Befeuerung & Feuermaterial

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Holzfeuer

Schon bei den antiken Leuchttürmen wurden ausnahmslos Holz als Befeuerungsmaterial verwendet. Es war das von der Natur direkt dargebotene, am leichtesten zu beschaffende und das billigste Feuermaterial. Zudem konnte es einfach mit nur einem Feuerkorb verwendet werden. Es war schon ein großer Fortschritt, das Holz in einem Feuerkorb oder einem Rost auf einem Turm zu brennen, aus dem die leuchtende Flamme mächtig emporschlug. Mit Holz brannten schon die römischen Leuchtfeuer und wahrscheinlich auch das Leuchtfeuer von Falsterbo bei seiner ersten Befeuerung. In den Feuerkörben flammten die Holzstücke, brennbarer Abfall aller Art, oft mit Teer genetzt, hell auf. Sie gaben bei Dunkelheit ein wohl bis zu 3 Seemeilen sichtbares Licht. Bei Wind und Sturm gestaltete sich die Erscheinung jedoch ungünstiger. Das Feuer loderte stoßweise vom Wind hell auf und sank dann wieder, von dickem Rauch ganz oder teilweise eingehüllt, fast verschwindend. Dies war wohl der Grund, dass die römischen Türme schachtartige Bekrönungen mit Rost und Zuglöchern erhielten, aus welchen die Flammen hervorschlugen. Wenn hierdurch auch nicht ganz der oben bezeichnete Nachteil vermieden werden konnte, so wurde er doch dadurch sehr erheblich gemildert.

Über die verbrauchte Holzmenge sind unterschiedliche Angaben bekannt. Alle alten Schriften erwähnen auch, dass besonders harzreiches Holz für den Leuchtfeuerdienst gewählt wurde.

Kohlefeuer

FeuerbliseDen Holzfeuern schließen sich ihrer Natur und ihrer Unterhaltung und Bedienung nach die Steinkohlenfeuer an, Die erste Verwendung von Steinkohlen war wohl 1560 beim schwedischen Feuer zu Kullen. Von dieser Zeit ab geht die Anwendung der Steinkohle zur Befeuerung der Seeleuchten rasch von sich. Um 1650 kommt die Steinkohle als Handelsartikel nach Deutschland und führt sich rasch für die deutschen Feuer ein. Sie hielt sich bis Ende des 18. Jahrhunderts fast überall als das beste Feuerungsmaterial, ja in Schweden bis gegen Mitte dieses 19. Jahrhunderts.

Die Steinkohlen, welche zu den Leuchtfeuern verwendet wurden, waren möglichst stark flammende und wenig Asche gebende. Sie wurden in eisernen Körben und Schachtherden gebrannt, welche frei auf der Plattform eines Turmes und Gerüstes oder wenigstens einer erhöhten Feuerstelle standen und Wind und Wetter ausgesetzt waren. Diese Körbe und Herde waren oft so groß, dass der ganze Bedarf für die Nacht in einer Schüttung aufgegeben wurde. Frühzeitig wurden zwar schon Versuche gemacht, diese Feuer besonders gegen die ungünstigen Einflüsse des Windes zu schützen, das Feuer innerhalb einer verglasten Laterne zu unterhalten und dadurch zu einem gleichmäßig brennenden, nicht zeitweise von Rauch verhüllten zu machen. Aber erst in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts gelang dies Smeaton. Es ist besonders seine Konstruktion, welche die Kohlenfeuer in Schweden so lange erhalten hat. Frei einem längere Zeit gleichrichtigen Wind ausgesetzt, mussten die Kohlenfeuer auch einseitig abbrennen. Die Steinkohlen brannten bei Windstille schlecht und verbreiteten wenig Licht. Dennoch gaben sie erhebliche Vorteile gegenüber Holz, in Transport, Bedienung und an vielen Stellen wohl auch im Kostenpunkt.

