Nikola Tesla

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Nikola Tesla um 1890

Nikola Tesla (geb. 10. Juli 1856 in Smiljan, damals Bestandteil der "Militärgrenze" des Kaiserreichs Österreich; gest. 7. Januar 1943 in New York City, USA), war ein bekannter Erfinder. Sein Hauptverdienst sind Entwicklungen und Verbesserungen auf dem Gebiet des Zweiphasenwechselstrom zur elektrischen Energieübertragung.

Pseudowissenschaftliche, utopistische Vorstellungen und Behauptungen in seinem Spätwerk machen Tesla für heutige esoterische und wissenschaftskritische Kreise sowie Verschwörungstheoretiker interessant, zumal Tesla Gegner der Einstein'schen Relativitätstheorie war.

Leben

Nikola Tesla im Jahre 1879

Kindheit und Schulbesuch

Tesla wuchs in dem im heutigen Kroatien gelegenen Smiljan auf. Sein Vater Milutin Tesla war ein serbisch-orthodoxer Priester. Im Jahre 1862 siedelt die Familie von Nikola Tesla nach Gospic in Kroatien um, und 1871 nach Karlovac. Er besuchte ein Gymnasium, das er mit dem Abitur ("Matura") abschloss.

Das Dorf aus dem Tesla stammt ist zum Zeitpunkt seiner Geburt eine ethnisch-serbische Enklave gewesen. Dieses Dort liegt heute in Kroatien. Tesla wird daher sowohl von Serben als auch von Kroaten als einer der "ihren" betrachtet. Tesla war zeitlebens offenbar nie in Serbien.

Studium in Graz

Tesla studierte vom Herbst 1875 bis 1877 am Polytechnikum in Graz. Am 21. Juli 1876 erhielt er die Zugangsberechtigung zum Hauptstudium in Maschinenbau. Er brach sein Studium jedoch ohne akademischen Abschluss ab. Das reguläre Studium hätte vier Studienjahre gedauert. An der Universität war Tesla nur im ersten und zweiten Studienjahr eingeschrieben. Im ersten Studienjahr belegte er mehrere Fächer und wurde erfolgreich und mit guten Noten geprüft, im folgenden Studienjahr reduzierte er die Fächerzahl etwa auf die Hälfte und wurde nur in wenigen Fächern geprüft. Für das erste Studienjahr erhielt Tesla offenbar finanzielle Unterstützung durch seine Eltern, die dafür sorgten, dass die Studienkosten für sein zweites Studienjahr als Stipendium von der k.u.k. Armee übernommen wurden, die im Gegenzug Tesla zu einer achtjährigen Wehrdienstzeit verpflichtete. Ab diesem Zeitpunkt scheint Tesla das Interesse am Studium verloren zu haben, er soll laut Angaben aus dem Briefverkehr zwischen dem Rektorat der Universität Graz und der k.u.k. Armee erhaltene Gelder "verspielt" haben, da sich eine intensive Spielleidenschaft eingestellt habe. Sein Interesse galt nun dem Kartenspiel, Billard und Schach. Er zog nach Maribor wo er eine Anstellung als Maschinenbauer fand. Seine Freizeit verbrachte er weiter als Karten- und Billardspieler in einschlägigen Lokalen, was am 24. März 1879 dazu führte, dass er aus Maribor verwiesen und polizeilich in seine Heimatgemeinde Gospić zurückgeschickt wurde. Nach dem Tod seines Vaters im April 1879 blieb Tesla zunächst in Gospić und nahm eine Anstellung als Aushilfslehrer an.

Teslabewunderer versuchen die Spielleidenschaft Teslas damit zu entschuldigen, dass er versucht habe durch Gewinnspiele seinen Unterhalt zu bestreiten, was ihm aber mislungen sei. Wegen Nichtzahlung der Studiengebühren wurde Tesla schließlich exmatrikuliert.

In der Szene der Teslaanhänger wird die Tatsache des Studienabbruchs in der Regel nicht erwähnt. Der Michaels-Verlag jedoch, der die Webseite "Tesla-Verlag.de" betreibt, und in diesem Zusammenhang Tesla als eine Art Genie beschreibt, das (ohne belastbare Quellen zu nennen) eine Freie Energie, eine "Nullpunktenergie" und eine "Antgravitation" entdeckt hätte, spricht im Falle von Tesla ebenfalls von einem abgebrochenen Studium: Tesla hatte für die ersten zwei Semester eine Unterstützung durch eine Militärorganisation erhalten, da diese sich jedoch auflöste, stand Tesla ohne Geldmittel da und mußte, da er keine Arbeit fand, sein Studium abbrechen, da er die hohen Studiengebühren nicht bezahlen konnte..

Studien in Prag

Tesla ging später nach Prag und soll dort 1880 einige Vorlesungen an der Karlsuniversität in Prag besucht haben. Die alten Katalogeintragungen der eingeschriebenen Studenten sind erhalten geblieben. Nach diesen Unterlagen zeigt sich, dass er dort im Sommersemester 1880 einige Kurse besucht hat. Allerdings gibt es keinen Nachweis dafür, dass er dort Studiengebühren entrichtete oder Prüfungen absolvierte. Auch gibt es keinen Beleg dafür, dass er dort ein Studium anschloss. Offenbar hat Tesla als Gasthörer in Prag einige Vorlesungen besucht.

In der Tesla-Biographie von Margaret Cheney wird ein Tesla-Neffe namens Nikola Trbojevic zitiert, der behauptet, Tesla sei Autodidakt gewesen und sein Onkel Nikola sei an keiner der vier damals existierenden Prager Universitäten eingeschrieben.

