Feuer- und Luftmaschine bei der Persberg Hauptgrube

Karte von 1731, überarbeitet von E. Geisler 1769. Kommerskollegium Bergbaukarten, Nationalarchiv. Foto: Kurt Eriksson, RA

Feuer- und Luftmaschine bei der Persberg Hauptgrube

Am 3. Mai 1768 wurde die sogenannte Feuer- und Luftmaschine in der Hauptgrube in Persberg in Betrieb genommen. Die Maschine war eine frühe atmosphärische Dampfmaschine, die zum Abpumpen von Wasser aus der Grube verwendet wurde.

Bereits um 1770 traten jedoch Probleme auf. Mehrere Teile wurden abgenutzt, und die Maschine war schwer betriebsfähig zu halten. 1772 wurde sie außer Betrieb genommen, und in den 1780er Jahren demontiert. Nach einer Zeit der Lagerung wurde die Maschine 1800 vom Jernkontoret an die Höganäs Kohlenfirma verkauft.

Zeitgenössische Beschreibung der Maschine

In seinem Tagebuch von Kronprinz Gustavs Reise durch Bergslagen 1768 beschrieb D. Tilas die Funktionsweise der Maschine:

• Der Betrieb erfolgt durch einen kochenden Wasserkessel. Der Dampf steigt durch ein Rohr in einen vertikalen Zylinder und treibt einen Kolben nach oben. Wenn kaltes Wasser eingelassen wird, kondensiert der Dampf und der Kolben fällt wieder nach unten.

• An den Kolben ist ein Regelsystem angeschlossen, das durch die Auf- und Abwärtsbewegungen des Kolbens die Wasserwerke und Pumpen antreibt.

• Die Aufwärtsbewegung des Kolbens wird durch den Dampfdruck erzeugt, die Abwärtsbewegung durch den Atmosphärendruck, wenn der Dampf kondensiert.

Probleme mit dem Gestein unter der Maschine

Nach einiger Zeit traten Risse im Gestein unter der Maschine auf. Sie stand nahe der Grubenkante an der Ostseite der Hauptgrube.

Um zu verhindern, dass die Maschine in die Grube stürzt, wurde eine Konstruktion aus großen Holzstämmen – ein „Gewölbe oder Parabel“ – gebaut, mit einer Spannweite von über 20 Metern zwischen der westlichen Grubenwand und einem großen Felsblock, einem sogenannten „Skut“, der zu lösen drohte.

Sowohl das Gewölbe als auch der Felsblock sind auf der Grubenkarte markiert. Man kann eine Einkerbung im Felsen sehen, die wahrscheinlich verhinderte, dass der Block nach unten rutschte, während das Gewölbe verhinderte, dass er nach außen kippte.

Es ist schwer zu staunen, wie solche Konstruktionen über der offenen Grube mit den technischen Mitteln jener Zeit ausgeführt werden konnten.

Hintergrund der Maschine

• Die Dampfmaschine wurde von Hüttenbesitzern in Värmland mit Mitteln finanziert, die das Jernkontoret vorgeschossen hatte.

• Das Bergskollegium zeigte großes Interesse an dem Projekt und bestellte die wichtigsten Teile der Maschine bei der Carron Company in Schottland über das Handelshaus Jennings & Finlay.

• Ein schottischer Baumeister wurde beauftragt, die Maschine in Persberg zu montieren.

• Der Betrieb funktionierte in den ersten Jahren gut, aber 1771 und 1772 kam es zu mehreren Ausfällen, als Teile des Steuermechanismus verschlissen.

• Die Maschine benötigte außerdem viel Brennstoff, was die Kritiker in ihrem Urteil bestätigte:
  „Die Dampfmaschine benötigt eine Eisenmine für ihre Herstellung und eine Kohlenmine für ihren Betrieb.“

Technische Daten (Johan Holmstedt)

Kessel

• Durchmesser: ca. 4,45 m

• Höhe: ca. 1,86 m

• Hergestellt aus Schmiedeeisenplatten.

Zylinder

• Gusseisen von Carron, Schottland

• Länge: ca. 3,3 m

• Durchmesser: ca. 1,1 m

Grubentiefe

• Hauptgrube: ca. 140 m

Pumpkapazität

• Eisenpumpen: ca. 790 m³ Wasser pro Tag

• Holpumpen: ca. 580 m³ Wasser pro Tag

• Insgesamt wurden also ca. 1370 m³ Wasser pro Tag aus der Grube gepumpt.

Brennstoffverbrauch

• Die Maschine verbrauchte ca. 4½ Raummeter Holz pro Tag, was etwa 20 m³ entspricht.

Die Maschine wurde von vier Arbeitern betrieben, die sich beim Überwachen des Betriebs abwechselten.

Quellen

• Persbergs Malmtrakt – Harald Carlborg

• Tagebuch von Kronprinz Gustavs Bergslagenreise 1768 – D. Tilas

• Beschreibung der Feuer- und Luftmaschine bei Persberg Hauptgrube – Johan Holmstedt