Stromkrieg
Der Krieg der Ströme war eine Reihe von Ereignissen rund um die Einführung konkurrierender elektrischer Stromübertragungssysteme in den späten 1880er und frühen 1890er Jahren. Er entwickelte sich aus zwei Beleuchtungssystemen, die in den späten 1870er und frühen 1880er Jahren entwickelt wurden: die Straßenbeleuchtung mit Bogenlampen, die mit Hochspannungs-Wechselstrom (AC) betrieben wurde, und die groß angelegte Niederspannungs-Gleichstrom-Innenbeleuchtung, die von der Firma Thomas Edison vermarktet wurde. 1886 bekam das Edison-System neue Konkurrenz: ein von der Firma George Westinghouse entwickeltes Wechselstromsystem, das mit Hilfe von Transformatoren die Hochspannung herabsetzte, so dass Wechselstrom für die Innenbeleuchtung verwendet werden konnte. Die Verwendung von Hochspannung ermöglichte es einem Wechselstromsystem, Strom über größere Entfernungen von effizienteren großen zentralen Kraftwerken zu übertragen. Als sich die Verwendung von Wechselstrom schnell verbreitete, behauptete die Edison Electric Light Company Anfang 1888, dass die in einem Wechselstromsystem verwendeten Hochspannungen gefährlich seien und dass das Design ihrem Gleichstromsystem unterlegen sei und gegen die Patente verstoße, die diesem zugrunde lagen. ⓘ
Im Frühjahr 1888 kam es in den Medien zu einem Aufruhr über tödliche Stromunfälle, die durch an Masten befestigte Hochspannungs-Wechselstromleitungen verursacht wurden, und die der Habgier und Gefühllosigkeit der Lichtbogenbeleuchtungsunternehmen zugeschrieben wurden, die sie verwendeten. Im Juni desselben Jahres behauptete Harold P. Brown, ein New Yorker Elektroingenieur, dass die auf Wechselstrom basierenden Beleuchtungsunternehmen die Öffentlichkeit durch schlampig installierte Hochspannungssysteme gefährdeten. Brown behauptete auch, dass Wechselstrom gefährlicher sei als Gleichstrom, und versuchte dies zu beweisen, indem er mit technischer Unterstützung von Edison Electric öffentlich Tiere mit beiden Strömen tötete. Die Edison-Gesellschaft und Brown verfolgten gemeinsam das Ziel, die Verwendung von Wechselstrom einzuschränken, indem sie versuchten, Gesetze durchzusetzen, die Wechselstromanlagen und -spannungen stark einschränkten. Beide arbeiteten auch mit dem Hauptkonkurrenten von Westinghouse, der Thomson-Houston Electric Company, zusammen, um sicherzustellen, dass der erste elektrische Stuhl von einem Westinghouse-Wechselstromgenerator angetrieben wurde. ⓘ
In den frühen 1890er Jahren war der Krieg zu Ende. Weitere durch Wechselstromleitungen in New York City verursachte Todesfälle zwangen die Elektrizitätsunternehmen, Sicherheitsprobleme zu beheben. Fusionen schränkten den Wettbewerb zwischen den Unternehmen ein, so auch der Zusammenschluss von Edison Electric mit seinem Hauptkonkurrenten im Bereich Wechselstrom, Thomson-Houston, zu General Electric im Jahr 1892. Das neue Unternehmen kontrollierte nun drei Viertel des US-Elektrogeschäfts. Westinghouse erhielt 1893 den Zuschlag für die Stromversorgung der Kolumbianischen Weltausstellung und gewann später im selben Jahr den größten Teil des Vertrags über den Bau des Wasserkraftwerks an den Niagarafällen (und teilte sich den Vertrag mit General Electric). Die Zahl der kommerziellen Gleichstromverteilungssysteme nahm im Laufe des 20. Jahrhunderts rapide ab; das letzte Gleichstromsystem in New York City wurde 2007 abgeschaltet. ⓘ