Zeit in Budapest

1881 gelang es Nikola Tesla Dank des Einsatzes eines Onkels eine Anstellung bei einer Edison-Firma in Budapest zu bekommen, die das dortige Telegraphennetz aufbaute. Bei dieser Firma arbeitete Tesla als Zeichner, laut eigenen Angaben jedoch schlecht bezahlt. Laut eigenen Angaben aus dem Jahre 1919 begann Tesla in Budapest sich theoretisch mit dem Wechselstrom und einem Wechselstrommotor zu beschäftigen, ein Thema das in diesen Jahren gleichzeitig mehrere Forscher und Erfinder bearbeiteten. Zu dieser Zeit verschlechterte sich sein Gesundheitszustand. So soll Tesla einen so genannten "Nervenzusammenbruch" mit "Herzrasen" erlebt haben, und leiseste Geräusche wie die einer tickenden Uhr oder eines Insekts sollen ihn zunehmend irritiert haben.

Zeit in Paris

1882 zog Tesla nach Paris, wo er für eine europäische Niederlassung der "Continental Edison Co." des amerikanischen Erfinders und Unternehmers Thomas Edisons im Bereich der Telegraphentechnik arbeitete. 1883 entwickelte er in Straßburg den Prototyp eines Wechselstrommotors, den Asynchronmotor.

Tesla in den USA

N. Tesla 1885

Elektrische Gleichstrom-Strassenbeleuchtung in New York 1880

Tesla Company Inc.

Westingshouse und Tesla - Produkte auf der Weltaustellung 1893

Tesla zugeschriebenes ferngesteuertes Modellboot "Telautomaton"

Im Juni 1884 reiste er mit einem Empfehlungsschreiben von Charles Batchelor (Firma Continental Edison Co. in Europa, seinem letzten Arbeitgeber) an Edison nach New York, das Geld für die Überfahrt soll ihm von Onkeln dazu geliehen worden sein. Bei dem bekannten Erfinder T. A. Edison fand er eine Anstellung.

Zu dieser Zeit versorgten etwa 20 unterschiedliche Elektrizitätsfirmen mit jeweiligem eigenen Kabelnetz die Stadt New York mit Gleichstrom, hauptsächlich zu Beleuchtungszwecken. Wirtschaftliche Spannungen existierten zu ansässigen Gaslieferanten für Gasbeleuchtungen, da diese langsam durch die Elektrizität verdrängt wurden. Wohlhabende New Yorker hatten oft ihre eigene Stromversorgung durch Dampfmaschinen angetriebene Generatoren im Keller. Brände durch Kurzschlüsse und die Dampfmaschinen waren genauso an der Tagesordung wie Beschwerden über starke Vibrationen der Generatoren und das immer auffälligere Drahtgewirr über den Strassen. 1878 begann T.A. Edison ein erstes eigenes Stromnetz mit Gleichstrom aufzubauen. Auf der Pariser Weltausstellung 1881 betrieb er auch in Europa für sein Konzept einer Gleichstrom-Versorgung. 1882 gründet Edison ein erstes Kraftwerk in der Pearl Street in New York. Die hohen Verluste bei der Übertragung grosser Energiemengen durch Gleichstrom führte zu Versuchen, die Spannung immer weiter anzuheben. Allerdings führte dies auch zu Problemen. So störte die starke Funkenbildung bei Gleichstromelektromotoren. Dennoch wurden Versuche mit Hochspannungen durchgeführt, so mit 5-6 kV zwischen Paris und Creil oder mit 2,5 kV zwischen Kriegstetten und Solothurn in der Schweiz. Parallel zur Entwicklung von Gleichstromnetzen etablierten sich jedoch erste Wechselstromnetze ab dem Ende der siebziger Jahre des 19. Jahrhunderts. 1883 demonstrierten der Franzose Gaulard und der Engländer Gibbs ein Wechselstromnetz in London, und 1884 auf englischen Industrieausstellungen. 1885 brachte die ungarische Firma Ganz Transformatoren auf den Markt um die Energieübertragung mit Wechselstrom über größere Entfernungen möglich zu machen.

Im Jahr 1885 verließ Tesla Edison aber wieder, da dieser, wie Tesla behauptete, ihm 50.000 versprochene Dollar für eine Verbesserung eines Gleichstrommotors schuldete. Der Anekdote nach soll Tesla einen Gleichstrommotor im gewünschten Sinne verbessert haben, Edison habe aber das Geld nicht zahlen wollen, da er das angeblich verssprochene Geld als einen "amerikanischen Scherz" verstand. In seiner finanziellen Not arbeitete daraufhin Tesla zwischenzeitlich als Bauarbeiter. Danach beschäftigte sich Tesla mit der Bogenlampe und meldete 1885 die Firma "Tesla Arc Light Co." in New York an. Am 10. März 1891 erhält Tesla das U.S. Patent 447,920 ("Method of Operating Arc-Lamps").

1886 meldete Tesla seine ersten Patente an und gründete 1887 seine eigene Firma, die "Tesla Electric Light and Manufacturing Company" mit Sitz in Rahway, New Jersey, wo er Mehrphasen-Wechselstrom-Generatoren und -Motoren produzierte. Über diese hielt er 1887 einen Vortrag vor dem AIEE (American Institute of Electrical Engineers). Zu dieser Zeit tobte in den USA ein Streit zwischen Anhängern und Gegnern des Wechselstroms, der zu Gunsten des Wechselstroms entschieden wurde, der auf Grund seiner Vorteile allmählich den Gleichstrom verdrängte. Im selben Jahr unterzeichnete er einen Vertrag mit Westinghouse Electric Co. über die Nutzung seiner Patente.

Im Juli 1889 schloss Tesla mit dem Industriellen George Westinghouse zwei Abkommen über den Verkauf von Wechselstrompatente ab, und arbeitete in der Westinghouse Electric Co. in Pittsburgh an der Entwickung von Motoren. 1892 reiste er nach London, Paris, Belgrad und in seine Heimat. Am 13. März 1895 brannte sein Laboratorium in der New Yorker South Fifth Avenue völlig nieder, ebenso eine benachbarte Firma. Da er nicht versichert war, verlor er nach eigenen Angaben 50.000 US Dollar, dies war ein schwerer Rückschlag für ihn.

