Diesen Beitrag habe ich am 5. Januar 2010 in Wikipedia begonnen, er wurde anschließend von anderen Autoren und von mir ergänzt sowie verbessert und für diese Fassung mit Bildern erweitert.

1. Einführung

Die Entwicklung und der Bau von Dieselmotoren für die Kaiserliche Marine in Deutschland wurden nach der Verabschiedung der Flottengesetze besonders vorangetrieben. Die Flottengesetze stellten im deutschen Kaiserreich die gesetzliche Grundlage für den Bau der deutschen Flotte vor dem Ersten Weltkrieg dar. Daraus folgte ein hoher Bedarf an Antriebsaggregaten für Kriegsschiffe.

Als einer der ersten Entwickler und Unternehmer suchte Rudolf Diesel parallel zum Schriftwechsel mit dem Münchener Patentamt eine Firma für den Bau seines neu entwickelten Motorprinzips. Nach längeren Verhandlungen erklärte sich erst die Maschinenfabrik Augsburg, ab 1908 Augsburg-Nürnberg MAN, und bald auch Krupp bereit, nach den Entwürfen Diesels einen Motor zu finanzieren. Dafür wurden sie Mitinhaber von Diesels Patenten.

2. Versuchsmotoren

2.1 Der erste Motor 1893

Diese erste Versuchsmaschine wurde 1893 bei MAN in Augsburg als Viertaktmotor zunächst, wie im Patent formuliert, ohne Kühlung ausgeführt und fremd angetrieben. Bei diesen Versuchen gelang es nicht, den Motor mit eigener Kraft zum Laufen zu bringen. Da die Kühlung fehlte, war ohne Zerstörung des Motors immer nur eine kurze Betriebszeit möglich. Das unmittelbare Einspritzen des Kraftstoffs bereitete Schwierigkeiten, denn mit der damaligen Technik konnte man noch keine Einspritzpumpen mit der für die Dichtigkeit erforderlichen Genauigkeit herstellen. Es wurde mit Druckluft Petroleum zum Zündzeitpunkt in den Zylinder eingeblasen. Druckluft wurde später auf Schiffen auch zum Anlassen der Dieselmotoren genutzt.

2.2 Der zweite Motor 1894

Der mit Wasserkühlung versehene zweite Motor drehte sich 1894 zum ersten Mal mit eigener Kraft. Es bedurfte aber noch vieler Versuche, Berechnungen und konstruktiver Änderungen, bis die Maschine betriebsreif war.

2.3 Der dritte Motor 1897

1897 konnte Diesel seinen dritten Motor einem größeren Kreis von Interessenten vorführen. Professor Schröter aus München untersuchte den Motor auf dem Prüfstand und ermittelte eine Leistung von 18 PS (13,1 kW) bei 154 Umdrehungen je Minute. Der Kraftstoffverbrauch betrug 238 g/PSh (324 g/kWh). Mit diesem spezifischen Kraftstoffverbrauch unterbot der Dieselmotor alle bis dahin gebauten Wärmekraftmaschinen.

So war es Diesel mit Hilfe von Krupp und MAN gelungen, die wirtschaftlichste Wärmekraftmaschine seiner Zeit zu schaffen. Beide Hersteller, besonders MAN standen lange an der Spitze der Entwicklung von Schiffsdieselmotoren. Auch heute noch ist MAN mit ihren zahlreichen Patentnehmern einer der führenden Wettbewerber im Schiffsdieselmotorenbau.

Der erste von der Werft Tecklenborg, Geestemünde gebaute Motor für die ROLANDSECK (Bau-Nr. 250, 1.163 BRT) entstand 1912 und war ein „offener“ Dieselmotor und hatte 1.600 PS (Foto: DSM, Bremerhaven)

3. Umsetzung in der Handelsschifffahrt

Trotz der überzeugenden Vorteile war man in Schifffahrtskreisen bezüglich der Anwendung der neuen Technik sehr zurückhaltend, man wartete auf Beweise der Bewährung – mit Recht, denn in der Weiterentwicklung sollte es viele Rückschläge geben. Weltweit wurden aber inzwischen durch Lizenznehmer Dieselmotoren gebaut und weiterentwickelt. Der 1897 erfolgreich erprobte Dieselmotor ermöglichte im Vergleich zum Dampfantrieb kompakte Antriebsanlagen, die etwa ab 1900 auf Fluss- und Seeschiffen erprobt wurden, zunächst jedoch mit wenig Erfolg. Auf der Vandal und dem Schwesterschiff Sarmat, beides russische Flusstanker, bewährte sich der Dieselantrieb jedoch schon 1902/1903. Der 1100 Tonnen tragende Tanker Vandal hatte drei mittschiffs angeordnete, nicht umsteuerbare Dieselmotoren zu je 120 PS (88 kW) des schwedischen Herstellers Aktiebolaget Diesels Motorer, die mit elektrischen Fahrmotoren nach dem Prinzip von del Proposto auch rückwärts fahren konnten.