Der Stromkrieg (englisch war of currents) war um 1890 ein Streit zwischen Thomas Alva Edison (1847–1931) und George Westinghouse (1846–1914), ob die von Edison favorisierte Gleichspannung oder die von Westinghouse favorisierte Wechselspannung die geeignetere Technik für die großflächige Versorgung der Vereinigten Staaten von Amerika mit elektrischer Energie und den Aufbau von Stromnetzen sei. Dabei ging es am Anfang um Marktanteile für ihre jeweiligen Elektrofirmen Edison General Electric, die ab Anfang der 1890er Jahre als General Electric firmierte, und Westinghouse Electric. Bei dem Stromkrieg handelte es sich um den ersten Formatkrieg der Industriegeschichte – eine wirtschaftliche Auseinandersetzung um einen technischen Standard. Eine filmische Verarbeitung erfolgte mit den Spielfilmen Edison – Ein Leben voller Licht (The Current War, 2017) und Tesla (2020). ⓘ
Hintergrund
Der Krieg der Ströme entstand aus der Entwicklung zweier Beleuchtungssysteme: der mit Wechselstrom betriebenen Bogenbeleuchtung und der mit Gleichstrom betriebenen Glühlampenbeleuchtung. Beide verdrängten die Gasbeleuchtungssysteme, wobei die Lichtbogenbeleuchtung die Beleuchtung großer Flächen/Straßen übernahm und die Glühlampenbeleuchtung das Gas für die Innenbeleuchtung von Geschäften und Wohnungen ersetzte. ⓘ
Lichtbogenbeleuchtung
In den späten 1870er Jahren begann man, in den Städten Bogenlampensysteme zu installieren, die von zentralen Elektrizitätswerken betrieben wurden. Mit der Bogenbeleuchtung konnten Straßen, Fabrikhöfe oder das Innere großer Gebäude beleuchtet werden. Bogenlampensysteme verwendeten hohe Spannungen (über 3.000 Volt), um mehrere in Reihe geschaltete Lampen mit Strom zu versorgen, und einige liefen besser mit Wechselstrom. ⓘ
1880 wurden in mehreren US-amerikanischen Städten groß angelegte Bogenbeleuchtungssysteme installiert, darunter eine von der Brush Electric Company im Dezember 1880 errichtete Zentralstation, die eine 3,2 km lange Strecke des Broadway in New York City mit einem 3.500-Volt-Demonstrationsbogenbeleuchtungssystem versorgte. Die Nachteile der Lichtbogenbeleuchtung waren: Sie war wartungsintensiv, brummte, flackerte, stellte eine Brandgefahr dar, war wirklich nur für die Außenbeleuchtung geeignet und bei den hohen Spannungen, die verwendet wurden, war es gefährlich, damit zu arbeiten. ⓘ
Edisons Gleichstromunternehmen
1878 erkannte der Erfinder Thomas Edison den Markt für ein System, mit dem die elektrische Beleuchtung direkt in das Geschäft oder das Haus eines Kunden gebracht werden konnte - eine Nische, die von Lichtbogenbeleuchtungssystemen nicht bedient wurde. 1882 wurde in New York City die Edison Illuminating Company gegründet, ein Energieversorgungsunternehmen im Besitz von Investoren. Edison konzipierte sein Versorgungsunternehmen, um mit den damals etablierten Gasbeleuchtungsunternehmen zu konkurrieren, und stützte sich dabei auf eine relativ niedrige 110-Volt-Gleichstromversorgung, um eine von ihm für das System erfundene Hochwiderstandsglühlampe zu betreiben. Die Gleichstromsysteme von Edison wurden an Städte in den gesamten Vereinigten Staaten verkauft, so dass sie zum Standard wurden, wobei Edison die gesamte technische Entwicklung kontrollierte und alle wichtigen Patente besaß. Gleichstrom funktionierte gut mit Glühbirnen, die damals die Hauptlast darstellten. Gleichstromsysteme konnten