Tesla wird auch zugeschrieben ein funkferngesteuertes Modellboot mit der Bezeichnung "Telautomaton" gebaut zu haben. Dieses Boot, von dem einige Bilder von seinem Inneren im Internet zu sehen sind, wurde herkömmlich-elektrisch durch Batterien angetrieben.

Im Jahre 1891 wird Tesla US-amerikanischer Staatsbürger.

Colorado Springs

Versuchsgebäude von Tesla in Colorado Springs, 1899-1900

Teslas Versuche mit Hochspannungstransformator (Tesla-Transformator/Teslaspule) in Colorado Springs (USA)

Von 1899 bis 1900 lebte Tesla für acht Monate in Colorado Springs, einer kleinen Stadt im US-Bundesstaat Colorado, die auf etwa 1900 m Höhe liegt. Tesla soll diesen Ort wegen seiner Höhe und der häufigen dortigen Gewitter ausgewählt haben. Dort angekommen, wird er von Journalisten vor Ort sofort gefragt was er dort wolle. Vor allem wollen Journalisten wissen, ob er Versuche mit drahtloser Kommunikation machen wolle, da sich inzwischen nach den Hertz-Versuchen die Existenz elektromagnetischer Wellen herumsprach. Tesla schweigt jedoch zunächst zu seinen Vorhaben und begibt sich erstmal in ein Hotel, wo er wegen seinen Ängsten von Mikroben täglich 18 (also durch 3 teilbar) frische Handtücher verlangt. In Colorado Springs will Tesla Versuche mit Hochspannung machen, die in seinem kleineren Labor in New York offenbar nicht möglich sind. Er lässt dort ein hölzernes Experimentiergebäude mit einer Art Antenne bauen, an deren Ende sich eine Kupferkugel befand. In eigenen Angaben beschreibt Tesla die Antennenhöhe mit 60 Fuß, was etwa 18 Meter entspricht, und sich möglicherweise auf den oberen geraden Teil bezieht. Wenn man das Bild links ausmisst, ergibt sich eine Gesamthöhe vom Erdboden bis zur Antennenspitze von etwa 35 Metern. Meist wird die Höhe dieser Struktur auf Webseiten der Tesla-Anhänger mit 70 Metern angegeben. In diesem Gebäude erzeugt Tesla sehr hohe Wechselspannungen mit meterlangen Koronaentladungen. Tesla meinte, hierbei Spannungen bis zu zwölf Millionen Volt erzeugt zu haben. Als Frequenz kann von etwa 50 KHz ausgegangen werden.

In Colorado Springs setzte Tesla auch Empfänger mit rotierenden Kohärern ein. Durch die Rotation wurden die kleinen Metallpartikel darin ständig durchmischt. Mit einem derartigen primitiven Empfänger will Tesla Signale vom Planeten Mars empfangen haben, wie er schreibt.

Anfang 1900 kehrte Nikola Tesla wieder nach New York zurück. Weitere Angaben zu der Anlage:

Die letzten Jahre in New York

Nikola Tesla im Jahre 1942

Die meisten Patente von Tesla stammen aus den Jahren vor 1920. Danach folgen nur noch wenige Patente und das Interesse der Presse nahm ab. Sein Labor gab er 1922, im Alter von 66 Jahren auf. In den Folgejahren bis zu seinem Tod entwickelte Tesla mehrere absonderliche Vorstellungen zu möglichen Erfindungen, etwa zu "Todesstrahlen", Gedankenlesegeräten oder einem Teslascope. Auch soll er sich mit der Relativitätstheorie von Einstein beschäftigt haben.

1936 gewährt man Tesla aus seiner Heimat eine jährliche Rente von 7 200 Dollar auf Lebenszeit. 1937 wird Tesla bei einem Unfall mit einem Taxi schwer verletzt und verbringt seine letzten Jahre im Hotel "New Yorker" in New York, wo er am 7. Januar 1943 verarmt und hochverschuldet mit 86 Jahren an Herzversagen verstarb.

Sein Nachlass wurde vom "Alien Property Custodian" (dt. "Treuhänder für ausländisches Eigentum" - auch "Office of Alien Property of the Department of Justice" genannt, dt. etwa "Amt des Justizministeriums für ausländisches Eigentum") beschlagnahmt, aus Sorge, dass seine Unterlagen und Geräte in feindliche Hände fallen könnten. Die USA waren seit Dezember 1941 im II. Weltkrieg involviert. Ein Biograf von Tesla, John J. O'Neill brachte mit der Beschlagnahme der Dokumente aus Teslas Safe in seinem New Yorker Hotelzimmer das FBI in Verbindung. Nach Veröffentlichung von O'Neills Tesla-Biographie musste das FBI zahlreiche Anfragen zum vermeintlichen Verbleib der Dokumente beim FBI beantworten, und setzte schliesslich ein Standartantwortschreiben dazu auf.

1951 wurde der Nachlass von Nikoa Tesla durch ein US-amerikanisches Gericht seinem Neffen Sava Kosanović zugesprochen. Dieser führte es nach Belgrad in ein Tesla-Museum über.

Ehrungen

Tesla auf dem Wappen der Freimaurer-Großloge von Serbien (Bild: [1])

Im Jahre 1936, anlässlich seines 80. Geburtstages, erhielt Tesla einen Ehrendiktortitel sowohl der TU-Graz als auch der technischen Universität Prag. Eine Ehrendoktorwürde ist jedoch kein akademischer Grad eines Doktors, der nach einem mit Hochschulprüfung abgeschlossenen Studium und Promotion verliehen wird und zur Verleihung der Ehrendoktorwürde ist keine Prüfung vorgesehen. Die Ehrendoktorwürde ist somit kein Beleg eines abgeschlossenen akademischen Studiums. In diesem Fall kann auch damit nicht belegt werden, Tesla wäre Physiker oder Ingenieur.