Besonders viel ereignete sich natürlich an der Geburtsstätte des Motors, dem MAN-Werk in Augsburg, sowie bei Krupp, aber auch bei Deutz und Sulzer. Bei der Bauweise war man von den der Dampfkolbenmaschine nachempfundenen offenen Gestellen teilweise schon zu den geschlossenen Motorgehäusen übergegangen mit gleichzeitiger Einführung der Druckumlaufschmierung der Triebwerkslager. 1908 bildeten MAN und Blohm & Voss eine Studiengemeinschaft zur Entwicklung eines langsamlaufenden doppeltwirkenden Zweitaktmotors für die Handelsmarine, da innovative Reeder hier Bedarf zeigten. Daraus entstand 1915 Fritz, das erste Handelsschiff mit doppeltwirkenden Zweitakt-Dieselmotoren. Außerdem wurde versucht, auch beim Reichsmarineamt (RMA) Interesse für diesen Motortyp zu wecken.

1912/13, Einlegen der Kurbelwelle beim doppelt wirkenden 12.000 PS Zweitakt-Dieselmotor mit 6 Zylindern auf dem Versuchsstand von MAN Nürnberg (Foto Historisches Archiv MAN AG Augsburg)

4. Umsetzung im Marineschiffbau

4.1 MAN Werk Nürnberg, doppeltwirkende Zweitaktmotoren mit 2.000 PS pro Zylinder

Bei MAN-Nürnberg hatte der Direktor Anton von Rieppel eine doppeltwirkende Zweitaktmaschine mit der extrem hohen Leistung von 12.000 PS für ausführbar erklärt, ebenso wie die Motorenbauer der Krupp-Germaniawerft. Das Werk Nürnberg der MAN hatte nach Vorgesprächen mit dem RMA, u. a. beteiligt waren die Ingenieure Rudolf Veith und Wilhelm Laudahn, von der Marineleitung den Auftrag für diesen Versuchsmotor 1910 erhalten. Er sollte anfangs als Dreizylindermotor mit 850 mm Kolbendurchmesser und 1050 mm Hub gebaut und erprobt werden.

Prinzregent Luitpold, gebaut bei der Germaniawerft in Kiel, im August 1913 in Dienst gestellt und im  Juni 1919 in Scapa selbstversenkt.

Als Sechszylindermotor sollte er dann als wirtschaftliche Mittelmaschine des geplanten Linienschiffes Prinzregent Luitpold dienen. In Nürnberg wurde mit dieser Arbeit im März 1910 an einer Dreizylinder-Maschine begonnen. Immer wieder führten die hohen Beanspruchungen zu Rissen oder Brüchen. Bei einem schweren Unglück im Januar 1912 verloren zehn Mitarbeiter ihr Leben, 14 wurden schwer verletzt. Nach mehrfacher Änderung der Konstruktion des Arbeitszylinders wurden die thermischen Spannungen beherrscht. Die Konstruktion der Motoren war sehr aufwendig, denn jeder der oberen und unteren Zylinderdeckel hatte vier Brennstoff- und vier Spülventile, die durch vier Steuerwellen mechanisch betätigt wurden. Die Nürnberger Sechszylinder-Maschine lief im Februar 1914 zum ersten Mal und wurde bis September behutsam mit 10.000 PS belastet.

Der Brennstoff Gasöl wurde mit Einblaseluft eingebracht, die von einem dreistufigen 600-PS-Kompressor erzeugt wurde, der außerdem auch für die Anlassluft sorgte. Die waagerecht angeordneten Brennstoffventile und Plattenzerstäuber ergaben im Leistungsbereich um 10.000 PS eine unzureichende Verbrennung. Die Ergebnisse mit Hülsenzerstäuber waren erheblich besser, die Abgasfärbung nahm ab, und die Leistung stieg bei geringerem Brennstoffverbrauch.

Inzwischen hatte der Erste Weltkrieg begonnen, Gasöl wurde bald knapp und die Versuche wurden erschwert durch Verwendung von Steinkohlenteeröl in Kombination mit Zündöl. Die dazu notwendigen Vorversuche wurden auf einem einzylindrigen Versuchsmotor gefahren, der im April 1915 erstmals und im Mai bereits 72 Stunden mit 2.130 PS mit Teeröl lief. Die Umstellung des Sechszylindermotors auf Teeröl dauerte dann bis 1917. Am 24. März 1917 wurde für zwölf Stunden die Leistung von 12.200 PS bei 135/min gefahren und Ende März erfolgte die Hauptabnahme. Dabei verbrauchte der Motor 214 g/PSh Teeröl und 29 g/PSh Zündöl. Die ingenieurtechnische Leistung wurde wegen des Krieges kaum gewürdigt, andere Heldentaten standen inzwischen im Vordergrund.