direkt mit Speicherbatterien verwendet werden, die bei Unterbrechungen des Generatorbetriebs wertvolle Lastausgleichs- und Reservestromversorgung boten. Gleichstromgeneratoren konnten leicht parallel geschaltet werden, was einen wirtschaftlichen Betrieb durch den Einsatz kleinerer Maschinen in Zeiten geringer Last und eine höhere Zuverlässigkeit ermöglichte. Edison hatte einen Zähler erfunden, der es den Kunden ermöglichte, die Energie proportional zum Verbrauch in Rechnung zu stellen, doch dieser Zähler funktionierte nur mit Gleichstrom. Gleichstrom funktionierte auch gut mit Elektromotoren, ein Vorteil, den Gleichstrom bis in die 1880er Jahre hinein hatte. Der Hauptnachteil des Edison-Gleichstromsystems bestand darin, dass es von der Erzeugung bis zum Endverbraucher mit 110 Volt betrieben wurde, was eine relativ geringe Reichweite zur Folge hatte: Um die Größe der teuren Kupferleitungen gering zu halten, mussten die Stromerzeugungsanlagen inmitten von Ballungszentren liegen und konnten nur Kunden versorgen, die weniger als eine Meile von der Anlage entfernt waren. ⓘ
Entwicklung von Wechselstromtransformatoren in Europa
Die Entwicklung des Wechselstroms wurde durch Beiträge von Guillaume Duchenne (1850er Jahre), die Dynamoarbeiten von Zénobe Gramme, Ganz Works (1870er Jahre), Sebastian Ziani de Ferranti (1880er Jahre), Lucien Gaulard und Galileo Ferraris vorangetrieben. Ab den 1880er Jahren erlangte der Wechselstrom seinen entscheidenden Vorteil gegenüber dem Gleichstrom mit der Entwicklung von Funktionstransformatoren, die es ermöglichten, die Spannung auf wesentlich höhere Übertragungsspannungen zu erhöhen und dann auf eine niedrigere Endverbraucherspannung für den Einsatz in Unternehmen und Privathaushalten zu senken. Die hohen Spannungen ermöglichten es einer zentralen Stromerzeugungsanlage, ein großes Gebiet mit bis zu 11 km langen Leitungen zu versorgen. ⓘ
Die Verwendung von Induktionsspulen zur Übertragung von Strom zwischen Stromkreisen war bereits seit 40 Jahren bekannt. Pawel Jablotschkow verwendete sie 1876 in seinem Beleuchtungssystem und Lucien Gaulard und John Dixon Gibbs nutzten das Prinzip 1882 für die Entwicklung eines Abwärtstransformators, der jedoch nicht sehr effizient war. Ein Prototyp des hocheffizienten Transformators mit geschlossenem Kern und Nebenschluss wurde 1884 von dem ungarischen "Z.B.D."-Team (bestehend aus Károly Zipernowsky, Ottó Bláthy und Miksa Déri) in den Ganz-Werken hergestellt. Die neuen Z.B.D.-Transformatoren waren 3,4-mal effizienter als die bipolaren Geräte mit offenem Kern von Gaulard und Gibbs. Die heute im Einsatz befindlichen Transformatoren basieren auf den von den drei Ingenieuren entdeckten Prinzipien. Ihre Patente umfassten eine weitere wichtige Innovation: die Verwendung von parallel geschalteten (im Gegensatz zu seriell geschalteten) Stromverteilern. Ottó Bláthy erfand auch den ersten Wechselstromzähler. Die Zuverlässigkeit dieser Art von Wechselstromtechnologie erhielt Auftrieb, nachdem die Ganz-Werke 1886 die Großstadt Rom elektrifiziert hatten. ⓘ
Westinghouse steigt in das Wechselstromgeschäft ein
