James Watt

Porträt James Watt von Carl Frederik von Breda
Porträt James Watt - gemalt von Carl Frederik von Breda
Eins haben die beiden Einheiten Pferdstärke und Kilowatt ja gemeinsam. Beide haben etwas mit James Watt zu tun. Während sich James Watt den Begriff Pferdestärke aber ausdachte, um die Leistung seiner Dampfmaschinen werbewirksam in Szene zu setzen, hatte er mit der nach ihm benannten Maßeinheit Watt dann nichts direkt zu tun. Diese wurde erst im 20. Jahrhundert festgelegt. kW in PS umrechnen. Hier eine Biographie des Weiterentwicklers der Dampfmaschine.

Wer war James Watt?

James Watt war ein Erfinder, der in Schottland lebte. Geboren wurde James Watt im Jahr 1736 (nach dem julianischen Kalender, der damals noch in Großbritannien galt am 19. Januar, nach dem gregorianischen Kalender am 30. Januar) in Greenock, einem Seehafen, geboren. James Watt starb am 25. August 1819 in seinem Haus in Heathfield, Staffordshire.

Kindheit und Jugend von James Watt

Geboren wurde James Watt im 18. Jahrhundert. Seine Eltern waren zwar arm, aber dennoch gebildet. Sein Vater war nicht nur Zimmermann, er war auch Konstrukteur nautischer Geräte. Er hatte zudem auch eine Verwaltungsstelle der Stadt inne und soll auch Schiffsrichter gewesen sein. Seine Mutter, Agnes Muirhead, stammte aus vornehmer Familie und war sehr gebildet. Der Großvater von James Watt, Thomas Watt, war ein national-schottisch eingestellter Mathematiklehrer gewesen. Watts Eltern warn n sehr religiös.

Da James ein kränkliches Kind war, dass unter anderem unter chronischen Kopfschmerzen litt, wurde er teilweise von seinen Eltern unterrichtet. Später besuchte er dann das Greenock Gymnasium. Latein und Griechisch interessierten ihn weniger, daf&üuml;r zeigte er große manuelle Geschicklichkeit und eine Eignung f&üuml;r die Mathematik. Schon als Kind experimentierte James Watt gerne. Jeder Gegenstand, der ihm in die Finger kam, wurde genau untersucht und auf seine Funktionsweise hin erforscht. Der kleine Forscher sammelte außerdem Pflanzen und Steine, er las wohl sehr viel und war ein fleißiger Geschichtenerfinder.

James Watt interessierte sich f&üuml;r das Studium der Medizin. Dies konnten seine Eltern ihm aber nicht bezahlen. Zudem starb seine Mutter, als er 18 wurde und sein Vater war kränklich.

James Watt macht eine Mechanikerlehre

Watt ging nach London und begann dort eine inoffizielle Mechanikerlehre. Diese sollte sieben Jahre dauern. Da sich dem jungen Mann aber bald nichts mehr Neues in seiner Lehrzeit bot, brach er vorzeitig ab. Er hat wohl nur ein Jahr durchgehalten. Da er seine Ausbildung aber nicht beendet hatte, durfte er keine eigene Werkstatt eröffnen. Ein Versuch scheiterte an dem Einspruch der Glasgower Z&üuml;nfte. Und das obwohl er als mathematischer Instrumentenhersteller arbeiten wollte und es einen solchen in Glasgow noch gar nicht gab.

Instrumentenmacher an der Universität von Glasgow

Im Jahr 1757, James Watt war 21 Jahre alt, erhielt er eine Stelle als Instrumentenmacher an der Universität von Glasgow. In dieser Funktion fertigte und reparierte er f&üuml;r die Universität Instrumente. Darunter Kompasse und Quadranten. Zuvor hatte die Universität astronomische Instrumente von Alexander Macfarlane (einem Schottischen Astronom, gest. 1755) erhalten, um die sich gek&üuml;mmert werden musste. Er unterhielt daf&üuml;r ein Labor, dass sich bald schon zum Treffpunkt von Dozenten und Studenten entwickelte. Obwohl er eigentlich nur ein Handwerker war, fand Watt an der Universität durch sein Wissen viele Freunde. Unter diesen war auch der Ökonom Adam Smith. Watts Zeitgenossen beschrieben ihn als außerordentlich bescheiden und liebensw&üuml;rdig.

