Ein Jahrhundert Automobiltechnik

Am 3. Juli 1886 unternahm Karl Benz mit seinem „Patent-Motorwagen“ auf der Ringstraße in Mannheim eine Ausfahrt und gilt damit als Erfinder des Automobils. Denn erstmals legte ein Straßenfahrzeug, angetrieben von einem Viertaktmotor, eine Wegstrecke mit eigener Kraft zurück.

In ein modernes Automobil steigt man mit der Erwartung, daß der Motor sofort anspringt, daß man ohne Probleme lange Strecken fahren kann, daß man im Winter beheizt und im Sommer belüftet wird… In der Pionierzeit war alles ganz anders. Nur mit Geschick und Glück gelang es, den Benzinmotor zum Leben zu erwecken, der dann zwar Geräusch, Vibrationen und Geruch, aber nur wenig Leistung von sich gab. Auch Kupplung, Schaltgetriebe, Lenkung und Bremsen funktionierten mehr schlecht als recht Schon bei normalen Außentemperaturen überstieg der Verlust an Kühlwasser den Benzinverbrauch bei weitem, und schon bei leichtem Frost war ein Ablassen des Kühlwassers erforderlich.

Eine Automobilindustrie beginnt mit dem Erscheinen des ersten Automobils zu existieren, und man hat sich daran gewöhnt, daß dieses mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet ist. Der Schöpfer des ersten Automobils dieser Auslegung war Karl Benz, der über einen Fertigungsbetrieb für stationäre Gasmotoren in Mannheim verfügte. Seine Gedanken aber kreisten um den „selbstfahrenden Motorwagen“, den er als organische Einheit von Wagen und Motor sah. Das Patent für ein „Fahrzeug mit Gasmotorenbetrieb“ wurde Benz am 29. Januar 1886 erteilt. Das genaue Fertigstellungsdatum des ersten Wagens ist nicht mehr präzise feststellbar. Entweder diente der 1885 schon fertige Wagen als Vorbild für die Patentanmeldung, oder das Fahrzeug entstand erst nach der Patenterteilung 1886. Benz selbst schreibt darüber in seiner Autobiographie: „Dies erste Patent auf einen fertiggestellten und praktisch brauchbaren Motorwagen zur Beförderung mehrerer Personen ist zum Geburtsschein des neuzeitlichen Motorwagens geworden.“

Komplizierte und hochentwickelte technische Erzeugnisse, wie z. B. Kraftfahrzeuge oder ihre Motoren, beruhen nicht auf einer einzelnen „Erfindung“. Sie bilden vielmehr das Endprodukt vieler Ideen mit sinnvollen, gründlich erprobten Kombinationen.

Die Vergaser heutiger Automobile basieren auf dem Prinzip des vor 94 Jahren erstmals in einem Auto eingesetzten Spritzdüsenvergasers von Wilhelm Maybach. Aus der Historie beibehalten, trägt der „Vergaser“ seine Bezeichnung eigentlich zu Unrecht, denn er sorgt nur für eine Zerstäubung — vergasen tut er den Kraftstoff nicht. „Vergasen“ im Sinne des Begriffs war das Arbeitsprinzip seiner Vorgänger im letzten Jahrhundert, der Oberflächenvergaser. Diese offenbarten allerdings sehr schnell die Grenzen ihrer Tauglichkeit in Fahrzeugen.

Die in den Anfängen des Automobils noch recht unvollkommehen Motoren entsprächen wenig den bald erhobenen Forderungen riach mehr Leistung, größerer Zuverlässigkeit und höherer Geschwindigkeit, Obwohl;die Steigerung der Leistung und die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit bereits damals gleiches Gewicht hatten, war es verlockend, lediglich dem Ruf nach einer aus der verbesserten Motorleistung resultierenden höheren Geschwindigkeit ohne Rücksicht auf anfallende Kosten zu folgen. Schon bald erkannten die Motorenbauer sowohl Möglichkeiten, dieses Ziel zu erreichen, als auch die damit verbundenen negativen Seiten.

Die ersten von Verbrennungsmotoren angetriebenen Fahrzeuge, deren Funktionieren öffentlich nachgewiesen wurde, stammen von Gottlieb Daimler und Karl Benz. Es gibt zwar — historisch oft umstrittene — Berichte über frühere Versuche, doch diese führten alle nicht zum Erfolg. Sicher scheint aber zu sein, daß bei allen diesen Versuchen die Zündsysteme verwendet worden sind, die bei Stationärmotoren schon eingeführt waren: Flammenzündung, Summerzündung und magnetelektrische Zündung.

Mechanische Energie wandeln und transportieren mußte der Mensch von jeher, wenn er seine Kraftwirkung steigern wollte. Hebel, Räder, Wellen und Lager begleiten den Menschen, so weit sich die Geschichte verfolgen läßt. So wurden schon vor Jahrtausenden in Schöpfwerken zum Antrieb der Eimerketten oder in Mühlen Kammräder benutzt. Sie erlaubten eine Kraftübertragung: Drehzahl- und Drehmomentwandlung sowie Energietransport. Kammräder — anfangs aus Holz, später aus Bronze und Eisen — sind aber nichts anderes als Zahnräder, die Grundelemente des heutigen Getriebes im Automobil.