4.2 Krupp-Germaniawerft

Die drei U-Boote der Karp-Klasse (Quelle Wikipedia)

Im Mai 1911 erhielt die Krupp-Germaniawerft vom RMA den Auftrag für eine Dreizylinder-Maschine mit 6.000 PS (4410 kW), 875 mm Kolbendurchmesser und 1050 mm Hub, die als Versuchsmaschine gedacht war. Nach erfolgreicher Erprobung wurde sie anschließend als Sechszylinder-Maschine mit 12.000 PS ausgebaut. Ähnlich wie bei der MAN-Maschine ergaben sich etliche technische Probleme sowohl aus thermischen als auch Festigkeitsgründen, die von den beteiligten Ingenieuren und Technikern beseitigt wurden. Im Mai 1917 wurden 10.600 PS (7791 kW) bei 140 U/min während einer fünftägigen Dauererprobung gefahren, für eine Stunde wurden 12.060 PS (8864 kW) bei 150 U/min erreicht. Wie bei MANwurden die Leistungen der an diesem Erfolg beteiligten Ingenieuren, Techniker und des Versuchspersonals kaum gewürdigt, denn der Krieg war inzwischen fast verloren. Die Marine hatte andere Sorgen, die Maschinen wurden daher weitgehend verschrottet und so gerieten die 12.000-PS-Maschinen schnell in Vergessenheit.

5. U-Boote für die Reichsmarine

Blick in U1 im Deutschen Museum in München

Da das Reichsmarineamt unter der Leitung von Alfred von Tirpitz (1897-1916) bis dahin kein Interesse an den von der Germaniawerft angebotenen U-Booten zeigte, wurden sie im Ausland angeboten. 1904 hatte die Kaiserliche Russische Marine bei der Germaniawerft drei U-Boote bestellt, die ab 1905 vom Stapel liefen. Ein Merkmal dieser U-Boote der Karp-Klasse war der Antrieb bestehend aus Petroleummotor, Generator, Bleiakkumulator und Elektro-Motor.

Einer der 2 Petroleummotoren mit je 200 PS von Körting (Quelle Körtng)

Am 4. April 1904 erteilte das Reichsmarineamt dem Marine-Oberbaurat Gustav Berling, der von 1904 bis März 1912 Chefingenieur und Leiter der U-Bootabteilung der Torpedoinspektion des Reichsmarineamtes war, den Auftrag, ein U-Boot für die Marine zu entwickeln und bauen zu lassen. Im Marineetat des Jahres 1905 wurden 1,5 Mio. Mark für Versuche des Unterseebootsbau zur Verfügung gestellt. Berling entwickelte bei der Germaniawerft in Kiel ein Zweihüllen-Küsten-U-Boot. Der Entwurf lehnt sich dabei an die drei von 1906 bis 1907 von der Germaniawerft nach Russland gelieferten U-Boote der Karp-Klasse an. Anfang 1904 fragte die Germaniawerft bei MAN an, ob man für den Antrieb von U-Booten Dieselmotoren liefern könne.

1904 Germaniawerft, 1. Entwurf mit zwei 200 PS Viertakt-Dieselmotoren, als gemeinsame Entwicklung von MAN-Augsburg und Krupp (Quelle STG)

Da MAN nicht die erwartete Zusage gab, kam die Germaniawerft mit der Gebr. Körting AG ins Geschäft. Körting baute seit 1886 erfolgreich Gasmotoren, seit 1893 Petroleummotoren und konnte die gewünschten Motoren (Petroleummotoren) mit 200 PS pro Motor liefern. Es waren, wie verlangt, Zweitakt-Motoren. Im April 1905 wurde mit dem Bau der Boote begonnen und im Dezember 1906 wurde das von Berling entwickelte U-Boot U 1 als als erstes deutsches Militär-U-Boot von der Kaiserlichen Marine in Dienst gestellt.

Der erste U-Boot-Dieselmotor der Friedrich Krupp Germaniawerft, ein Viertaktmotor mit 4 Zylindern, wurde nach MAN-Unterlagen gebaut. Er kam 1907 mit 300 PS auf den Prüfstand, er war schon umsteuerbar und wurde als Versuchsmotor in verschiedenen Ausführungen gebaut.

6. Quellen Literatur:

Gustav Berling: Die Entwicklung der Unterseeboote und ihre Hauptmaschinenanlagen. Jahrbuch der Schiffbautechnischen Gesellschaft Nr. 14

C. Regenbogen: Der Dieselmotorenbau auf der Germaniawerft. Jahrbuch der Schiffbautechnischen Gesellschaft Nr. 14

Friedrich Sass: Geschichte des deutschen Verbrennungsmotorenbaues von 1860 bis 1918. 1962, Berlin, Göttingen,Heidelberg

C. Lyle Cummins: Diesel’s Engine. Vol. 1: From Conception to 1918. 1993 Wilsonville, Oregon

K. Bösche, K.-H. Hochhaus, H.Pollem, J. Taggesell: Dampfer, Diesel und Turbinen – Die Welt der Schiffsingenieure. Convent Verlag, Hamburg 2005

Heinz Haaker: Langsamlaufende, doppeltwirkende Zweitakt-Dieselmotoren in der deutschen Handelsflotte – Teil 1; Deutsches Schiffahrtsarchiv, 35, 145-232. https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0168-ssoar-68179-3

Heinz Haaker: Langsamlaufende, doppeltwirkende Zweitakt-Dieselmotoren in der deutschen Handelsflotte – Teil 2; Deutsches Schiffahrtsarchiv, 36/37, 284-378. https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:0168-ssoar-68169-8