Wettersatz
Ein Wettersatz ist eine Maschine zur künstlichen Bewetterung im Bergbau.<ref name= "Quelle 1" /> Er hat vom prinzipiellen Aufbau große Ähnlichkeit mit einer gewöhnlichen Saugpumpe.<ref name= "Quelle 2" /> Die Maschine konnte, je nach Einsatz, entweder frische Wetter zuführen oder Böse Wetter absaugen.<ref name="Quelle 12" /> Eingesetzt wurde der Wettersatz überwiegend in den Bergwerken des Harzer Bergreviers.<ref name= "Quelle 3" /> Da der Wettersatz im Harz erfunden wurde, wird er auch als Harzer Wettersatz bezeichnet.<ref name= "Quelle 2" /> Der Harzer Wettersatz wurde aber nicht nur im Harzer Bergrevier, sondern auch in Sachsen im Freyberger und im Marienberger Bergrevier, zur Bewetterung der Grubenbaue eingesetzt.<ref name="Quelle 21" /> Des Weiteren wurden die Maschinen in Eisenhütten als Gebläse für den Hochofen eingesetzt.<ref name="Quelle 14" />
Geschichte
Im Jahr 1711 wurde der erste Wetterkasten gefertigt, der zur damaligen Zeit 85 Reichstaler kostete.<ref name="Quelle 10" /> Erfinder dieser Maschine war der Maschinendirektor Johann Justus Bartels aus Clausthal.<ref name="Quelle 11" /> Die Maschine gehörte wettertechnisch gesehen zu den Wetterbläsern.<ref name="Quelle 2" /> Diese hölzerne Wetterkunst bewehrte sich so gut, das schon kurz darauf eine weitere Maschine gefertigt wurde.<ref name="Quelle 18" /> Im Jahr 1712 wurde die zweite Maschine dieses Typs gebaut.<ref name="Quelle 11" /> Dieser Wetterkasten wurde aus Messingblechen gefertigt und kostete bereits 600 Reichstaler.<ref name="Quelle 10" /> Im Jahr 1734 wurde der Wettersatz von Christian Schwarzkopf aus Clausthal<ref group="ANM" name="Anm. Humbldt." /> erfunden.<ref name="Quelle 2" /> Er nutzte dazu das Grundprinzip des Wetterkastens, führte jedoch an dem Wetterkasten wesentliche Verbesserungen durch.<ref name="Quelle 18" /> Schwarzkopf installierte diese Maschine zunächst auf der Grube Gnade Gottes, verbesserte den Prototyp jedoch bereits im Jahr 1736.<ref name="Quelle 10" /> Der Aufbau des Harzer Wettersatzes inspirierte die Herren von Baader und Köhler zur Konstruktion von hydrostatischen Gebläsen.<ref name= "Quelle 15" /> Bereits im Jahr 1787 verbesserte der Oberbergrath Ritter von Baader den Verschluss des Wettersatzes, indem er das Gebläse so konstruierte, dass es anstatt mit Leisten mit Wasser abgedichtet<ref group="ANM" name="Anm. Hassenfr." /> wurde.<ref name="Quelle 14" /> Von Baader erbaute ein Gebläse mit diesem Prinzip im Jahr 1799 auf dem Eisenwerk von Weyerhammer in der Oberpfalz.<ref name= "Quelle 15" /> Eine ähnliche Konstruktion eines Gebläses wurde auch von John Laurie gebaut.<ref name="Quelle 14" /> Beide Gebläse waren baugleich und arbeiteten nach dem Prinzip des Harzer Wettersatzes.<ref name= "Quelle 15" /> Ob nun Laurie die Konstruktion von Baaders einfach nachgeahmt hat oder dieser ihm die Konstruktion mitgeteilt hat, ist nicht eindeutig geklärt worden.<ref name="Quelle 14" />
Grundlagen {{#invoke:Vorlage:Anker|f |errCat=Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Anker |errHide=1}}