Als Benz sein Dreirad und Daimler zusammen mit Maybach ein Motorrad bauten, die heute als erste, echte Kraftfahrzeuge gelten, gab es bereits schienenunabhängige Straßenfahrzeuge: Fahrrad, Pferdekutsche und Dampfwagen. Der Luftreifen mußte erst entwickelt werden, die Straßen waren weitgehend unbefestigt, und Erfahrungen mit schneilaufenden Fahrzeugen fehlten völlig.

Die ersten „Fahrzeuge“ der Menschheit, Schleife oder Schlitten, brauchten noch keine Bremsen, sie bremsten selbst. Räder rollen leichter, und so gab es an persischen und ägyptischen Fuhrwerken Bremsvorrichtungen, bei denen ein Stock durch ein in die Radscheibe gebohrtes Loch gesteckt wurde. Doch dies war wohl lediglich eine „Feststellbremse“, um das Fahrzeug daran zu hindern, selbständig Hänge hinabzurollen.

Das Rad als Medium der Fortbewegung wurde vor etwa 5 000 Jahren erfunden. Aber erst im letzten Jahrhundert wurden ihm Aufgaben übertragen, die es 4 900 Jahre lang nicht zu erfüllen brauchte. Denn als das rollende Element eines Fahrzeugs wurde es ehedem gezogen. Es hatte nur Last zu tragen. Antrieb und Richtung bestimmten die Muskelkraft des Zugtieres, oft auch des Menschen. Erst als das Auto aufkam, wurde das Rad „aktiv“. Es hatte nun Kräfte zu übertragen, die den Antrieb erzeugen und die Richtung bestimmen. Zwar nach dem Willen des Fahrzeuglenkers, aber das dynamische Vollzugsorgan ist das Rad. Und nicht nur dies. Ohne den Reifen, wie er sich in den zurückliegenden Jahrzehnten entwickelt hat, könnte das Rad diese Dynamik nicht beherrschen. Den entscheidenden Schritt tat der schottische Tierarzt John Boyd Dunlop (1840 bis 1921), als er im Jahr 1888 luftgefüllte Gummischläuche für das Dreirad seines Sohnes anfertigte. Aber auch die Erfindung Dunlops wäre 50 Jahre früher nicht möglich gewesen. Denn erst 1839 hatte der Amerikaner Charles Nelson Goodyear die Vulkanisation entdeckt, die Umwandlung des klebrigplastischen Kautschuks in eine trocken-elastische Masse, den Gummi. Kautschuk als geronnener Baumsaft, aus dem man kurzlebige Gegenstände formen konnte, war schon den Eroberern Südamerikas bekannt. Aber sie und ihre Nachfahren wußten 300 Jahre lang nicht viel damit anzufangen. Erst in der ersten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts begannen die wissenschaftlichen Analysen, die systematische Verarbeitung und kommerzielle Auswertung des Kautschuks.

Wer ein Auto brachtet, sieht zunächst die Karosse-rie — ihre Form und ihre Farbe. Innenraum- und Sitzgestaltung, Instrumentenanordmmg, Art und Farbe von Verkleidungen und Sitzbezügen, Größe Und Form des Kofferraums — dies alles sind Elemente der Karosserie, die im Anschluß an die äuße-re Form beurteil werden. Die nicht sichtbaren Ein-zelheiten eines Automobils folgen erst danach — wenn überhaupt.

„Der Prozeß der Industrialisierung im 19. Jahrhundert, wie wir ihn kennen und mit Technik schlechthin identifizieren, ist mit der Entstehung der Fabrik verbunden. Die Organisation von Arbeit und die Zusammenfassung handwerklicher und maschineller Verrichtungen führten zu einer erheblichen Steigerung der Produktivität, die eine entscheidende Verbesserung der Lebensbedingungen ermöglichte. Die Deckung von Grundbedürfnissen und des Bedarfs an Konsumgütern leitete — nach einer Verfeinerung der Produkte und Produktionsverfahren — eine Sättigung ein, die zur Krise der Fabrik beitrug. Durch die informationstechnologie wird voraussichtlich eine neue Wactotumsphase beginnen. Der Kern einer zukünftigen Produktionserneuerung bildet die rechnerintegrierte und flexibel automatisierte Fabrik der Zukunft Sie verfügt über einen kontinuierlichen Fertigungsabkuf und ist energie-, material- und informationstechnisch verknupft. Maschinenintelligenz und die Fernwirkungsmöglichkeiten der Informationstechnik sind Voraussetzungen für die Einrichtung neuer Produktionsformen.“.

