Schlüsselerfindungen der Industriellen Revolution

Die Industrielle Revolution begann in Großbritannien und teilte sich im wesentlichen in fünf Bereiche auf: Textilindustrie, Bergbau, Hüttenindustrie, Transportwesen und Landwirtschaft. Auf den Bereich Landwirtschaft werde ich nicht näher eingehen, da hier Fortschritte durch die Einführung neuer Methoden und nicht durch Erfindungen gemacht wurden.

Die wichtigste Erfindung, die alle Bereiche betrifft, ist zweifelsohne die Dampfmaschine, denn jede Industrie hatte das Bedürfnis nach einer von Mensch, Tier, Wind und Wasser unabhängigen Energiequelle. Bereits 1705 entwickelte Thomas Newcomen einen Vorläufer der Dampfmaschine, die Kolbendampfpumpe, sie war aber noch nicht ausgereift und es lohnte sich aufgrund des hohen Energieverlustes nicht, sie einzusetzen. Erst James Watt gelang es 1769 die sogenannte doppeltwirkende Dampfmaschine zu bauen. Diese Dampfmaschine war der Alten weit überlegen und wurde in der folgenden Zeit in allen Industriebereichen und in der Eisenbahn als Energiequelle eingesetzt.

Da sich die Englische Bevölkerung zwischen 1750 und 1800 nahezu verdreifachte, brachte das auch eine höhere Nachfrage an Textilien mit sich. Die englische Textilindustrie war schon vor 1750 die größte Europas und sie expandierte jetzt natürlich erst recht. Diese Expansion war aber nur durch zahlreiche Erfindungen zwischen 1733 und 1785 möglich.

John Kay entwickelte 1733 den sogenannten Schnellschützen, eine Verbesserung des Webstuhls, die dem Weber das hin- und herschieben des Webschiffchens abnahm. Dadurch wurde die Stoffproduktion zunächst erhöht, dann kam es aber zu einem Engpaß an Garn. Garn wird ja aus Baumwolle, Hanf oder Flachs hergestellt und wird dann wiederum zu Stoff weiterverarbeitet. Es mußte also eine Maschine erfunden werden die den erhöhten Garnbedarf abdeckte.

Dies gelang 1751 James Hargreaves. Er erfand eine Maschine, die in der Lage war, sechs Fäden Baumwolle, Hanf oder Flachs in einem Arbeitsgang zu spinnen. Vorher konnte immer nur ein Faden gesponnen werden. Nach mehrmaligem Überarbeiten der Maschine bekam sie schließlich den Namen „Spinning Jenny“. 1767 gelang es Hargreaves die Maschine so zu verbessern, dass sogar 20 Fäden gleichzeitig gesponnen wurden

1769 verbesserte Richard Arkwright die „Spinning Jenny“. Er ersetzte den Betrieb per Fußpedal durch eine nicht-menschliche Kraft. Dies waren zunächst Pferde, dann Wasser und zum Schluß die Dampfmaschine.

1778 kombinierte Samuel Crompton Hargreaves und Arkwrights „Spinning Jenny“ und erreichte dadurch das noch mehr Garn mit höherer Qualität produziert werden konnte.

1785 entwickelte Edmund Cartwright die letzte entscheidende Erfindung der Textilindustrie, nämlich den ersten dampfmaschinenbetriebenen mechanischen Webstuhl. Diese Erfindung sicherte England endgültig die Vormachtstellung in der Textilindustrie.