Heirat im Jahr 1760

Im Jahr 1760 heiratete James Watt seine Cousine und Jugendliebe, die 1736 geborene Margaret (Peggy) Miller. Allerdings starb seine Frau bereits im Jahr 1773 bei der Geburt des sechsten Kindes. Von diesen sechs Kindern &üuml;berlebte nur der 1769 geborene Sohn James. Anderen Quellen zufolge &üuml;berlebte nicht nur James Jr. (1769-1848) sondern noch eine Tochter namens Margaret (1767-1796).

Im Jahr 1775 ging James Watt eine zweite Ehe ein, diesmal heiratete er Anne Mcgregor, Tochter eines Glasgower Farbstoffmachers. Mit Anne hatte er zwei Kinder: Gregory (1777-1804, der Geologe und Mineraloge wurde sowie Janet (1779-1794). Seine Frau Ann stirbt 1832.

James Watt und die Dampfmaschine

James Watt und zwei weitere Verbesserer der Dampfmaschine. Statue Drei Weise in Birmingham.
Birmingham - Die vergoldete Bronzestatue des Matthew Boulton, James Watt und William Murdoch berühmt für die Entwicklung der Dampfmaschine, auch bekannt als die drei Weisen
Die Dampfmaschine war schon lange vor James Watt erfunden worden. Bereits im Jahr 1712 hatte der englische Erfinder Thomas Newcomen (1663-1729) eine atmosphärische Dampfmaschine zur Wasserhaltung in Bergewerken erfunden. Im Jahr 1764 wurde James Watt in seiner Stellung als Universitätsmechaniker mit dem Auftrag konfrontiert, ein nur schlecht funktionierendes Modell einer Dampfmaschine nach der Bauart von Thomas Newcomen zu reparieren. Watt erkannte wohl gleich, dass das Problem im ung&üuml;nstigen Wärmehaushalt der Grundkonstruktion begr&üuml;ndet war. Watt erkannte aber nicht nur das Problem, er war auch in der Lage, die Konstruktion zu verbessern. Das Problem des ung&üuml;nstigen Wärmehaushaltes löste er, in dem er die f&üuml;r die Dampfmaschine notwendige Kondensation des Wasserdampfes in einen separaten Behälter (Kondensator) verlegte. Um den Wärmeverlust zu verringern, ließ er diesenvon außen auch noch von einem Steam Jacket umsp&üuml;len. Dazu wurden noch Holzbretter angebracht und so die Dampfumsp&üuml;lung isoliert. Etwas später erfand er dann noch das Wattsche Parallelogramm.

Um sich der Weiterentwicklung der Dampfmaschine zu widmen gab James Watt schließlich seine Stelle als Mechaniker an der Universität Glasgow auf. Um mit seiner Familie &üuml;ber die Runden zu kommen, arbeitete er noch als Feldvermesser. Dennoch häuften sich bald die Schulden. Zudem war Watt auch häufig krank. Im Jahr 1769 fand er dann in dem Eisenfabrikaten John Roebuck (1718-1794, selbst auch ein Erfinder, ihm kam während der industriellen Revolution auch eine bedeutende Rolle zu) einen Finanzier.

Patent Nr. 913

Am 5. Januar 1769 erhielt James Watt das englische Patent Nr. 913. James Watt war nicht der Erste, der die Newcomen-Dampfmaschine verbessert hatte. Schon John Smeaton hatte diese optimiert. James Watt Verbesserung brachte dann noch einmal eine Ersparnis an Steinkohle von &üuml;ber 60 Prozent ein.