Es wurde den offenen Kohlenfeuern nachgerühmt, dass sie bei Nebel noch mehr als Holz sich dadurch markierten, dass sie die den Turm umgebende Nebelmasse erleuchteten, so dass die Stelle des Turmes sich als ein roter Schein sichtbar machte, oder die Wolken über dem Turm beleuchtet wurden, die dann das Licht reflektierten, in Folge dessen ein Feuerschein sichtbar oder erkennbar blieb, wenn das Feuer als solches nicht sichtbar war. Diese Sichtbarkeit konnte jedoch nur eine beschränkte sein. Allein auch die Weitsichtigkeit der Steinkohlenfeuer war höchstens bei mittlerer Luft fünf bis sechs Seemeilen. Leider liegen über diesen wichtigen Punkt keine eingehenden Berichte vor. Dennoch waren diese Feuer für die langsam fahrenden Segelschiffe von hohem Werte. Die Leuchtfähigkeit der Kohlenfeuer war natürlich von der guten Verbrennung der Kohlen abhängig, also von der Konstruktion der Feuerstelle und von ihrer Größe. Die Feuerstelle bestand fast bis zum Schluss der Steinkohlenperiode aus einfachen Feuerkörben, seltener Rosten mit Herd.

Blüsenmeister und Feuerknechte hatten die ganze Nacht über ununterbrochen Schwerstarbeit zu leisten. Sie mussten das Feuer bewachen, Kohle schleppen, bei Flaute das Feuer mit dem Blasebalg unterhalten und schließlich Asche beseitigen. 

Über den Verbrauch von Kohlen gibt es nur wenige und noch dazu widersprechende Angaben. Sie reichen von 225 bis zu 1000 englischen Pfund pro Nacht.

FeuerwippeFeuerwippe

Bei der schon früh verwendeten Feuerwippe, bei der der Feuerkorb an einem beweglichen Schwengel hängt, wie bei den alten Ziehbrunnen der Eimer. Aus diesen Wippen ist offenbar die Einrichtung hervorgegangen, in der eine ähnliche Vorrichtung auf einem Turm angebracht ist, der wohl vorher einen Feuerkorb auf seiner Plattform trug. So hatte Falsterbo schon 1635 eine solche. Sie bestanden in einem starken hölzernen Gerüst, das einen Mast trug, der um eine horizontale Achse drehbar und oben mit einer starken eisernen Gabel versehen war, in der der Feuerkorb hing. Der obere Teil des Mastes war mit Eisen beschlagen, und ein konisches Schutzblech wies die fallenden glühenden Zünder von dem Mast ab. Am Gestell war eine Winde befestigt, die zwei entgegengesetzt Zugtaue trug. Die Winde war am Unterteil des Mastes befestigt. Durch diese Einrichtung konnte man durch Rechts- und Linksdrehen der Winde den Mast niederholen und aufrichten. Aufgerichtet, wurde er dann gegen einen Querhaken durch einen Überfallbügel befestigt. Der Mast war durch ein Gegengewicht ausbalanciert. Diese Feuerwippen waren sehr verbreitet und wurden in bedeutender Größe ausgeführt, so dass sie den Feuerkorb 30 Fuß und mehr über den Standort hoben. Der Korb konnte jedoch nur mäßige Größe haben, so dass er in den langen Nächten und bei starkem Winde wohl mehrfach neu gefüllt werden musste.

 

Befeuerung durch Kerzen

Die Anwendung von Kerzen, Talg und Wachs für Leuchtfeuer, geht weit zurück. Die ersten bedienten Feuer können sicher als Kerzenfeuer in kleinen Handlaternen bezeichnet werden. Selbst in größeren Laternen zum Aufhängen an hohen Holzgerüsten treten Kerzen schon früh auf, so zu Neuwerk 1286. Dieppe soll Ende des 14. Jahrhunderts in einer Laterne Lichte zu einem Hafenfeuer benutzt haben, das zu Zeiten des Hochwassers aufgezogen wurde. Ihrer Natur nach musste die Anwendung solcher Laternen, selbst mit mehreren Lichten, zu Anfang wohl eine beschränkte sein und war zunächst wohl nur für kleine Feuer, oder solche, die nur zeitweise bei Hochwasser oder für ansegelnde Schiffe ausgehängt wurden, zu gebrauchen. Die leichte Einrichtung und bequeme Befeuerung durch Lichte oder Kerzen führte sich jedoch bald auch auf Leuchttürmen ein. So bildeten z. B. das Feuer zu Travemünde (zuerst und wahrscheinlich mit Lichten befeuert 1316) im Jahre 1616 12 Wachskerzen in einer verglasten Laterne. Eine gleiche Anlage gab es in Warnemünde vor 1408, in Weichselmünde 1482. Trotz dessen, dass die Lichte von Zeit zu Zeit geputzt werden mussten, erhielten sich die Kerzenfeuer doch lange gegenüber den Kohlenfeuern und den antiken Öllampen mit Saugdochten, besonders an Orten, wo Kohlen oder Holz schwer zu beschaffen waren, oder der Transport und die Unterbringung große Schwierigkeiten und Kosten machten. Die Sichtweite der Kerzenlichter betrug bei mittlerer Luft 2,4 Seemeilen, bei klarer Luft 2,8 Seemeilen.