1960 benannte man nach Nikola Tesla die physikalische Einheit der magnetischen Flussdichte, Tesla. Die Einheit hat das Zeichen T. 1 T (= 10000 Gauß) = 1 Vs/m². Zum Vergleich: Das Magnetfeld der Erde hat ca. 50 mikro-Tesla, ein normaler Haushaltsmagnet ca. ein Tausendstel Tesla, Neodym-Eisen-Bor-Magnete erreichen bis 1,6 T. In den stärksten modernen Kernspintomographen herrscht eine magnetische Flußdichte von über neun Tesla, ein Tomograph mit 11,7 T befindet sich in der Entwicklung. Neutronensterne im Weltall haben Felder von 5 bis zu 500 Millionen Tesla.

Erfindungen

Tesla-Patent aus dem Jahre 1902

Nikola Tesla machte zeitlebens viele Erfindungen und meldete zahlreiche Patente an. Allerdings werden Tesla auch Erfindungen zugeschrieben, die in Wirklichkeit Weiterentwicklungen bereits bekannter Erfindungen waren. Tesla gilt als der Erfinder des ersten technisch ausgereiften Mehrphasen-Wechselstrom-Generators und Mehrphasen-Motors. Auch erfand er eine Scheibenläuferturbine, und forschte über Weiterentwicklungen der Leuchtstoffröhre.

Tesla forschte auch über die bereits vor ihm erfundene Funktechnik. Zwischen ihm und dem Italiener Guglielmo Marconi entbrannte ein Streit um Patente zur drahtlosen Telegraphie. Marconi erhielt das Patent und bekam zusammen mit Braun den Nobelpreis für seine Arbeiten zur drahtlosen Telegraphie. Dir Rolle von Nikola Tesla bei den verschiedenen Erfindungen rund um die Entdeckung der elektromagnetischen Wellen, der Funktechnik und der Einführung der Rundfunktechnik wird in diesem Artikel behandelt: Nikola Tesla und die Entdeckung der elektromagnetischen Wellen.

Insgesamt meldete Tesla mehr als hundert Patente an (möglicherweise 117). Die genaue Zahl seiner Patente ist umstritten, da mehrere gleichlautende Patente in mehreren Ländern parallel angemeldet wurden. Die englischsprachige Wikipedia führt eine Liste der bekannten Tesla-Patente: [2]

Das magnetische Drehfeld

Die Erfindung des durch mehrere getrennte Spulenwicklungen und mehrere Phasen erzeugten Drehfeldes fällt in die Zeit um 1885. Sie wurde vom Italiener Galileo Ferraris und von Nicola Tesla gemacht. Diese Erfindung war der Ausgangspunkt zur Erfindung entsprechender Mehrphasengeneratoren und Motoren.

Der einphasige Wechselstromgenerator

Dynamo von Søren Hjorth aus dem Jahre 1855

Tesla wird häufig als Erfinder des Wechselstromgenerators bezeichnet. Dieser wurde jedoch bereits vor seiner Geburt erfunden.

Die Grundlagen zur Nutzung von Wechselstrom wurden 1831 in England von Michael Faraday geschaffen, der die elektromagnetische Induktion entdeckte. Dadurch war es möglich, auf effektive Weise mechanische Leistung in elektrische Leistung umzusetzen. Die erste bekannt gewordene magneto-elektrische Wechselstrommaschine aus dem Jahr 1832 stammt vom französischen Instrumentenbauer Hippolyte Pixii. Der Generator bestand aus einen Hufeisenmagneten der vor zwei hintereinander geschalteten Spulen rotierte. Dabei änderte sich das von den Spulen umfaßte Magnetfeld und es wurde so eine Wechselspannung induziert. Da man zu dieser Zeit nur an Gleichstrom interessiert war, baute man einen Rotierenden Umschalter ein, der dann pulsierenden Gleichstrom lieferte. Ein erster Wechselstromgenerator für grössere Leistungen mit Hufeisenmagneten wurde von dem belgischen Physiker und Erfinder Floris Nollet (1794-1853) im Jahre 1850 patentiert. Den Durchbruch erlebte der Generator nach Nollet im Jahre 1862 auf der Londoner Industrieausstellung.

Eine weitere Vorausetzung für effektive Wechselstromgeneratoren war die Entdeckung des dynamoeletrischen Prinzips. Dieses wurde 1851 von dem dänischen Erfinder Søren Hjorth (1801-1870) entdeckt. Hjorth erhielt 1854 das erste Patent auf eine selbsterregte Dynamomaschine. Weitere Forschungen zum dynamoeletrischen Prinzip wurden vom ungarischen Physiker und Erfinder Ányos István Jedlik (auch Štefan Anián Jedlík oder Anton Štefan Jedlík, 1800-1895) 1861 betrieben. Bekannt wurde das Prinzip auch durch Werner Siemens im Jahre 1866. Eine grössere Wirtschaftlichkeit wurde durch den Ersatz von Stahlmagneten durch sich selbst induzierende Elektromagnete erzielt.