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In Nordamerika stieg der Erfinder und Unternehmer George Westinghouse 1884 in das Geschäft mit der elektrischen Beleuchtung ein, als er begann, ein Gleichstromsystem zu entwickeln und William Stanley, Jr. für die Arbeit daran einstellte. Westinghouse wurde 1885 auf die neuen europäischen Wechselstromsysteme auf Transformatorbasis aufmerksam, als er in der britischen Fachzeitschrift Engineering darüber las. Er erkannte, dass Wechselstrom in Verbindung mit Transformatoren größere Skaleneffekte mit großen zentralen Kraftwerken ermöglichte, die eine erhöhte Spannung über sehr weite Entfernungen übertragen konnten, um sie für Lichtbogenbeleuchtungen zu nutzen, aber auch für private und gewerbliche Glühbirnen mit niedrigerer Spannung, die über einen Abspanntransformator am anderen Ende versorgt wurden. Westinghouse sah eine Möglichkeit, ein wirklich konkurrenzfähiges System zu bauen, anstatt einfach ein weiteres, kaum konkurrenzfähiges Gleichstrom-Beleuchtungssystem zu errichten und dabei Patente zu verwenden, die gerade unterschiedlich genug waren, um die Edison-Patente zu umgehen. Das Edison-Gleichstromsystem mit seinen zentralisierten Gleichstromanlagen und der kurzen Übertragungsreichweite bedeutete auch, dass es zwischen den Edison-Anlagen einen Flickenteppich von unversorgten Kunden gab, die Westinghouse leicht mit Wechselstrom versorgen konnte. ⓘ
Westinghouse erwarb die US-Patentrechte für den Gaulard-Gibbs-Transformator und importierte mehrere davon sowie Siemens-Wechselstromgeneratoren, um in Pittsburgh mit einem Wechselstrom-Beleuchtungssystem zu experimentieren. William Stanley nutzte die Gaulard-Gibbs-Konstruktion und Entwürfe des ZBD-Transformators, um den ersten praktischen Transformator zu entwickeln. Zu Beginn des Jahres 1886 wurde die Westinghouse Electric Company gegründet. Im März 1886 installierte Stanley mit Unterstützung von Westinghouse in Great Barrington, Massachusetts, das erste Wechselstromsystem mit mehreren Spannungen, ein Demonstrations-Glühbirnensystem. Das System, das so weit ausgebaut wurde, dass es 23 Geschäfte entlang der Hauptstraße mit sehr geringem Stromverlust auf einer Länge von 4000 Fuß beleuchten konnte, nutzte Transformatoren, um 500 Wechselspannungen an der Straße auf 100 Volt herunterzustufen, um Glühlampen an jedem Standort zu betreiben. Im Herbst 1886 hatten Westinghouse, Stanley und Oliver B. Shallenberger in Buffalo, New York, das erste kommerzielle Wechselstromsystem in den USA gebaut. ⓘ
Die Verbreitung des Wechselstroms
Ende 1887 verfügte Westinghouse über 68 Wechselstrom-Kraftwerke im Vergleich zu den 121 Gleichstrom-Kraftwerken von Edison. Erschwerend für Edison kam hinzu, dass die Thomson-Houston Electric Company aus Lynn, Massachusetts (ein weiterer Wettbewerber, der sowohl Wechsel- als auch Gleichstromsysteme anbot) 22 Kraftwerke gebaut hatte. Thomson-Houston baute sein Geschäft aus und versuchte gleichzeitig, Patentkonflikte mit Westinghouse zu vermeiden, indem es Vereinbarungen über das Gebiet des Beleuchtungsunternehmens traf, eine Lizenzgebühr für die Nutzung des Stanley-Patents für Wechselstromtransformatoren zahlte und Westinghouse die Nutzung des Sawyer-Man-Patents für Glühbirnen gestattete. Neben Thomson-Houston und Brush gab es zu dieser Zeit noch weitere Konkurrenten, darunter die United States Illuminating Company und die Waterhouse Electric Light Company. Alle Unternehmen hatten ihre eigenen Stromversorgungssysteme, Bogenbeleuchtungssysteme und sogar Glühlampenkonstruktionen für die Haushaltsbeleuchtung, was zu ständigen Rechtsstreitigkeiten und Patentkämpfen untereinander und mit Edison führte. ⓘ
