien, da es an sich weder
Schwere noch Leichtigkeit hat, sondern die Schwere erwirbt es, sobald
es oben ist oder seitlich an die Luft angrenzt oder an eine andere
Flüssigkeit, die leichter ist als es selbst, und die Leichtigkeit
erwirbt es, wenn es beim Verdampfen durch die Wärme verdünnt wird, und
dann steht es über dem kalten Wasser.“
Leonardo da Vinci hat eine auf diesen Grundsätzen aufgebaute
_Vorrichtung zum Heben von Wasser durch Feuer_, d. i. durch die bei
Erwärmung des Wassers in Röhren auftretende Aspiration, angegeben[15].
Dieselbe ist in Abb. 8 dargestellt. Oberhalb des das Wasser
enthaltenden Schachtes ist ein Feuer angebracht. Zum Ablassen des
gehobenen Wassers dient ein an dem Feuerbehälter angebrachter Hahn.
Auch den _Auftrieb der warmen Luft_ benutzte Leonardo da Vinci, und
zwar zum Antrieb eines Bratspießes[16]. Dieser Art der Ausnutzung der
Wärme begegnen wir ziemlich häufig noch in späterer Zeit.
Leonardo da Vinci treibt, wie Abb. 9 erkennen läßt, durch die im Innern
eines Schornsteins aufsteigende warme Luft eine Turbine an, von deren
senkrechter Welle aus durch Räder- und Schnurtrieb der Bratspieß in
Drehung versetzt wird.
[Illustration: Abbildung 8.