Mehrphasen Wechselstromgenerator

Haselwander Dreiphasen-Drehstromgenerator (1887, Bild: Stadtarchiv Offenburg)

Zweiphasen-Generator nach Tesla (1893)

Die erstmalige Anwendung von mehrphasigem Wechselstrom ist mit mehreren Namen verbunden. Nikola Tesla soll sich einer Anekdote folgend, die in seinen Biographien häufig erwähnt wird, ab 1882 mit der Thematik von Mehrphasenströmen beschäftigt haben. Laut dieser von Biographen berichteten Legende soll er 1882 seinem Klassenkameraden Szigeti das Prinzip eines Mehrphasensystems in den Sand gemalt vorgestellt haben. 1887 reichte Tesla ein Patent zu einem Mehrphasengenerator und Mehrphasenmotor (2 Phasen) ein, das 1888 von Westinghouse aufgekauft wurde. Der Italiener Galileo Ferraris untersuchte bereits 1885 zweiphasige magnetische Wechselfelder (um 90 Grad versetzt). Seine Beschreibung eines rotierenden magnetischen Wechselfeldes und eines darauf aufbauenden Motors erfolgte erst am 18. März 1888 vor der italienischen königlichen Akademie der Wissenschaften. Sie führte zu gerichtlichen Auseinandersetzungen, da Tesla ebenfalls die Entdeckung für sich beanspruchte. Das Tesla-Patent für einen Drehstrom-Wechselstrommotor mit der Nummer 381968 wurde erst nach Ferraris-Vortrag am 1. Mai 1888 erteilt, es war im November 1887 eingereicht worden.

Ein erster Dreiphasen-Stromgenerator wurde 1887 von dem deutschen Erfinder Friedrich August Haselwander (1859-1932) vorgestellt. Es handelte sich um einen Dreiphasenwechselstromgenerator, den er in der mechanischen Werkstatt der Firma Bilfinger entwickelte, und der ab 1887 drei Jahre in der Hutfabrik Adrion für Beleuchtungszwecke in Betrieb genommen wurde. Die Post untersagte der Hutfabrik Adrion 1890 den weiteren Betrieb, da sie angeblich eine Telegrafenleitung störte. Den Generator führte Haselwander 1891 auf der Internationalen Elektrotechnischen Ausstellung in Frankfurt vor. Er blieb jedoch ein Prototyp, den er noch zu Lebzeiten dem Deutschen Museum in München übergab, wo die Anlage sich bis heute befindet. Haselwander erhielt für seine Erfindung im Jahr 1889 ein Patent. Haselwander übertrug das Patent an eine ihn beschäftigende Firma "Wilhelm Lahmeyer & Co" in Frankfurt am Main. Als 1892 die AEG Lahmeyer übernahm, verlor Haselwander damit seine Patentrechte.

Tesla demonstrierte auf der Weltausstellung 1893 in Chicago einen eigenen Mehrphasen-Wechselstromgenerator. 1896 konnte Westinghouse an den Niagarafällen unter Nutzung der Wechselspannungspatente Teslas ein Zweiphasen-Wechselstromwasserkraftwerk errichten, was entscheidend wurde für die Einführung der Wechselspannungstechnik bei der Stromversorgung der USA.

Wechselstrom-Motoren

Wechselstrommotoren wurden im 19. Jahrhundert erfunden. Die Nutzung von Elektromotoren (Glechstrom- oder Wechselstrom) war jedoch im Gegensatz zu heute auf besondere Anwendungen begrenzt, etwa als Fahrstuhlmotoren. Für viele Betriebe der damaligen Zeit war es oftmals günstiger Gasmotoren (in Städten gab es oft ein gut ausgebautes Gasleitungsnetz), Wasserkraft, Verbrennungsmotoren oder Dampfmaschinen einzusetzen.

• Einen ersten Zweiphasen Wechselstrommotor baute der mit der ungarischen Firma Ganz als Berater verbundene italienische Physiker Galileo Ferraris im Frühjahr 1885. Es handelte sich dabei um eine Motorform, die später "Induktionsmotor" oder Asynchronmotor genannt wurde. Der Motor kam ohne Kommutator und ohne getrennte Erregung des Rotors aus. 1888 wurde bekannte, dass der Ferraris-Experimentiermotor knapp drei Watt Leistung hatte bei einem Wirkungsgrad bei 50%. Ferraris arbeitete offenbar mit einerphasiger Wechselspannung und gewann die zweite Phase durch eine verlustbehaftete Phasenverschiebung. Bereits vor Ferraris hatte sich Marcel Deprez (1843 - 1918) mit Zweiphasen Drehfeldern beschäftigt.
• 1887 entwickelte Friedrich Haselwander unabhängig von Ferraris einen Dreiphasen-Wechselstrommotor. Bedeutung erlangte die ursprünglich als Motor gedachte Maschine jedoch als Drehstromgenerator. Ein Patent wird ihm verweigert. In Kommentaren ist später zu erfahren, dass offenbar die Patent-Gutachter das Drehstromverfahren nicht verstanden. Ein späterer Versuch das Prinzip patentieren zu lassen misslang, da Tesla inzwischen das Patent (1888) erhielt.
• 1888 erhält Nikola Tesla Patente zu Mehrphasen Generatoren und Motoren. Sein erster Motor zeigte bei einer Prüfung einen Wirkungsgrad von 50%. In den folgenden Jahren gelingt es ihm den Wirkungsgrad auf über 90% anzuheben.
• Einen dreiphasigen Asynchronmotor mit Käfigläufer baute auch 1889 Michael von Dolivo-Dobrowolski für die ihn beauftragende Firma AEG. Von ihm wurde auch der Name Drehstrom geprägt. Zu Beginn der 90er Jahre des 19. Jahrhunderts wurden sowohl Motoren mit Schleifring- als auch mit Käfigläufern gefertigt.
• Mehrphasen-Synchronmotor.

Tesla-Transformator (Teslaspule)

Teslatransformator (Prinzip)

Gesamtschaltung zur Hochspannungserzeugung

Ausgehend von seinen Kenntnissen der Wechselstromtechnik und Hochfrequenztechnik entwickelte Tesla einen Hochfrequenztransformator, den so genannten Tesla-Transformator, auch Tesla-Spule genannt. Hierbei handelt es sich um einen eisenlosen und resonanten Hochfrequenztransformator.