In Detroit, „Motor City of the World“ sah man vor Jahren in dem Unternehmen Ethyl Corporation Research laboratories, dem für die Kraftstofftechnik wohl bedeutendsten Forschungszentrum überhaupt, eine Gedenktafel mit der Inschrift: „The Problems of Engines, Fuels and Lubricants are inseparable.“ („Die Probleme des Motors, des Kraftstoffs und der Schmiermittel sind untrennbar.“) Die nun hundertjährige Entwicklungsgeschichte des Automobils mit ihren großartigen technischen Höhepunkten wäre ohne die sie ständig begleitende Entwicklung in der Kraftstoff- und Schmierstofftechnik nicht möglich gewesen.

Der unaufhaltsame Aufstieg des Automobils begann im Jahr 1886. Damals war allerdings seine spätere Bedeutung noch nicht zu erkennen. Heute ist das Kraftfahrzeug, ist die Automobilindustrie, sind die mit ihr verbundenen Produktions-, Distributions- und Dienstleistungsunternehmen aus einer modernen Wirtschaft nicht mehr wegzudenken. Schon der Versuch müßte scheitern. Die Spuren des Autos führen aus den hölzernen Handwerksschuppen der Motor-Pioniere über Erfinder, Tüftler und geniale Konstrukteure zur Konfektionierung und zur Massenproduktion, zur Massenmotorisierung. Verfolgt sei der Weg des Autos in der Bundesrepublik Deutschland, in Europa, in Nordamerika und in Japan durch die Statistiken der Produktionen und Produzenten.

Über neun Jahrzehnte sind seit dem ersten automobilsportlichen Wettbewerb, der Fahrt von Paris nach Rouen im Jahre 1894, vergangen. Dieses „Rennen“ wurde zum Grundstein einer großartigen Entwicklung. Aus den kutschenähnlichen Fahrzeugen der Jahrhundertwende sind im Lauf der Jahrzehnte Spitzenkonstruktionen entstanden, die in jeder Epoche das Optimum des jeweiligen technischen Standes darstellen. Mit diesen Errungenschaften wurde der technische Fortschritt unaufhörlich vorangetrieben. Was zunächst an einem Wettbewerbsfahrzeug im erbarmungslosen Renneinsatz erprobt wurde, ging oft — manchmal nach Jahren oder Jahrzehnten — in den Serienwagenbau über, der Rennsport diente also als Prüflabor. Zwar ist seine diesbezügliche Bedeutung heute nicht mehr so offensichtlich, dennoch wird der Tourenwagen der Zukunft weiterhin vom Wettbewerbsfahrzeug der Gegenwart profitieren können.

So weitsichtig die Begründer des Automobil-Zeitalters gewesen sein mögen, an Forschungsautomobile haben sie wohl kaum gedacht. Und doch sind diese Fahrzeuge der bisher letzte logische Schritt in der Evolution der Forschung, die parallel zur Evolution des Automobils verlief — nicht geradlinig, oftmals in Sprüngen, auch zurück, und verziert mit mancherlei seitlichen Arabesken. Geforscht wurde anfangs nur an Fahrzeugkomponenten, dann an Teilsystemen. Heute ist das Fahrzeug als Ganzes ins Zentrum der Forschung gerückt.

Über die Zukunft des Automobils ist besonders in jüngerer Zeit viel gesagt und geschrieben worden. Bei aller Vielfalt der Konzepte und Voraussagen ist gewiß: Die Anzahl der Personenwagen wird eher stärker zunehmen als in manchen Prognosen erwartet. Sie werden in den kommenden Jahrzehnten eine größere Transportleistung vollbringen als in der Vergangenheit, und zwar mit verringertem Verbrauch von Energie und Rohstoffen, erhöhter Transportsicherheit und weniger Schaden für die Umwelt. Das Auto erlangt diese besseren Eigenschaften evo-lutionär auf dem gewachsenen Fundament seiner ersten 100 Jahre. Die technischen Wege dorthin seien nacfolgend anhand ausgewählter Beispiele beschrieben.

In großen Zügen betrachtet betrifft dieses Thema eigentlich das uralte Spannungsverhältnis zwischen Mensch und Technik. Politik, im Sinne der Meinungsbildung und der daraus resultierenden Rechtsgebung einerseits und anderseits Technik, auf den Sektor Automobilkonstruktion eingegrenzt, sind indessen keine unüberwindlichen Gegensätze, wie dies auf den ersten Blick erscheinen mag. Der Mensch und sein Streben nach gesicherter Wohlfahrt in einer erträglichen Umwelt und mit seinen Ansprüchen an das gesellschaftliche Zusammenleben stehen im Mittelpunkt.

Anläßlich des 25jährigen Regierungsjubiläums 1914 erschien im Verlag Raimar Hobbing das dreibändige Werk „Deutschland unter Kaiser Wilhelm II“. Darin beschrieben Wissenschaftler, hohe Beamte und sonstige Persönlichkeiten die erzielten Leistungen und Erfolge auf den verschiedensten Gebieten. Im Abschnitt Verkehrswesen wurde dem Pferdefuhrwerk folgende Zukunft vorausgesagt.