Lampen mit Rüböl

Die Lampen, in denen Rüböl, gebrannt wurde, waren bis gegen das Ende des 18. Jahrhunderts die wenig verbesserten antiken Lampen mit runden, später mit flachen Saugdochten. Der Ersatz der runden Dochte durch Flachdochte erhöhte die Helligkeit der Lampen etwas. Ebenso suchte man die Wirkung der Flamme durch Scheinwerfer von poliertem Metallblech, welche hinter derselben angebracht wurden, zu erhöhen, brachte auch zwei oder mehr solcher Scheinwerfer an, doch wurde durch alle diese Mittel nur wenig erreicht, sowohl in Bezug auf den Lichtgeber, als auf die Zusammenfassung des Lichtes, um größere Sichtbarkeit zu erzielen. Der entscheidende Schritt geschah erst 1785 durch Argands Erfindung der Lampe mit doppeltem Luftzug. Erst mit dieser Erfindung wurden nicht nur die Wege zur richtigen Ausnutzung des Öles sowie aller flüssigen Brennmaterialien zu Leuchtzwecken eröffnet, sondern die neue Lampe, mit einem Zugrohr, dem Glaszylinder versehen, gestattete die wissenschaftliche Ausbildung der Hilfsmittel zur Erzielung einer gesteigerten Lichtwirkung, d. h. zum Zusammenfassen und Zusammenhalten (Konzentrierung) der von den Lichtquellen ausgehenden Lichtstrahlen und deren bewusste Verwendung zur Beleuchtung des ganzen Horizontes oder von bestimmten Richtungen und Winkeln. Die Benutzung des Öles in antiken Lampen mit runden Saugdochten zu Leuchtfeuern ist wahrscheinlich sehr alt, doch war dieselbe an eine bestimmte Bedingung gebunden, nämlich an den Schutz der Flammen durch eine verglaste Laterne. Denn Wind und Wetter ausgesetzt konnten die Lampen nicht brennen. Die Öllampen mit Flachdochten von 23 mm Breite verbrauchten pro Jahr bis zu 70 kg Öl.

Lange hatte das Rüböl als Leuchtmaterial allein geherrscht und sich den fortschreitenden Anforderungen an die Lichtstärke der Flammen angepasst. Von den eindochtigen Lampen mit doppeltem Luftzug und gleich bleibendem Ölstand ausgehend entstanden vierdochtige Brenner, bei denen das Öl durch mechanische Vorrichtungen, von Uhrwerken getriebene Pumpen, zugeführt wurde und über die Brennerkrone, zum Schutz gegen die Hitze der Flamme, in bestimmter Menge überlief. Erst das Petroleum vermochte das Rüböl zu verdrängen und beherrschte das Leuchtfeuer lange Zeit. Die Benutzung des Mineralöls bzw. Petroleums in den Lampen der Leuchtapparate ist identisch mit dem des Rüböls.

Gaslampen

Der erste Mitbewerber erstand dem Rüböl mit in Leuchtgas aus Steinkohlen, Kohlengas, später auch dem Gas aus Harzen und schweren Ölen.

(Komprimiertes Gas, Gasglühlicht, Carbid.) Da die Gasbrenner mit Glaszylinder und doppeltem Luftzug sich ohne Schwierigkeit in die Parabole an Stelle der Öllampen einführen ließen, stand ihrer Anwendung kein Hindernis entgegen, während sie in Bezug auf Helligkeit, Bedienung und Reinlichkeit erhebliche Vorteile boten. Ein festes Feuer mit Gasbrennern ist schon 1819 in Neufahrwasser eingerichtet worden.