Teslas Hintergedanke zu seiner Teslaspule war es, eine drahtlose Energieübertragung über große Entfernungen hinweg zu ermöglichen, indem die Energie durch ionisierte Kanäle in der Luft wie bei einer natürlichen Blitzentladung geleitet wird. Seine Idee war es offensichtlich die Ströme in die Ionosphäre, zumindest aber nicht in die Erde abzuleiten. Dies ist jedoch auf diese Weise nicht praktikabel, da die von seinem Transformator ausgehenden Blitze (hier "streamer" genannt) nur eine relativ geringe Reichweite haben und ihre Energie auch nur zu einem geringen Teil in der Entfernung genutzt werden kann. Teslas Überlegungen zur drahlosen Energieübertragung spielen auch eine Rolle bei der "Tesla car"-Anekdote aus den dreissiger Jahren.

Der Tesla-Transformator hat keinerlei industrielle oder praktische Bedeutung. Er wird jedoch häufig bei Shows zur Demonstration der imponierenden Blitzentladungen vorgeführt.

Ausführlichere Angaben zum Thema finden sich im Artikel Tesla-Spule.

Wardenclyffe Tower

Die Vision von Tesla: Energieübertragung über die Ionosphäre

Der Wardenclyffe Tower vor seiner Zerstörung

Anfang 1900 war Tesla nach seiner Zeit in Colorado Springs wieder in New York. Dort wurde der Bankier J.P. Morgan, auf Tesla aufmerksam. Morgan finanzierte Teslas nächstes Großprojekt, nämlich den Bau einer Anlage zur "Energieübertragung", die ihm Tesla jedoch als eine "Rundfunkstation" der inzwischen bekannten Radiowellen beschrieb. Konkurrent Guglielmo Marconi hatte zu dieser Zeit bereits behauptet den Atlantik drahtlos mit Funkwellen überquert zu haben. Mit den von Morgan finanzierten 150.000 Dollar ließ Tesla in der Nähe von New York auf Long Island 1901 eine Anlage mit einem hölzernen, 57 Meter hohen Antennenturm errichten, auf sich eine Halbkugel befand: der Wardenclyffe-Tower. Die Anlage wurde jedoch nie fertiggestellt, angeblich aus Geldmangel, wahrscheinlich aber weil Morgan sich hintergangen fühlte, wil Tesla keine vereinbarte Rundfunkstation baute. Während des ersten Weltkrieges wurde im Jahre 1917 der Wardenclyffe-Tower abgerissen, das daneben befindliche Gebäude ist bis heute (in einem schlechten Zustand) erhalten geblieben. Tesla hatte offenbar vor - wie in Colorado Springs - elektrische Energie über einen Riesen-Tesla-Transformator in die Ionosphäre abgeben zu können, um sie an einem anderen entfernten Ort wieder daraus entnehmen zu können. Letzendlich hoffte er sogar weltweit elektrische Energie auf diese Weise weiterleiten zu können. Bereits in den 80er Jahren des 19. Jahrhunderts, also lange vor Teslas Vorhaben, waren derartige Überlegungen in den USA angestellt worden. Rein theoretisch wäre sein Vorhaben der Realisierung einer sehr hohen Tesla-Spule auf Probleme gestossen: mit zunehmender Länge der Sekundärspule sinkt automatisch die Frequenz der durch Resonanz bedingten Frequenz.

Tesla's Rolle bei der Entdeckung und Weiterentwicklung der drahtlosen Telegraphie

Glaubt man den Tesla-Bewunderern und manchen seiner Biographen, habe Tesla nicht nur "Die Radiowellen" erfunden, sondern sei auch Erfinder des Radios, des Rundfunks, Radars und sogar des Mobilfunks. Dies ist jedoch nicht an Hand von seriösen Literaturquellen oder Zeugenaussagen abzuleiten. Die Entdeckung der "Funkwellen" als elektromagnetische Wellen geht auf mehrere Entdecker des 19. Jahrhunderts zurück. Erste Sendeversuche, die über Laboratoriumsversuche hinausgingen sind im Falle von Nikola Tesla erst ab 1898 sicher dokumentiert.

Eine ausführlichere Erörterung der Rolle von Tesla bei der Entdeckung und Anwendung elektromagnetischer Wellen findet sich im Artikel Nikola Tesla und die Entdeckung der elektromagnetischen Wellen.

Tesla Turbine

Tesla ist auch Erfinder einer schaufellosen Turbine, die als "Tesla Turbine" bekannt wurde, sich jedoch wegen bestimmten Nachteilen nicht durchsetzte. Tesla erhielt das Patent dazu am 21. Oktober 1909 von ihm patentiert wurde. Die Tesla-Turbine lässt sich als Generator oder Pumpe einsetzen.

Die Turbine besteht aus mehreren runden Scheiben, die über eine Welle verbunden sind. Die Scheiben haben einen definierten Abstand zueinander durch die Zwischenräume fliesst die zu pumpende Flüssigkeit. Das Gehäuse der Tesla-Turbine ist so konstruiert, dass der Abstrom durch eine nahe der Drehachse gelegene Auslassöffnung entweichen kann. Vom Rand der Rotorscheibe gelangt der Strom spiralförmig nach innen. Das Drehmoment ist im Stillstand am größten und wird mit steigender Drehzahl kleiner, bis es bei der Leerlaufdrehzahl zu null wird. Die höchste Leistung ergibt sich bei halber Leerlaufdrehzahl. Tesla behauptete zu seiner Tesla-Turbine Wirkungsgrade (als Pumpe) von 95 % bis 98 %. Diese Angaben sind jedoch nicht belegt. Untersuchungen von Warren Rice von der Arizona State University attestierten einen zu erwartenden Wirkungsgrad im Bereich von 40%-60%, mit einem oberen Limit bei 65%. Praktisch erreicht die Tesla-Turbine nicht den Wirkungsgrad heutiger Axialturbinen. Problematisch sind insbesondere erforderliche hohe Drehzahlen im Bereich von 100.000 rpm und mehr, die zu Materialermüdung und Verformungen führen können. Der angeblich hohe Wirkungsgrad von 97% (Telsa) ansprang der Phantasie/Wunschdenken.