Sicherheitsbedenken
Elihu Thomson von Thomson-Houston sorgte sich um die Sicherheit des Wechselstroms und unternahm große Anstrengungen, um einen Blitzableiter für Hochspannungsleitungen sowie einen magnetischen Blowout-Schalter zu entwickeln, der das System bei einem Stromstoß abschalten konnte - ein Sicherheitsmerkmal, das das Westinghouse-System nicht hatte. Thomson machte sich auch Sorgen darüber, was mit den Geräten nach dem Verkauf geschehen würde, da er davon ausging, dass die Kunden der riskanten Praxis folgen würden, so viele Lampen und Generatoren zu installieren, wie sie nur konnten. Er hielt auch die Idee, Wechselstrombeleuchtung in Wohnhäusern zu verwenden, für zu gefährlich und veranlasste das Unternehmen, diese Art der Installation zurückzustellen, bis ein sicherer Transformator entwickelt werden konnte. ⓘ
Wegen der Gefahren, die von Hochspannungsleitungen ausgingen, verlangten die meisten europäischen Städte und die Stadt Chicago in den USA, dass sie unterirdisch verlegt wurden. Die Stadt New York verlangte keine Erdverlegung und hatte kaum Vorschriften, so dass Ende 1887 das Durcheinander von Freileitungen für Telefon, Telegrafen, Feuer- und Einbruchmeldeanlagen in Manhattan mit wahllos aufgereihten Drähten für Wechselstrombeleuchtungsanlagen vermischt war, die bis zu 6000 Volt führten. Die Isolierung der Stromleitungen war rudimentär - ein Elektriker bezeichnete sie als so wertvoll wie einen mit Melasse bedeckten Lappen" - und wurde mit der Zeit durch die Witterungseinflüsse ausgehöhlt. Ein Drittel der Leitungen wurde von nicht mehr existierenden Unternehmen einfach aufgegeben und verfiel langsam, was zu Schäden und Kurzschlüssen an den anderen Leitungen führte. Die New Yorker ärgerten sich nicht nur über den unschönen Anblick, sondern auch darüber, dass ein heftiger Schneesturm im März 1888 (der "Great Blizzard of 1888") einen Großteil der Leitungen zerstörte und die Stromversorgung in der Stadt unterbrach. Daraufhin wurde die Idee geboren, diese Leitungen unterirdisch zu verlegen, was jedoch durch eine von Western Union erwirkte gerichtliche Verfügung gestoppt wurde. Ein Gesetz, das allen Versorgungsunternehmen eine Frist von 90 Tagen einräumte, um ihre Leitungen in unterirdische Rohre zu verlegen, die von der Stadt zur Verfügung gestellt wurden, machte sich langsam auf den Weg durch die Regierung, wurde aber auch von der United States Illuminating Company vor Gericht bekämpft, die behauptete, ihre Wechselstromleitungen seien vollkommen sicher. ⓘ
Edisons Anti-AC-Haltung
Als sich Wechselstromsysteme immer weiter in Gebieten ausbreiteten, die von Gleichstromsystemen abgedeckt waren, und die Unternehmen anscheinend Edisons Patente, einschließlich der Glühbirne, angriffen, verschlechterte sich die Lage für das Unternehmen. Die Kupferpreise stiegen und trieben die Kosten für Edisons Niederspannungs-Gleichstromsystem in die Höhe, das viel schwerere Kupferdrähte erforderte als die Wechselstromsysteme mit höherer Spannung. Thomas Edisons eigene Kollegen und Ingenieure versuchten, ihn dazu zu bringen, Wechselstrom in Betracht zu ziehen. Edisons Verkaufsteam verlor ständig Angebote in Gemeinden, die sich für billigere Wechselstromsysteme entschieden, und der Präsident der Edison Electric Illuminating Company, Edward Hibberd Johnson, wies darauf hin, dass das Unternehmen, wenn es bei einem reinen Gleichstromsystem bliebe, nicht in der Lage wäre, in Kleinstädten und sogar mittelgroßen Städten Geschäfte zu machen. Edison Electric hatte eine Patentoption auf den ZBD-Transformator, und ein vertraulicher interner Bericht empfahl dem Unternehmen die Umstellung auf Wechselstrom, aber Thomas Edison war gegen diese Idee. ⓘ
