Die frühen Jahre des Drehstroms Friedrich August Haselwander: Der Pionier, der den Drehstrom in die Praxis brachte

Im Jahr 1887 setzte Friedrich August Haselwander in einer Offenburger Hutfabrik einen dreiphasigen Synchrongenerator in Betrieb. Damit gehörte er zu den frühen Pionieren der Drehstromtechnik. Wirtschaftlich zahlte sich seine Arbeit allerdings kaum aus: Seine Geschichte im Überblick.

In der Zeit des Übergangs vom 19. ins 20. Jahrhundert gab es eine Fülle an neuen Ideen und Innovationen, um elektrischen Strom für die Menschen sinnvoll und kontrollierbar zur Verfügung zu stellen. Eine der wichtigsten Persönlichkeiten, die sich damit beschäftigten, war der deutsche Ingenieur Friedrich August Haselwander, dem wir uns mit diesem Text widmen wollen.

Friedrich August Haselwander zählt zu den Pionieren der Drehstromtechnik. Im Jahr 1887 baute er einen dreiphasigen Synchrongenerator und setzte ihn in einer kleinen Anlage in Offenburg praktisch ein. Damit realisierte er sehr früh ein Drehstromsystem mit drei Übertragungsleitungen. Wir gehen in unserem Artikel auf die technischen Errungenschaften, aber auch auf das Leben von Friedrich August Haselwander ein. Mit der persönlichen Geschichte wollen wir nun auch starten.

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Aufgewachsen im Eisenbahnknoten Offenburg

Geboren wurde Friedrich August Haselwander im badischen Offenburg, und zwar am 18. Oktober 1859. Sein Vater Johann war Beamter bei der Eisenbahn, die damals eine noch junge Technologie war – in Baden gab es ab 1840 erste Bahntrassen. Die Mutter von Friedrich August Haselwander hieß Auguste und stammte aus einer Fischer- und Schlosserfamilie. Geschwister hatte er keine.

Seine Eltern gehörten zur gutbürgerlichen Schicht, verstarben aber beide früh, weswegen er große Teile seiner Kindheit bei seinem Onkel verbrachte, der Schlosser war. Friedrich August Haselwander besuchte das heutige Grimmelshausen-Gymnasium in Offenburg, welches damals humanistische Fächer als Kerngebiet hatte und primär alte Sprachen lehrte. Friedrich August Haselwander war deutlich mehr an Naturwissenschaften interessiert. Zugleich wuchs er in einer Stadt auf, deren Entwicklung stark von der Eisenbahn geprägt wurde. Offenburg war eine der Städte, die bereits Mitte des 19. Jahrhunderts über einen Bahnhof verfügten, der Bestandteil der Rheintalbahn war und immer noch ist. Die Rheintalbahn führt von Mannheim nach Basel – 1838 wurde per Gesetz der Bau der Trasse beschlossen, die auch durch Offenburg führte.

Ab 1865 und bis 1873, also als Friedrich August Haselwander seine frühe Kindheit und die ersten Teenagerjahre erlebte, wurde von Offenburg startend zudem die Schwarzwaldbahn gebaut, die durch den Schwarzwald nach Singen (in der Nähe von Schaffhausen und dem Bodensee) führt. Ein erster Streckenabschnitt von Offenburg in das per Luftlinie 30 Kilometer entfernte Hausach wurde bereits 1866 freigegeben. Wie stark dieses Umfeld sein späteres Interesse an Technik prägte, ist nicht überliefert. Dass die damals noch junge Eisenbahn den Sohn eines Eisenbahnbeamten beschäftigte, liegt allerdings nahe.

Studienzeit und selbstständige Arbeit

Ab dem Jahr 1878 startete die Studienzeit von Friedrich August Haselwander, die sich auf drei Studienorte verteilte und Naturwissenschaften mit Fachgebieten wie unter anderem Chemie, Elektrizitätslehre, Mathematik, Mineralogie und Physik betraf. Er studierte in Karlsruhe (1878–1880), Straßburg (1880–1881) und München (1882–1883).