Tesla und das ozonisierte Olivenöl

Ab 1900 soll Tesla einer Legende nach auch "ozonisiertes Olivenöl" hergestellt haben und an Ärzte verkauft haben. Die "Ozonisierung" soll dadurch geschehen sein, dass er das Olivenöl 2 Monate lang Ozon aussezte, das bei sich durch Funkenbildung bei seinen Experimenten bildete. Das Ozon wurde dabei durch das Olivenöl geblasen. Das Produkt namens Glycozone war 1885 von dem in den USA lebenden Franzosen Charles Marchand (New York City) erfunden. "Ozonisiertes Olivenöl" war auch eines der Heilmittel der amerikanischen Scharlatanin Hulda Clark.

Die Tesla car Anekdote

Diese bei Tesla-Anhängern populäre Anekdote bezieht sich auf Behauptungen eines angeblichen Tesla-Neffen namens Peter Savo von September 1967. Savo behauptete einem Derek Ahers gegenüber, dass Nikola Tesla ihn im Jahre 1931 nach Buffalo (NY) mitgenommen hätte und ihm dort ein zu einem Elektroauto umgebautes Automobil der Marke Pierce-Arrow gezeigt hätte. Ein Tesla-Bekannter soll demnach in dieses Auto einen Wechselstrommotor eingebaut und Tesla nach einer Spannungsquelle gefragt haben. Tesla soll dann in einen Laden gegangen sein und einige Bauteile erstanden haben, die er in eine "schwarze Box" im Handschufach einbaute. Daraufhin sei der Wagen mit Strom versorgt gewesen, wie Tesla gemeint haben soll. Die schwarze Box mit 12 Eletronenröhren soll dabei als "power receiver" fungiert haben und sei an eine etwa 3 Meter lange Antenne angeschlossen gewesen. Der Wagen soll dann der Legende nach innerhalb von acht Tagen 50 Meilen weit gefahren sein, mit Geschwindigkeiten bis zu "90 mph during an 8-day period". Als in Zeitungsartikeln diese Behauptungen verissen wurden, soll Tesla die Box wieder ausgebaut haben. Laut einer Verschwörungstheorie soll sie nie wieder gesehen worden sein. Über diese abwegige Anekdote liegen keinerlei belastbare Quellen oder Beweise vor, Tesla hatte auch nie einen Neffen des Namens Peter Savo.

Das NEXUS Magazin (engl. Ausgabe) veröffentlich zu diesem Thema einen unkritischen Artikel im Jahre 2005.

Die Tesla-Vorträge

Viele Behauptungen um Erfindungen und Leistungen von Tesla beziehen sich auf öffentliche Vorträge von ihm, die heute noch im Wortlaut erhalten geblieben sind:

• Vortrag am 16. Mai 1888 über den Wechselstrommotor (New York)
• Vortrag vom 20. Mai 1891 im Columbia College vor dem American Institute of Electrical Engineers (New York) über Hochfrequenzströme und Energieübertragungen
• Vorträge vom 3. und 4. Februar 1892 vor der Royal Society in London
• Vortrag vom 19. Februar 1892 in Paris
• Vortrag im Jahre 1893 vor dem Franklin Institute in Philadelphia und vor der National Electric Light Association in St. Louis

Aktuelle pseudowissenschaftliche Vermarktung von Tesla-Theorien

Vermeintlicher Vorläufer der Energieübertragung durch Skalarwellen von Tesla

Skalarwellen-Experimentierset von K. Meyl

In seinen späten Lebensjahren begann Tesla, utopische Vorstellungen zu entwickeln, was mit Hochfrequenz- und Wechselstromtechnik alles machbar sei. Er konzentrierte sich dabei mehr und mehr auf unrealistische Träumereien und vernachlässigte darüber die Arbeit an dem, was tatsächlich umsetzbar war. Diese Utopien regen bis heute die Phantasie von Verschwörungstheoretikern, Pseudowissenschaftlern und Esoterikern an. Teslas Name wird häufig werbewirksam aber unbegründet bei der Beschreibung technisch wirkungsloser Produkte eingestreut, um diesen damit den Anschein von Seriosität zu verleihen.

Anhänger der sog. Freien Energie, wie auch Konstantin Meyl berufen sich gerne aber fälschlich auf Nikola Tesla, der um 1900 eine Energieübertragung im Kilowatt-Bereich und über eine Entfernung von mehreren 10 km demonstriert haben wollte. Ernstzunehmende Belege dafür gibt es aber nicht. Bezug genommen wird vor allem auf ein Patent von Tesla. Die darin beschriebene Anordnung ähnelt auf den ersten Blick tatsächlich einem von Meyl verkauften Skalarwellen-Experimentierset. Allerdings behauptete Tesla nicht die Existenz von der Physik unbekannten Phänomenen wie Skalarwellen oder Wirkungsgraden > 1. Vielmehr war er der Ansicht, dass sein Teslatransformator aufgrund einer Ionisation der Luft funktionieren würde, d.h. es würde ein elektrisch leitender Kanal zwischen Sender und Empfänger entstehen. Wie bei Meyl sind auch bei Tesla zwei Kugeln als "Antennen" bzw Kapazitäten vorhanden; Tesla stellte sich darunter jedoch Ballons oder ähnliches vor, da er annahm, dass die angestrebte Ionisation der Luft in größerer Höhe über dem Erdboden leichter zu erreichen sei.

Kirlian-Fotografie

Das Prinzip der hochfrequenten Wechselspannung, wie Tesla es für seinen Transformator entwickelte, wird im Kleinen für die esoterisch-pseudowissenschaftliche Methode der Kirlian-Fotografie genutzt, bei dem durch hochfrequente Hochspannung erzeugte Korona-Entladungen fotografisch festgehalten werden. Diese Entladungen haben keinerlei diagnostische Aussagekraft.