Nachdem Westinghouse sein erstes Großsystem installiert hatte, schrieb Edison im November 1886 in einem privaten Brief an Edward Johnson: "So sicher wie der Tod wird Westinghouse einen Kunden innerhalb von sechs Monaten umbringen, nachdem er ein System beliebiger Größe installiert hat, er hat eine neue Sache, und es wird eine Menge Experimente erfordern, um sie praktisch zum Laufen zu bringen." Edison schien die Ansicht zu vertreten, dass die in Wechselstromsystemen verwendete Hochspannung zu gefährlich sei und dass es viele Jahre dauern würde, ein sicheres und funktionierendes System zu entwickeln. Sicherheit und die Vermeidung einer schlechten Presse durch den Tod eines Kunden waren eines der Ziele bei der Entwicklung seines Gleichstromsystems gewesen, und er befürchtete, dass ein durch ein falsch installiertes Wechselstromsystem verursachter Todesfall die Nutzung der Elektrizität im Allgemeinen behindern könnte. Edison verstand offenbar sehr gut, wie Wechselstromsysteme funktionierten. Er stellte fest, dass es seiner Meinung nach Ineffizienzen gab, was ihn in Verbindung mit den Kapitalkosten für die Finanzierung sehr großer Kraftwerke zu der Überzeugung brachte, dass ein Wechselstromprojekt nur sehr geringe Kosteneinsparungen mit sich bringen würde. Edison war außerdem der Meinung, dass Gleichstrom ein überlegenes System sei (eine Tatsache, die die Öffentlichkeit seiner Meinung nach erkennen würde) und dass die minderwertige Wechselstromtechnologie von anderen Unternehmen genutzt würde, um seine Gleichstrompatente zu umgehen. ⓘ
Im Februar 1888 veröffentlichte der Präsident von Edison Electric, Edward Johnson, ein 84-seitiges Pamphlet mit dem Titel "A Warning from the Edison Electric Light Company" (Eine Warnung der Edison Electric Light Company) und schickte es an Zeitungen und Unternehmen, die elektrische Geräte von Edison-Konkurrenten, darunter Westinghouse und Thomson-Houston, gekauft hatten oder zu kaufen beabsichtigten. Es wurde davor gewarnt, dass die Käufer in einem Gerichtsverfahren auf der Verliererseite stehen könnten, wenn diese Patente aufrechterhalten würden. Die Broschüre betonte auch die Sicherheit und Effizienz des Gleichstroms mit der Behauptung, Gleichstrom habe keinen einzigen Todesfall verursacht, und enthielt Zeitungsberichte über versehentliche Stromschläge, die durch Wechselstrom verursacht wurden. ⓘ
Hinrichtung durch Elektrizität
Mit der zunehmenden Verbreitung von Lichtbogenbeleuchtungssystemen verbreiteten sich auch Geschichten darüber, dass die damit verbundenen hohen Spannungen Menschen töteten, in der Regel unvorsichtige Elektriker, ein seltsames neues Phänomen, das die Opfer augenblicklich zu töten schien. Eine solche Geschichte aus dem Jahr 1881 über einen betrunkenen Hafenarbeiter, der starb, nachdem er einen großen elektrischen Dynamo angefasst hatte, veranlasste den Zahnarzt Alfred P. Southwick aus Buffalo, New York, nach einer Anwendung für dieses seltsame Phänomen zu suchen. Er arbeitete mit dem örtlichen Arzt George E. Fell und der ASPCA in