Eine Brücke für die Hochspannungstechnik Harald Schering: Ein Hochspannungsleben in Hannover

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Harald Schering war ein bedeutender deutscher Physiker und Elektroingenieur, und prägte die Entwicklung der Hochspannungstechnik maßgeblich. Die nach ihm benannte Scheringbrücke stellt ein wichtiges Messinstrument zur Bestimmung von Kapazitäten und Verlustfaktoren in elektrischen Systemen dar. Wir werfen einen Blick auf Scherings Leben und Wirken.

Die sogenannte Scheringbrücke ist für die Hochspannungstechnik eine besonders wichtige Schaltung und nach ihrem Schöpfer, nämlich Harald Schering, benannt. Wir blicken auf das Leben des deutschen Physikers zurück und gehen auch auf seine Erfindungen und Innovationen ein.

Unter dem vollen Namen Harald Ernst Malmsten Schering wurde er am 25. November 1880 in Göttingen geboren. Sein Vater war der Mathematik-Professor Ernst Christian Julius Schering, der durch das Verlegen der Werke des Mathematikers Carl Friedrich Gauß auch außerhalb Akademikerkreise bekannt war. Ernst Christian Julius Schering starb am 2. November 1897, knappe zwei Wochen vor dem 17. Geburtstag seines Sohns Harald. Letzterer schlug ebenfalls eine akademische Laufbahn ein und studierte Physik an der Universität Göttingen.

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Im Jahr 1904 promovierte er, als er bereits als Assistent im geophysikalischen Institut der Universität arbeitete. Das Thema seiner Promotion war eine Vorrichtung, die die elektrische Leitfähigkeit von Luft messen konnte und nach den beiden an der Entwicklung beteiligten Physikern „Elster-Geitelscher Zerstreuungsapparat“ benannt worden war. Dabei wurde eine zylindrische Konstruktion mit einer bekannten Spannung aufgeladen und nach einer bestimmten Zeitspanne – damals meist 15 Minuten – die Restladung an einem am Apparat angebrachten Elektroskop gemessen.

Erste Schritte in der Physikalisch Technische Reichsanstalt

Nach seiner Promotion zog Harald Schering nach Berlin um und war ab dem Jahr 1905 im Starkstromlabor der Physikalisch Technischen Bundesanstalt als wissenschaftlicher Hilfsarbeiter angestellt. Damals hieß die in Berlin-Charlottenburg ansässige Anstalt noch Physikalisch Technische Reichsanstalt (PTR). Schering hatte dabei unter anderem die Aufgabe, elektrische Energien zu messen. Die Elektrifizierung der Städte war kurz nach der Jahrhundertwende ein großes Vorhaben und schritt schnell voran. Doch es gab noch viel Potenzial für technische Verbesserungen, die vordergründig für die Umspannwerke und Verteilung des Stroms an die angeschlossenen Verbraucher wichtig waren.

Technisch gesehen steckte die Elektrifizierung damals noch in den Kinderschuhen, zumal erst kurz vor der Jahrhundertwende der sogenannte Stromkrieg endete. Dabei ging es um den verbal geführten Konflikt zwischen den beiden Erfindern und Unternehmern Thomas Alva Edison und George Westinghouse, der ein Anhänger von Nikola Tesla war. Edison war ein Anhänger des Gleichstrom-Prinzips; Westinghouse und Tesla, der Edison wegen Meinungsverschiedenheiten verlassen hatte, hingegen setzten auf Wechselstrom, der sich dann auch durchsetzte.

Doch zurück zu Harald Schering, der im Jahr 1910 schließlich eine Festanstellung als ordentlicher Mitarbeiter in der PTR erhielt und immer wichtiger für die Einrichtung wurde. 1914 war er etwa direkt an der Entwicklung einer neuen Methode beteiligt, mit der man Stromwandler prüfen konnte. Doch der im selben Jahr beginnende Erste Weltkrieg war ein kleiner Einschnitt in Scherings Karriere.

Erfindung der Scheringbrücke

Harald Schering war im Ersten Weltkrieg als Reserveoffizier im Einsatz und wurde 1916 schwer verwundet. Nachdem er sich ausreichend erholt hatte, ging er nicht zurück in den Militärdienst, sondern kehrte zurück an das PTR. Dort bekam er 1918 die Leitung des Starkstromlabors übertragen, das später Wechselstromlaboratorium hieß. Sein Vorgänger war Nachrichtentechniker Karl Willy Wagner, der zu Telefunken wechselte und zuvor im PTR die Siebkette erfand; einen Frequenzfilter basierend auf der Theorie der Kettenleiter.

Harald Schering wurde 1919 zum Professor ernannt und offizielles Mitglied der PTR. Parallel dazu entwickelte er die Schaltung, die als Scheringbrücke oder auch Kapazitätsmessbrücke bekannt wurde. Ihr erster Praxiseinsatz durch Harald Schering wird auf das Jahr 1920 datiert, als sie noch Verlustfaktormessbrücke hieß.