Vor der Drehstrom-Synchronmaschine wollen wir aber zuerst auf einige der insgesamt etwa 20 Patente (die exakte Anzahl ist nicht überliefert) eingehen, die Friedrich August Haselwander anmeldete. Schon als Student meldete er sein erstes Patent an, nämlich für eine elektrische Lampe mit kontinuierlicher Regelung des Lichtbogens. Am 12. Juli 1880 wurde das Patent dann auch offiziell bewilligt – damals war er erst 20 Jahre alt.

Nach seiner Studienzeit leistete Friedrich August Haselwander bis 1884 seinen Militärdienst, wobei die Dauer wegen einer Sonderregelung für Bürger mit höherem Schulabschluss nur eines statt drei Jahre dauerte. Im Anschluss an den Militärdienst fing er in Offenburg an, als freischaffender Elektrotechniker zu arbeiten. Er heiratete die sechs Jahre jüngere Emilie Thomen, deren Familie Kontakte zu industriellen Kreisen in Lahr, einer südlich von Offenburg liegenden Nachbargemeinde, hatte.

Erfindungsreiche Karriere

Wenig später baute Friedrich August Haselwander seine erste Dynamomaschine, aus der kurz danach dann auch die Drehstrom-Synchronmaschine entstand. Dazu nutzte er die Werkstätten der Firma Bilfinger und wurde zu einer der wichtigsten Persönlichkeiten aus dem Bereich der frühen Elektrotechnik. Das erste Exemplar der Maschine wurde bei der Firma Adrion, die Hüte herstellte, im Oktober 1887 in Betrieb genommen, um die Werkstatt mit Licht zu versorgen.

Das Kernstück des Lebenswerks von Friedrich August Haselwander war die Drehstrom-Synchronmaschine, die er Mitte der 1880er-Jahre entwickelte. Seine Erfindung war ein entscheidender Schritt, um die Elektrifizierung voranzutreiben, und wird auch heute noch in leicht abgewandelten Formen eingesetzt, um Wechselstrom zu erzeugen. Die technische Bedeutung der Maschine war darin begründet, dass man Wechselstrom deutlich einfacher in hohe Spannungen umwandeln kann als Gleichstrom, und hohe Spannungen waren wiederum essenziell, um in den Anfängen der Elektrifizierung Strom über längere Wege zu transportieren. Daher gab es im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts große Bemühungen, Wechselstromsysteme zu entwickeln, mit denen sich elektrische Energie effizient erzeugen, auf hohe Spannungen transformieren und über größere Entfernungen übertragen ließ.

Bei einem dreiphasigen Generator sind drei Wicklungsstränge räumlich versetzt angeordnet. Dadurch entstehen drei sinusförmige Wechselspannungen, deren Phasen jeweils um 120 elektrische Grad gegeneinander verschoben sind. Das ermöglicht unter anderem ein gleichmäßiges Drehfeld und eine effiziente Übertragung elektrischer Energie.

Für die Fernübertragung war zudem entscheidend, dass sich Wechselspannungen mit Transformatoren vergleichsweise einfach herauf- und heruntersetzen lassen. Bei gleicher Leistung sinkt mit steigender Spannung die erforderliche Stromstärke. Dadurch verringern sich die Leitungsverluste, die proportional zum Quadrat des Stroms wachsen.

Haselwander arbeitete nicht als Einziger an Mehrphasensystemen. In den USA experimentierte Charles Schenk Bradley zunächst mit zwei- und später auch mit dreiphasigen Generatoren und Motoren. Seine Systeme gelangten jedoch nicht in die praktische Anwendung. Den industriellen Durchbruch des Drehstroms trieb ab 1889 vor allem Michail Doliwo-Dobrowolski mit praxistauglichen Motoren, Transformatoren und der Stern-Dreieck-Schaltung voran.