Buffalo zusammen und tötete Hunderte von streunenden Hunden mit Stromschlägen, um eine Methode zur Euthanasie von Tieren durch Elektrizität zu entwickeln. Southwicks Artikel aus den Jahren 1882 und 1883, in denen er darlegte, wie die Hinrichtung durch Strom als Ersatz für das Hängen mit Hilfe eines zahnärztlichen Stuhls (elektrischer Stuhl) eingesetzt werden könnte, erregten die Aufmerksamkeit der Politiker des Staates New York, die nach einer Reihe von verpfuschten Hinrichtungen verzweifelt nach einer Alternative suchten. Eine 1886 vom New Yorker Gouverneur David B. Hill eingesetzte Kommission, der auch Southwick angehörte, empfahl 1888, Hinrichtungen mit Hilfe des elektrischen Stuhls durchzuführen. ⓘ
Schon früh deutete sich an, dass diese neue Form der Hinrichtung in den Krieg der Strömungen verwickelt werden würde. Im Rahmen ihrer Untersuchung verschickte die Kommission Umfragen an Hunderte von Rechts- und Medizinexperten, um deren Meinung einzuholen, und nahm Kontakt zu Elektroexperten auf, darunter Elihu Thomson und Thomas Edison. Als das Mitglied der Todesstrafenkommission, Southwick, Ende 1887 mit Edison Kontakt aufnahm, erklärte der Erfinder, er sei gegen die Todesstrafe und wolle nichts mit der Angelegenheit zu tun haben. Nach einer weiteren Aufforderung griff Edison seinen Hauptkonkurrenten im Bereich der elektrischen Energie, George Westinghouse, an, was möglicherweise die Eröffnungssalve im Krieg der Ströme war. In einem Brief an Southwick vom Dezember 1887 erklärte er, dass es am besten wäre, Strom zu verwenden, der von "'Wechselmaschinen' erzeugt wird, die hauptsächlich in diesem Land von Geo. Westinghouse". Kurz nach der Verabschiedung des Gesetzes über die Hinrichtung durch Elektrizität im Juni 1888 wurde Edison von einem New Yorker Regierungsbeamten gefragt, mit welchen Mitteln die neue Form der Hinrichtung des Staates am besten umgesetzt werden könnte. "Verleihen Sie Ihre Kriminellen als Elektriker an die New Yorker Elektrizitätswerke", lautete Edisons augenzwinkernde Antwort. ⓘ
Anti-AC-Gegenreaktion
Als die Zahl der Todesfälle, die auf Hochspannungsbeleuchtung im ganzen Land zurückgeführt wurden, weiter anstieg, löste eine Reihe von Todesfällen in New York City im Frühjahr 1888, die mit Wechselstrom-Lichtbögen zusammenhingen, einen Medienrummel gegen den "tödlichen Lichtbogenstrom" und die scheinbar gefühllosen Beleuchtungsunternehmen aus, die ihn verwendeten. Zu diesen Todesfällen gehörten ein 15-jähriger Junge, der am 15. April durch eine gebrochene Telegrafenleitung getötet wurde, die mit Wechselstrom aus einer Leitung der United States Illuminating Company gespeist worden war, ein Angestellter, der zwei Wochen später durch eine Wechselstromleitung getötet wurde, und ein Elektriker der Brush Electric Company, der im Mai durch die Wechselstromleitung getötet wurde, die er gerade durchtrennte. Die New Yorker Presse schien über Nacht von Geschichten über elektrisches Licht im Vergleich zu Gasbeleuchtung zu "Tod durch Kabel" überzugehen, wobei jeder neue Bericht den öffentlichen Groll gegen Hochspannungs-Wechselstrom und die gefährlich verworrenen elektrischen Oberleitungen in der Stadt zu schüren schien. ⓘ
Der Kreuzzug von Harold Brown