Erdbebenerzeugende Maschinen (Earthquake Machines)

Typische absurde Behauptungen aus der Tesla-Bewundererszene zu angeblichen Tesla-Erfindungen

Ein Biograf Teslas, John O'Neill, schrieb, Tesla habe in New York bei Experimenten mit Resonanzen, die er mit elektro-mechanischen Oszillatoren durchführte, durch das Abstimmen der entsprechenden Frequenzen Resonanzschwingungen in mehreren umliegenden Gebäuden erzeugt, von denen sein eigenes zunächst nicht erfasst wurde. Dies habe einen Polizeieinsatz ausgelöst. Als er im Verlauf des Experiments die Resonanzfrequenz des eigenen Gebäudes traf, sei ihm die Gefahr bewusst geworden, und er habe den Vorgang mit einem Vorschlaghammer beendet, als die Polizei eintraf.

Diese Aussage wurde von anderen Biografen aufgegriffen. Das unhaltbare Gerücht, Tesla habe künstlich geschaffene Erdbeben erzeugen können, ist noch heute Ausgangspunkt von Verschwörungstheorien. So behauptet die österreichische Politologin Claudia von Werlhof, die Forschungsanlage HAARP verwende eine geheime "Tesla-Technologie", um über das Erzeugen künstlicher Erdbeben weitere Erdölreverven ausfindig zu machen. Auf diese Weise sei auch das schwere Erdbeben am 12. Januar 2010 auf Haiti ausgelöst worden, bei dem über 200.000 Menschen starben. Dies ist eine von mehreren Verschwörungstheorien zum Erdbeben auf Haiti 2010, die neben der Unwissenschaftlichkeit ihrer Annahmen auch außer Acht lassen, dass Haiti auf der Grenze zweier Kontinentalplatten liegt und aufgrund der natürlichen plattentektonischen Aktivitäten in dieser Region auch schon in den Jahren 1751, 1842, 1860 schweren Erdbeben ausgesetzt war.

Tesla Uhr

Die esoterisch anmutende Tesla Uhr hat nichts mit Nikola Tesla zu tun. Es handelt sich dabei um pseudowissenschaftlich begründetes Esoterik-Produkt, das vor Elektrosmog schützen und die Lebenskraft steigern soll.

Vereine und Unternehmen die sich auf Tesla berufen

Absurde Behauptungen zu Tesla in einem Artikel von "Die Wochenzeitung" (6.7.06) wiedergegeben auf den Seiten der TSS

Nach dem Tode von Tesla im Jahre 1943 haben sich verschiedene Vereine von Tesla-Begeisterten und Unternehmen gebildet, die Produkte wie Bücher oder DVDs zum Thema Tesla vertreiben.

Zu nennen sind:

Die Tesla Memorial Society of New York, ein 1979 gegründeter New Yorker Verein der im Internet Informationen zu Tesla verbreitet und Produkte zu Tesla vermarktet.

Im deutschsprachigen Raum macht insbesondere ein Schweizer Verein, die Tesla Society Schweiz auf sich aufmerksam. Beiden Vereinen ist eine besondere Umgangsweise mit biographischen Angaben zu Tesla und zu seinen Erfindungen gemeinsam, die sich auch in einigen biographischen Werken (so von John J. O'Neill) zu Tesla wiederfindet. So werden von beiden Vereinigungen nachweisliche falsche Angaben zur Biographie von Tesla verbreitet. Hinzu kommen teilweise ungenaue und falsche Angaben zu den Erfindungen von Tesla.

In Wien findet sich auch ein "Tesla-Institut Gesellschaft zur Erforschung ungenutzter Energiereserven" eines Peter Svoboda.

Die us-amerikanische Automobilfirma "Tesla-Cars", die elektrisch betriebene Autos produziert, scheint sich ebenfalls von der Namensgebung her auf Nikola Tesla zu beziehen.

Tesla und die Zahl 3

Tesla orientierte eigene Handlungen häufig an der Zahl 3 und ganzzahligen Vielfachen dieser ersten ungeraden Primzahl. So soll er beispielweise vor Betreten seines Labors gelegentlich erst zuvor dreimal um den Häuserblock gegangen sein. In der christlichen Zahlensymbolik des Mittelalters ist die Drei das Symbol für Gott. In der Freimaurerei spielt die Zahl drei eine symbolische Rolle als "Sinnbild der Gerechtigkeit".

Zitate

• Electric power is everywhere present in unlimited quantities and can drive the world's machinery without the need of coal, oil, gas, or any other of the common fuels. Nikola Tesla
• Es scheint keine philosophische Notwendigkeit für Nahrungsmittel zu geben. Wir können uns organisierte Wesen vorstellen, die ohne Nahrung leben und die gesamte Energie, die sie zur Ausübung ihrer Lebensfunktionen benötigen, aus der Umgebung zu beziehen.

Literatur

Tesla Biographien

• Tesla N: My Inventions, Autobiographie, zuerst erschienen im Magazin Electrical Experimenter 1919
• John J. O'Neill: Prodigal Genius: The life of Nikola Tesla inventor extraordinary, Neville Spearman LTD, London 1968
• Margaret Cheney: Tesla Man Out of Time, Dorset Press, New York 1989
• Inez Hunt and Wanetta W. Draper: Lighting in his Hand. The Life Story of Nikola Tesla, Sage Books, Denver 1964

Weblinks

• Die "Colorado Springs notes" von Nikola Tesla
• Zeitungsartikel und Beschreibung einiger Gerätschaften zur Erzeugung von Vibrationen
• Tesla-Museum in Belgrad
• Teslas Autobiografie: My Inventions
• Aufbau einer Tesla-Spule
• Bericht über Nikola Tesla und seine Erfindungen im NDR-Wissenschaftsjournal
• Liste der Patente von Nikola Tesla
• Sparkmuseum: Geschichte des Elektromotors

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