Die Maschine von Haselwander war damals von den Dimensionen her eher klein, aber ein Meilenstein für die Erzeugung von Wechselstrom auch in größeren Dimensionen, da man das Grundprinzip gut hochskalieren kann. Auf die Idee für die Maschine soll Haselwander laut einer Anekdote übrigens gekommen sein, weil ein Besucher der Werkstatt mit seinem Gehstock eine Wicklung eines Gleichstromdynamoes aufriss und der Dynamo trotzdem noch funktionierte.

Patente und Lebensende

Haselwander nahm seine Anlage bereits im Oktober 1887 öffentlich in Betrieb, reichte die Patentanmeldung aber erst im Juli 1888 ein. Eine überarbeitete Anmeldung folgte 1889. Daraus entstand das Patent DE 55978 mit dem Titel „Fernleitungssystem für Wechselströme“. Der zentrale Anspruch auf die Drehstromanordnung wurde später angefochten und Anfang 1892 aufgehoben. Haselwander konnte seine technische Pionierleistung deshalb wirtschaftlich nur begrenzt verwerten.

Von 1891 bis 1892 arbeitete Haselwander als Ingenieur für W. Lahmeyer & Co. in Frankfurt. Biografischen Darstellungen zufolge übertrug er dem Unternehmen auch Rechte an seinem Drehstrompatent. Dauerhaften wirtschaftlichen Erfolg brachte ihm die Erfindung dennoch nicht. Diese Enttäuschung war auch ein Grund dafür, dass er umschwenkte und sich der Verbesserung und Entwicklung von Motoren widmete.

Ein Patent, das nach dem Drehstromgenerator entstand und wohl bezüglich der Wichtigkeit auf dem zweiten Rang einzuordnen ist, erhielt er für die Entwicklung des Haselwander-Motors. Sein Ziel war ein Motor, der ohne den bei frühen Dieselmotoren üblichen Hochdruck-Luftkompressor zur Einblasung des Kraftstoffs auskam. Daraus entstand 1901 ein kompressorloser Schwerölmotor mit Vorkammer. Nachdem der Haselwander-Motor fertiggestellt worden war, wurde er vom Kölner Motorenbauer Deutz als „Modell 2“ in den Jahren 1904 bis 1908 produziert. Die insgesamt 190 Stück wurden je nach Bedarf in Varianten mit 4 bis 45 PS hergestellt. Für seine Arbeiten an der Motortechnik hatte Haselwander 1901 in Rastatt eine Firma rund um Verbrennungsmotoren gegründet, die bis 1907 bestand.

Doch auch hier gab es dunkle Wolken, was den möglichen Ertrag seiner Ideen anging. Denn ein Kollege Haselwanders gab Pläne angeblich weiter, sodass seine Innovationen von anderen Firmen genutzt wurden, bevor er sie rechtlich schützen lassen und somit an den Einnahmen der Firmen mitverdienen konnte.

Dadurch, dass Friedrich August Haselwander erfolglos versuchte, sich mit anwaltlicher Hilfe sein Recht zu verschaffen, konnte er nie ein Vermögen aufbauen. Haselwanders Biograf Franz Huber, der den Erfinder persönlich kannte, berichtete von erheblichen finanziellen Schwierigkeiten in dessen letzten Lebensjahren. Demnach vermittelte Huber ihm ein Darlehen, während Haselwander auf die Freigabe von Geldern aus Amerika wartete. Zudem verkaufte Haselwander sein ererbtes Haus. Eine erste Zahlung traf Huber zufolge noch vor seinem Tod ein. Friedrich August Haselwander verstarb am 14. März 1932 in Freiburg (Breisgau). Sein Grab ist in Offenburg und trägt einen Leitsatz, der seine Philosophie beschreibt. Der Satz lautet: „Die Tat ist alles, nichts der Ruhm.“ Geehrt wurde Friedrich August Haselwander anhand von Straßen und Gebäuden, die nach ihm benannt wurden. Zu Lebzeiten wurde ihm im Jahr 1920 die Ehrendoktorwürde der Technischen Hochschule Karlsruhe verliehen. (sb)

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