Eine neue Anwendung des Leuchtgases kam mit dem Fett- oder Harzgas, dass man bis auf 10 Bar komprimierte, so dass in einen verhältnismäßig kleinen Raum eine große Menge dieses verdichteten Gases aufgenommen und in diesem Zustand transportiert werden konnte. Dieses Gas benutze man für feste Feuer sowie als intermittierende Feuer auf Leuchtbojen, die nur schwer zugänglich waren. Diese Gas-Leuchtbojen haben sich seit 1880 überaus rasch eingebürgert und dienten nicht nur zur Markierung von Einfahrten in enge Kanäle, sondern auch zur Deckung von weit gedehnten Untiefen, welche dem heftigsten Wind- und Wellenandrang ausgesetzt sind. Sie brennen Tag und Nacht, und der Vorrat des gespeicherten Gases reichte drei Monate und mehr.

Eine Weiterentwicklung der Gasbrenner war das Gas-Glühlicht. Die Auerschen Strümpfe dieser Apparate haben 4 cm Durchmesser bei 7 cm Höhe, und sind die Gläser dementsprechend berechnet und geschliffen. Als Gas wurde schweres Öl- oder Harzgas verwendet. Diese Feuer hatten eine rund dreimal stärkere Lichtenergie. Die erforderliche Gasanstalt am Turm ist überaus einfach.

Elektrische Feuer

Die elektrischen Feuer sind sind die intensivsten, die mit der größten Energie, indem sie in einem Lichtbündel von sehr geringem Querschnitt ihre ganze sehr große Lichtmenge vereinigen, ein Kernlicht aussenden. Hierzu kommt, dass ihre Intensität weit über die der übrigen Lichtquellen erhöht werden kann, so dass die Lichtstärke des Feuers der Beschaffenheit der Luft, klar bis nebelig, angepasst werden kann. Für eine effektive Ausnutzung der Optik sollte sich das Leuchtmittel etwa im Brennpunkt dieser befinden. Das erste elektrische Feuer in Deutschland wurde 1890 in Neufahrwasser eingerichtet. Danach folgten die Leitfeuer von Campen und Borkum.

Kohlebogenlampen

Die Kohlebogenlampe besteht aus zwei Kohleelektroden, die bei normaler Umgebungsluft mit einem Lichtbogen betrieben werden. Die Lampe wurde mit Gleichspannung betrieben. Durch kurzzeitiges Zusammenführen der Elektroden, wird die Kohlebogenlampe gezündet, wodurch die Kohleelektroden bis Weißglut erhitzt werden. In der Gasentladung entsteht ein Lichtbogen, der etwa 30 Sekunden stabil brennt. Später entwickelte man eine Regelung, die den Elektrodenabstand trotz des Abbrandes der Kohlespitzen konstant hielt. Um eine möglichst große Helligkeit zu erreichen, ordnete man die Anode im Brennpunkt des Reflektors der Lampe an. Die ersten Kohlebogenlampen gaben ein leicht gelbliches Licht ab. Später konnte man durch Zusätze in der Kohleelektrode die Lichtausbeute steigern und gleichzeitig ein tageslichtähnlicheres Licht erzeugen.

Glüh- und Gasentladungslampen

Ab 1925 wurden die Kohlebogenlampen nach und nach durch Glühlampen ersetzt. Heute sind es Gasentladungslampen, die den Schiffern ihren Weg weisen. Gasentladungslampen unterscheidet man durch den Druck im Entladungsgefäß. Es gibt Niederdruck-Enladungslampen (Leuchtstoffröhren), Hochdruck-Entladungslampen (Quecksilberdampflampen, Krypton-Bogenlampen) und Höchstdruck-Entladungslampen (Quecksilberdampf-Höchstdrucklampen, Xenon-Kurzbogenlampen). Zur Strombegrenzung müssen Gasentladungslampen immer mit Vorschaltdrosseln betrieben werden.  Hochdruck-Gasentladungslampen nennt man auch kurz: HID-Lampen (High Intensity Discharge). Die Stromdichte und Leuchtdichte sind hier wesentlich höher als bei Niederdruck-Entladungslampen.

Halogen-Metalldampf-Lampe

Der Leuchtturm von Tallin wird heute mit Kernenergie betrieben. Einige Leuchttürme beziehen ihre Energie aus Sonnenkollektoren. Bei den Leuchtdioden ist der hohe Lichtstrom wegen der hohen Packungsdichte nicht realisierbar. Man experimentiert auch mit Laserlicht, denn dieses wird bei Nebel wesentlich weniger abgeschwächt als herkömmlich erzeugtes Licht.

Tragweiten in Seemeilen bei normaler Sicht

Tragweite

 

 

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