Der Harzer Wettersatz ist vom Prinzip her eine Luftpumpe mit Wasserdichtung.<ref name="Quelle 19" /> Er wird auch als Paterscher Wetterkasten bezeichnet.<ref name="Quelle 9" /> Eingesetzt wurde der Wettersatz zur Bewetterung kleiner Grubengebäude und beim Abteufen von Schächten.<ref name= "Quelle 4" /> Aufgrund seines einfachen Aufbaus war der Harzer Wettersatz verhältnismäßig kostengünstig.<ref name="Quelle 8" /> Zunächst setzte man den Wettersatz, durch entsprechende technische Einstellung so ein, dass er als Wettersauger funktionierte.<ref name="Quelle 16" /> Später war es durch technische Veränderung auch möglich den Wettersatz als Wetterbläser zu verwenden.<ref name="Quelle 17" /> Im Laufe der Jahre wurde der Wettersatz mehrfach verbessert.<ref name= "Quelle 2" /> Er wurde in einigen Bergrevieren bis Anfang des 20. Jahrhunderts benutzt. Eingesetzt wurde der Wettersatz überall dort, wo andere Bewetterungsmaschinen nicht zu bekommen waren.<ref name="Quelle 8" /> Mit einem Wettersatz konnten Strecken mit einer Länge von bis zu 1000 Metern bewettert werden.<ref name= "Quelle 7" /> Angetrieben wurde der Wettersatz entweder mittels menschlicher Muskelkraft<ref group="ANM" name="Anm. Humbldt 2." /> oder durch Wasserkraft.<ref name="Quelle 20" />
Aufbau
Es gibt zwei unterschiedliche Bauformen des Wettersatzes, den einfachen und den doppelten Wettersatz.<ref name= "Quelle 1" /> Der einfache Wettersatz besteht aus einem feststehenden und einem beweglichen Holzfass.<ref name="Quelle 13" /> In das feststehende äußere Fass ist am Boden eine Röhre angebracht, die weit bis in das Fass hineinreicht.<ref name= "Quelle 5" /> Am oberen Ende der Röhre befindet sich ein Klappenventil.<ref name= "Quelle 6" /> Am unteren Ende der Röhre wird eine Lutte angeschlossen.<ref name= "Quelle 5" /> In das äußere Fass wird das kleinere zweite Fass so montiert, dass es über die Röhre gestülpt ist und gleichzeitig auch beweglich ist.<ref name="Quelle 22" /> Dieses zweite Fass wird auch als Glocke bezeichnet, es ist am oberen Ende mit einem Pumpengestänge verbunden, damit es auf und ab bewegt werden kann.<ref name= "Quelle 5" /> Zum Ein- und Ausströmen der Wetter befinden sich am inneren Fass zwei Ventile.<ref name="Quelle 13" /> Je nach Aufbau dieser Ventile kann der Wettersatz als Wetterbläser oder als Wettersauger arbeiten.<ref name= "Quelle 6" /> Beim Wettersauger ist die Röhre mit einem nach außen klappenden Ventil versehen und in der Glocke befinden sich nach innen klappende Ventile. Beim Wetterbläser ist das Klappventil an der Röhre nach innen klappend und die Ventile an der Glocke sind nach außen klappend konstruiert.<ref name= "Quelle 7" /> In das äußere Fass wird Wasser bis unterhalb der Röhre eingefüllt.<ref name= "Quelle 5" /> Das äußere Fass ist oben und das innere Fass ist unten offen.<ref name= "Quelle 1" /> Der doppelte Wettersatz besteht aus zwei feststehenden und zwei beweglichen Fässern.<ref name="Quelle 13" /> Die beweglichen Fässer sind mittels Ketten an einem Balken befestigt, der durch Maschinenkraft bewegt wird.<ref name= "Quelle 1" /> Der sonstige Aufbau dieses Wettersatzes gleicht dem des einfachen Wettersatzes.<ref name= "Quelle 3" />
Funktion