John Roebuck geht Pleite

Eine gute Erfindung oder Idee zu haben, bedeutete aber auch im 18. Jahrhundert nicht, dass das ganze ein Selbstläufer wird. James Watt ging zunächst daran, einen dampfdichten Zylinder herzustellen. Ehe das ganze zum Erfolg wurde, ging sein Förderer John Roebuck wegen der Erfolglosigkeit seiner anderen Unternehmen pleite und musste seine Anteile an der Watt Erfindung wieder verkaufen. Diese gingen an den Industriellen Matthew Boulton. James Watt war nun aber nicht mehr aufzuhalten. Und so wurde im Jahr 1776 die erste einsatzfähige Dampfmaschine nach dem Wattschen Prinzip in der Fabrik von John Wilkinson installiert. Wilkinsons Firma war es gelungen, einen Zylinder aus Eisen in der erforderlichen Qualität zu fertigen. In den Folgejahren verbesserte James Watt die Dampfmaschine immer weiter.

Pferdestärke

Seit 1788 stattete er seine Dampfmaschinen mit den bereits erfolgreich in Windm&üuml;hlen benutzten Fliehkraftreglern zur Regelung der Drehgeschwindigkeit der Antriebsachse unter Belastungsschwankungen aus. Außerdem f&üuml;hrte er die Definition Pferdestärke (PS) als Maßeinheit f&üuml;r die Leistung ein.

Konkurrenz wird klein gehalten

Watt und Boulton behinderten während der Zeit, in der die Watt verliehenen Patente G&üuml;ltigkeit hatten, erfolgreich die Weiterentwicklung der Dampfmaschine durch konkurrierende Ingenieure. So verklagten sie Jonathan Hornblower, dessen Verbunddampfmaschine einen höheren Wirkungsgrad möglich machte, wegen Patentverletzung und konnten so deren Weiterentwicklung stoppen.

Lebensabend und Tod von James Watt

Im Jahr 1800, James Watt war 64 Jahre alt, stieg der Erfinder aus seinen Unternehmen aus. Seine Anteile &üuml;bergab er seinen Söhnen James und Gregory. James Watt zog sich in sein Haus Heathfield in Handsworth, Birmingham, zur&üuml;ck. Dort widmete er sich anderen Erfindungen. Er galt als sehr gesellig. Am 25. August 1819 stirbt James Watt. Er wird in der ST. Mary’s Church in Handsworth beigesetzt.

Ehrungen von James Watt

Briefmarke James Watt aus Kuba.
Briefmarke James Watt aus Kuba
James Watt wurde für seine Leistungen mehrfach geehrt. Hier eine kleine Auswahl der Ehrungen:

Watts einflussreichste Erfindung

Es gibt zwei verschiedene Meinungen dar&üuml;ber, was die einflussreichste Erfindung von James Watt gewesen ist. Der einen Meinung nach war dies die Verbesserung des Wirkungsgrades von Dampfmaschinen. Dies bewerkstelligte Watt durch Verlagerung des Kondensationsprozesses aus dem Zylinder in einen separaten Kondensator.

James Watt selbst hielt das von ihm entworfene Gestänge, das Wattsche Parallelogramm (Watt-Mechanismus, Wattgestänge), f&üuml;r seine größte Erfindung.

Erfindungen von James Watt

Erfindungen, für die James Watt auch entsprechende Patente erhielt. Insgesamt meldete James Watt sechs Patente an.

Erfindung der Dampfmaschine

Das hinter der Dampfmaschine liegende Prinzip war schon fr&üuml;her bekannt. Und so gibt es Berichte aus dem ersten nachchristlichen Jahrhundert &üuml;ber eine technische, rudimentär als Dampfmaschine zu bezeichnende Apparatur (Heronsball). Um die Dampfkraft zu illustrieren, gab es bereits vor der eigentlichen Erfindung der Dampfmaschine dampfgetriebene Maschinen. Mit der Erfindung der Dampfmaschine beschäftigten sich zudem Gelehrte wie Blasco de Garay (1543), Denis Papin (1690) und Thomas Savery (1698). Alle aber erfolglos. Erst Thomas Newcomen konstruierte die erste verwendbare Dampfmaschine im Jahr 1712. Diese diente zur Wassererhebung in Bergwerken. James Watt wird zwar fälschlicherweise gerne die Erfindung der Dampfmaschine zugeschrieben, der Schotte hat aber den Wirkungsgrad der Newcomenschen Dampfmaschine erheblich verbessert.