Der Bergbau lieferte das Roheisenerz, dass in den Hochöfen zu Stahl verarbeitet wurde. Bis 1700 wurde das Roheisen ausschließlich mit der in England sehr seltenen und somit teuren Holzkohle von den Verunreinigungen befreit. Um 1700 versuchte Abraham Darby als erster, seinen Hochofen mit der reichlich verfügbaren Steinkohle zu heizen. Aufgrund des höheren Kohlenstoffgehaltes der Steinkohle konnte der Stahl aber nicht verwendet werden. Nach vielen Versuchen gelang es ihm dann, einen brauchbaren Stahl mit Steinkohle herzustellen. Nun wurden viele Bergwerke zur Steinkohleförderung errichtet, um den Bedarf zu decken. Und auch hier spielte die Dampfmaschine eine wichtige Rolle. Sie sorgte nämlich für den Durchbruch der Stahlgewinnung mit Steinkohle, indem sie als Pumpenantrieb in den Bergwerken dafür sorgte das der Stollen nicht mit Wasser überschwemmt wurde. 1766 wurde zudem der erste Hochofen zur Gußstahlerzeugung errichtet.

Die riesigen Mengen an Kohle, Eisen, Wolle und Baumwolle benötigten ein funktionierendes Transportnetz. Die vorhandenen Straßen waren zum Transport nicht geeignet. Es mußten also andere Wege gefunden werden, damit die Revolution nicht an diesem Problem scheiterte. Da keine Stadt in England mehr als 120 km von einem befahrbaren Wasserweg liegt, bot sich der Kanalbau als Transportmöglichkeit an. 1761 eröffnete der Duke of Bridgewater den ersten Kanal von Worsley nach Manchester. In den folgenden Jahren wurden die wichtigsten Städte mit Kanälen verbunden. Der Transport auf Kanälen hatte aber auch einige Nachteile. Zum einen lohnte er sich nur, wenn die Güter in großen Mengen zu bestimmten Zielen transportiert wurden, zum anderen konnten die Güter nur auf den vorgegebenen Wasserstraßen ans Ziel gebracht werden.

In Konkurrenz zum Kanalbau trat die Eisenbahn. Bereits 1803 wurde die erste öffentliche Eisenbahnstrecke der Welt errichtet. Sie diente allerdings hauptsächlich noch der Personenbeförderung und wurde von einem Pferdegespann gezogen. Die erste Dampflokomotive wurde wenig später von Richard Trevithick entwickelt. Sie wurde noch von Hochdruckmaschinen angetrieben, denn es gab keine speziell für Eisenbahnen angefertigten Dampfmaschinen. Außerdem gab es damals noch keinen Radantrieb über Stangen, die mit Kolben verbunden sind. Die größten Probleme gab es mit den Schienen, die dem Gewicht der Lokomotive oftmals nicht standhielten. Da zeitgleich auch noch das Dampfschiff erschien und damit das Kanalsystem wieder interessant machte, wollte niemand mehr sein Kapital in Schienenbau anlegen. Deshalb wurden die Probefahrten der Dampflok für mehrere Jahre eingestellt.

Erst 1811 ging die Entwicklung weiter. Die beiden Ingenieure Matthew Murray und John Blenkinshop entwickelten eine Dampflokomotive mit verbessertem Antrieb. Das neue System sprach sich schnell herum und die neuen Loks wurden bald in den umliegenden Bergwerken eingesetzt. Außerdem kostete der Betrieb der Lokomotive nur ca. ein Sechstel soviel wie der Transport mit Pferden.

In den folgenden Jahren wurde die Dampflokomotive ständig verbessert, z.B. wurde bald das Prinzip der Kraftübertragung durch Reibung eingeführt, damit fuhren auch noch die Dampflokomotiven des 20. Jahrhunderts. Die Nachfrage nach Lokomotiven wuchs, deshalb wurde 1823 die erste Lokomotivenfabrik der Welt errichtet. 1825 schließlich wurde in einem Wettbewerb die beste Lokomotive für die Strecke Liverpool-Manchester gesucht. George Stephenson gewann mit seiner Lokomotive „Rocket“. Diese Lok wurde nun in Serie produziert und gewann unter der Bezeichnung „Planet“ weltweit Bedeutung. Sie diente allen nachfolgenden Lokomotiven als Vorbild.