Durch die Bewegung des Hubgestänges wird das innere Fass auf und ab bewegt.<ref name= "Quelle 5" /> Je nachdem, ob der Wettersatz nun als Wettersauger oder als Wetterbläser eingesetzt wird, arbeiteten die Ventile entsprechend.<ref name= "Quelle 7" /> Beim Wettersauger entsteht bei jedem Hub des beweglichen Fasses zwischen dem Boden des inneren Fasses und der Wasseroberfläche ein Unterdruck.<ref name= "Quelle 2" /> Aufgrund dieses Unterdrucks wird nun das Ventil an der Röhre geöffnet.<ref name= "Quelle 4" /> Dadurch strömt die Luft aus der Lutte in den Hohlraum des Wettersatzes.<ref name="Quelle 20" /> Die Abwetter aus den Grubenbauen strömen dann in die Lutte.<ref name= "Quelle 4" /> Bei der Abwärtsbewegung des inneren Fasses wird nun diese im Wettersatz befindliche Luft komprimiert.<ref name= "Quelle 2" /> Es entsteht im Wettersatz ein leichter Überdruck, der die Ventile des inneren Fasses öffnet.<ref name="Quelle 13" /> Dadurch kann die Luft aus dem Wettersatz in die freie Atmosphäre ausströmen.<ref name= "Quelle 2" /> Beim Wetterbläser öffnen sich bei jedem Hub der Glocke die Ventile in der Glocke.<ref name= "Quelle 7" /> Dadurch strömt die Frischluft beim Anheben der Glocke in den Wettersatz ein.<ref name= "Quelle 5" /> Sobald die Glocke durch das Gestänge niedergedrückt wird, schließen sich die Ventile in der Glocke.<ref name= "Quelle 7" /> Die in der Glocke befindliche Luft wird nun komprimiert und wird durch die Röhre in die Lutte gedrückt und somit in die Grubenbaue geblasen.<ref name= "Quelle 5" />
Einzelnachweise
<references responsive>
<ref name="Quelle 1">Heinrich Veith: Deutsches Bergwörterbuch mit Belegen. Verlag von Wilhelm Gottlieb Korn, Breslau 1871.</ref> <ref name="Quelle 2">Johann Heinrich Moritz Poppe: Wettersatz, Harzer Wettersatz, in ders.: Encyclopädie des gesammten Maschinenwesens, oder vollständiger Unterricht in der praktischen Mechanik und Maschinenlehre. Fünfter Theil, Schra - Z, mit zwölf Kupfertafeln, bey Georg Voß, Leipzig 1810, S. 476–483; Digitalisat über Google-Bücher</ref> <ref name="Quelle 3">Erklärendes Wörterbuch der im Bergbau in der Hüttenkunde und in Salinenwerken vorkommenden technischen und in Salinenwerken vorkommenden technischen Kunstausdrücke und Fremdwörter. Verlag der Falkenberg’schen Buchhandlung, Burgsteinfurt 1869.</ref> <ref name="Quelle 4">Emil Stöhr: Katechismus der Bergbaukunde. Mit 48 Holzschnitten. Lehmann & Wentzel Buchhandlung für Technik und Kunst, Wien 1875, S. 266.</ref> <ref name="Quelle 5">Wilfried Ließmann: Historischer Bergbau im Harz. 3. Auflage, Springer Verlag, Berlin und Heidelberg 2010, ISBN 978-3-540-31327-4, S. 104–106.</ref> <ref name="Quelle 6">Emil Stöhr, Emil Treptow: Grundzüge der Bergbaukunde einschließlich der Aufbereitung. Als zweite Auflage des Katechismus der Bergbaukunde von Emil Stöhr. Mit 230 in den Text gedruckten Abbildungen, Verlagsbuchhandlung Spielhagen & Schurich, Wien 1892, S. 302, 303.</ref> <ref name="Quelle 7">Gustav Köhler: Lehrbuch der Bergbaukunde. Zweite verbesserte Auflage. Mit 846 Holzschnitten und 7 lithographirten Tafeln, Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig 1887, S. 699.