Es handelt sich um eine Schaltung, die zu den Wechselspannungsbrücken gehört. Mit ihr kann man die Kapazität von Kondensatoren sowie auch den Verlustfaktor beziehungsweise Verlustwinkel von Kondensatoren messen. Durch die Schaltung wird ein unbekannter Kondensator mit einem bekannten, verlustfreien Kondensator verglichen. Durch niederohmige Komponenten lassen sich auch hohe Spannungen ohne größere Gefahr für die Person, die die Messung durchführt, einstellen. Das Potenzial liegt im niedrigen bis mittleren dreistelligen Voltbereich. Die Scheringbrücke ist daher für Messgeräte in der Hochspannungstechnik geeignet und wird auch heute noch dort eingesetzt, um unbekannte Kapazitäten zu ermitteln. Sie kommt aber auch bei der Produktion von Kondensatoren zum Einsatz.

Seit ihrer Erfindung gilt sie als meistgenutzte Hochspannungsbrücke, um dielektrische Verluste zu ermitteln. Harald Schering war auch für andere Messgeräte oder Verfahren zur Messung im Bereich der Gleichstrom- und Hochspannungstechnik verantwortlich, aber die Scheringbrücke ist bei weitem seine wichtigste Innovation. Er entwickelte dabei sogar einige der nötigen Bauteile wie verlustarme Kondensatoren und Galvanometer selbst.

Wechsel an die Technische Universität Hannover

Nachdem er im Jahr 1924 ein Buch zu für die Elektrotechnik relevanten Isolierstoffen veröffentlicht hatte, wechselte Harald Schering im Jahr 1927 als Rektor an die heutige Leibniz Universität Hannover, die damals noch die Technische Hochschule Hannover war. Innerhalb des Fachgebietes rund um Elektrotechnik war er Nachfolger von Wilhelm Friedrich Kohlrausch, der zwar schon seit dem Jahr 1884 rund um Elektrotechnik gelehrt und entsprechende Vorlesungen ins Leben gerufen hatte, aber lange Zeit dem Fach Chemie zugeordnet worden war. Erst vergleichsweise kurz vor Scherings Berufung, nämlich im Jahr 1922, wurde die Fakultät für Maschinenwesen und Elektrotechnik gegründet.

Harald Schering lehrte in Hannover ab 1927 in seiner Funktion als Professor die Grundlagen für Hochspannungstechnik, praktische sowie theoretische Elektrotechnik. Außerdem entstand unter seiner Leitung eine neue Vorlesung zum Thema Hochspannungsmesstechnik. 1928 entwickelte er einen Hochspannungskondensator, der druckgasisoliert war, was ihm wegen der guten Praxiseignung ebenfalls große Beachtung einbrachte.

Baracke statt modernes Labor

Ein Grund, warum Harald Schering überhaupt nach Hannover ging, war auch die Zusage für den Bau einer Hochspannungshalle für Forschungs- und Entwicklungszwecke. Allerdings dauerte es bis zur Grundsteinlegung über zehn Jahre, und erst im Jahr 1947 – der Zweite Weltkrieg verzögerte die Bauarbeiten – war die Hochspannungshalle fertiggestellt worden. Die Experimente von Schering sowie seinen Mitarbeitern und Studenten wurden vor der Fertigstellung der Hochspannungshalle in einer vergleichsweise kleinen Baracke durchgeführt, die direkt neben dem hannoverschen Welfenschloss stand.

Schering äußerte sich hierzu, wie man einer Festschrift zur 100-Jahres-Feier der Technischen Hochschule Hannover entnehmen kann, vergleichsweise ungehalten und kritisierte, dass im Institut Raum und Mittel „in ganz besonderen Maße unzureichend“ seien. Er monierte unter anderem eine „Unsumme von Leerlaufarbeit und von Nervenverbrauch zur Überwindung der ständigen Hemmungen“ in Bezug darauf, dass die Institutsausstattung inklusive der vorhandenen Baracke nur ein Arbeiten auf einem sehr gebremsten wissenschaftlichen Niveau zuließ.

Scherings letzte Lebensjahre sowie Ehrungen

Man könnte nun meinen, dass Harald Schering den Neubau nicht lange genießen konnte – denn nur zwei Jahre nach dessen Fertigstellung wurde er im Jahr 1949 emeritiert. Allerdings war er noch bis zum Jahr 1954 an der Technischen Hochschule Hannover tätig und lehrte dort, wobei er vermutlich (eine Bestätigung hierzu konnten wir nicht finden) auch in der endlich fertiggestellten Hochspannungshalle aktiv war. 1954 wurde er zudem zum Ehrenmitglied des Verbandes Deutscher Elektrotechniker ernannt.

Nach drei Jahren im Ruhestand erhielt er im Jahr 1957 das Große Verdienstkreuz der Bundesrepublik Deutschland sowie einen Ingenieurs-Doktortitel ehrenhalber. Am 10. April des Jahres 1959 verstarb Harald Schering in Hannover und wurde auf dem Stadtfriedhof seiner Heimatstadt Göttingen beerdigt, wo die Familie Schering ein gemeinsames Grab hat. Die Fachabteilung an der Leibniz Universität Hannover ist schon seit dem Jahr 1955 ihm zu Ehren umbenannt und heißt Schering-Institut; ebenso trägt ein Gebäude der Physikalisch Technischen Bundesanstalt, ehemals PTR, seinen Namen. (sb)

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