</ref> <ref name="Quelle 8">Fritz Heise, Fritz Herbst: Lehrbuch der Bergbaukunde mit besonderer Berücksichtigung des Steinkohlenbergbaus. Erster Band. Mit 583 Textfiguren und 2 farbigen Tafeln, Verlag von Julius Springer, Berlin 1908, S. 508.</ref> <ref name="Quelle 9">Wilhelm Leo: Lehrbuch der Bergbaukunde. Für Bergschulen und zum Selbstunterricht insbesondere für angehende Bergbeamte, Bergbau - Unternehmer, Grubenbesitzer etc. Mit 241 in den Text eingedruckte Abbildungen, Druck und Verlag von G Basse, Quedlinburg 1861, S. 394, 395.</ref> <ref name="Quelle 10">Gottfried Erich Rosenthal: Technologisches Wörterbuch oder alphabetische Erklärung aller nützlichen mechanischen Künste, Manufakturen, Fabriken und Handwerker. Achter Theil von Torfspade bis Z, nebst einer vollständigen Litteratur der Technologie, das ist Verzeichnis der Bücher, Schriften und Abhandlungen die von den Künsten, Manufakturen und Fabriken, der Handlung, den Handwerkern und sonstigen Nahrungszweigen, als auch von denen zum wissenschaftlichen Betriebe derselben erforderlichen Kenntnissen aus dem Naturreiche, der Mathematik, Physik und Chemie handelt. Nach alphabetischer Folge des technologischen Wörterbuchs geordnet, bey Erich Nicolai, Berlin / Stettin 1795, S. 195.</ref> <ref name="Quelle 11">J. A. Donndorff: Supplemente zur Geschichte der Erfindungen in allen Theilen der Wissenschaften und Künste. Von der ältesten bis auf die gegenwärtigen Zeit. In alphabethischer Ordnung, A - Z, bei Gottfried Basse, Quedlinburg und Leipzig, S. 561.</ref> <ref name="Quelle 12">Karl Christian von Langsdorf: Ausführliches System der Maschinen-Kunde. Mit speciellen Anwendungen bei mannichfaltigen Gegenständen der Industrie für den Praktiker bearbeitet, zweiten Bandes erste Abtheilung, mit einem dritten Atlas von Kupfer- und Steintafeln, im Verlage der neuen Akademischen Buchhandlung von Karl Groos, Heidelberg und Leipzig 1827, S. 684.</ref> <ref name="Quelle 13">H. Schellen: Die Schule der Elementar-Mechanik und Maschinenlehre. Für den Selbstunterricht angehender Techniker, Mechaniker, Industrieller, Landwirthe, Bergmänner, Architekten, Bauhandwerker, Werkführer, Mühlen- und Fabrikbesitzer sowie für Gewerbe- und Realschulen. Zum Theil nach Delaunay's Cours elementaire de Mechanique, frei bearbeitet, in zwei Theilen, mit zahlreichen in den Text eingedruckten Holzstichen, vierte umgearbeitete und vermehrte Auflage, Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig 1879, S. 359–363.</ref> <ref name="Quelle 14">J. H. Hassenfratz: Das Wichtigste aus der Eisenhüttenkunde. Übersetzt und mit Anmerkungen begleitet von Tr. Lebr. Hasse. Des zweyten Bandes erster Heft, mit 1 Kupfer, in der Baumgärtnerschen Buchhandlung, Leipzig 1821, S. 109, 110.</ref> <ref name= "Quelle 15">Ludwig Beck: Die Geschichte des Eisens in technischer und kulturgeschichtlicher Beziehung. Dritte Abteilung. Das XVIII. Jahrhundert, mit 232 in den Text gedruckte Abbildungen, Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig 1897, S. 554–558.</ref> <ref name="Quelle 16">Ministerium der öffentlichen Arbeiten (Hrsg.): Zeitschrift für das Berg-, Hütten-, und Salinen-Wesen im preussischen Staate. Dreissigster Band, mit 103 Holzschnitten, 10 Texttafeln und einem atlas bon 15 Tafeln, Verlag von Ernst & Korn, Berlin 1882, S. 127, 128.</ref> <ref name="Quelle 17">Oberdeutsche, allgemeine Litteraturzeitung im Jahre 1788. Viertes Vierteljahr. October, November, December. In Commission bey P. A. Winkopp, für den ganzen Rhein, Sachsen und die Niederlande, Mainz 1788, S. 3366–3368.</ref> <ref name="Quelle 18">Jens Pfeiffer Mittelalterliche und Frühneuzeitliche Bewetterungstechnik im historischen Bergbau. In: Pierres et Terres. 24. Internationaler Bergbau- & Montanhistorik Workshop. Tagungsband, Übersetzungen und Korrekturen Brigitta Wolf, Roger Zenner, Birgit Kienzle, Hans-Peter Stolz, Jean-Francois Bouvier, Roland Guillauma, Les Editions du Patrimoine Minier, Druck L'Ormont Imprimeur, Saint-Die'-des-Vosges, Asepam 2023, ISBN 2-9518632-7-6, S. 122, 123.</ref> <ref name="Quelle 19">Oscar Hoppe: Die Bergwerke, Aufbereitungs-Anstalten und Hütten, sowie die technisch-wissenschaftlichen Anstalten Wohlfahrts-Einrichtungen pp. im Ober- und Unter-Harz. Dazu mehrere Tafeln, nebst einem Anhang für geognost. Excursionen verfasst vom Bergrath Dr. v. Groddeck, Grosse’sche Buchhandlung, Clausthal 1883, S. 248.</ref> <ref name="Quelle 20">Julius, Ritter von Hauer: Die Ventilationsmaschinen der Bergwerke. Mit 7 lithographirten Tafeln. Verlag von Arthur Felix, Leipzig 1870, S. 37, 38.</ref> <ref name="Quelle 21">Friedrich Alexander von Humboldt: Ueber die unterirdischen Gasarten und die Mittel ihren Nachtheil zu vermindern. Ein Beytrag zur Physik der praktischen Bergbaukunde. Bey Friedrich Vieweg, Braunschweig 1799, S. 210–212.</ref> <ref name="Quelle 22">H. Schellen: Die Schule der Elementar-Mechanik und Maschinenlehre. Für den Selbstunterricht angehender Techniker, Mechaniker, Industrieller, Landwirthe, Bergmänner, Architekten, Bauhandwerker, Werkführer, Mühlen- und Fabrikbesitzer sowie für Gewerbe- und Realschulen. Zum Theil nach Delaunay's Cours elementaire de Mechanique, frei bearbeitet, in zwei Theilen, zweiter Theil, mit circa 800 in den Text eingedruckten Holzsctichen, Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig 1862, S. 425.</ref>
</references>
Anmerkungen
<references group="ANM">
<ref group="ANM" name="Anm. Hassenfr.">Diese Art der Abdichtung bezeichnete man als Wasserliederung. Liederung bedeutet soviel wie verschließen. (Quelle: J. H. Hassenfratz: Das Wichtigste aus der Eisenhüttenkunde.)</ref> <ref group="ANM" name="Anm. Humbldt.">Calvör bezeichnet den Wettersatz in seinem Buch Nachrichten vom Oberharzer Maschinenwesen als Schwarzkopfischen Wettersatz. (Quelle: Friedrich Alexander von Humboldt: Ueber die unterirdischen Gasarten und die Mittel ihren Nachtheil zu vermindern.)</ref> <ref group="ANM" name="Anm. Humbldt 2.">Dazu musste ein Bergjunge (12 jähriger Knaben) einen Schwengel hin und her bewegen und dadurch die innere Mechanik des Wettersatzes in Bewegung setzen. (Quelle: Friedrich Alexander von Humboldt: Ueber die unterirdischen Gasarten und die Mittel ihren Nachtheil zu vermindern.)</ref>
</references>