Zu diesem Zeitpunkt schickte ein Elektroingenieur namens Harold P. Brown, der zu diesem Zeitpunkt keine Verbindung zur Edison-Gesellschaft zu haben schien, am 5. Juni 1888 einen Brief an den Herausgeber der New York Post, in dem er behauptete, die Ursache des Problems liege im verwendeten Wechselstromsystem (AC). Brown argumentierte, dass das Wechselstromsystem von Natur aus gefährlich und "verdammenswert" sei, und fragte, warum die "Öffentlichkeit sich der ständigen Gefahr des plötzlichen Todes aussetzen muss", nur damit die Versorgungsunternehmen ein billigeres Wechselstromsystem verwenden könnten. ⓘ
Zu Beginn der Angriffe auf das Wechselstromsystem versuchte Westinghouse in einem Brief vom 7. Juni 1888, die Situation zu entschärfen. Er lud Edison ein, ihn in Pittsburgh zu besuchen, und sagte: "Ich glaube, dass es einen systematischen Versuch von Seiten einiger Leute gegeben hat, viel Unheil anzurichten und einen möglichst großen Unterschied zwischen der Edison Company und der Westinghouse Electric Co. zu schaffen, wo doch eigentlich ein ganz anderer Zustand herrschen sollte". Edison dankte ihm, sagte aber: "Meine Laborarbeit nimmt meine ganze Zeit in Anspruch". ⓘ
Am 8. Juni trat Brown persönlich vor dem New Yorker Board of Electrical Control auf und verlangte, dass sein Brief an die Zeitung in das Sitzungsprotokoll aufgenommen wird, und forderte strenge Vorschriften für Wechselstrom, einschließlich einer Begrenzung der Spannung auf 300 Volt, ein Wert, der Wechselstrom für die Übertragung nahezu unbrauchbar machen würde. In den Zeitungen und in Briefen an den Vorstand wurden Browns Behauptungen vielfach widerlegt, wobei darauf hingewiesen wurde, dass er keine wissenschaftlichen Beweise dafür vorlegte, dass Wechselstrom gefährlicher sei als Gleichstrom. Westinghouse wies in Briefen an verschiedene Zeitungen auf die zahlreichen Brände hin, die durch Gleichstromgeräte verursacht wurden, und behauptete, dass Brown offensichtlich von Edison kontrolliert wurde, was Brown stets bestritt. ⓘ
Eine Juli-Ausgabe des Electrical Journal berichtete über Browns Auftritt vor dem New Yorker Board of Electrical Control und die Debatte in den technischen Gesellschaften über die Vorzüge von Gleich- und Wechselstrom und stellte fest, dass:
Der Kampf der Ströme wird diese Woche in New York ausgetragen. ⓘ
Auf einer Sitzung des Board of Electrical Control im Juli wurden Browns Kritik am Wechselstrom und sogar sein Wissen über Elektrizität von anderen Elektroingenieuren, von denen einige für Westinghouse arbeiteten, in Frage gestellt. Auf dieser Sitzung berichteten Befürworter des Wechselstroms anekdotische Geschichten von Elektrikern, wie sie Schocks von Wechselstrom mit Spannungen von bis zu 1000 Volt überlebt hatten, und argumentierten, dass Gleichstrom der gefährlichere der beiden Stromarten sei. ⓘ
Browns Demonstrationen
Brown, der beweisen wollte, dass Wechselstrom gefährlicher war als Gleichstrom, wandte sich irgendwann an Thomas Edison, um zu erfahren, ob er Geräte für seine Experimente zur Verfügung stellen könne. Edison bot Brown sofort an, ihn bei seinem Kreuzzug gegen die Wechselstromunternehmen zu unterstützen. Es dauerte nicht lange, bis Brown in Edisons Labor in West Orange, New Jersey, Platz und Ausrüstung sowie den Laborassistenten Arthur Kennelly zur Verfügung gestellt bekam. ⓘ
Brown bezahlte einheimische Kinder dafür, dass sie streunende Hunde von der Straße aufnahmen, um mit Gleich- und Wechselstrom zu experimentieren. Nach vielen Experimenten, bei denen eine Reihe von Hunden getötet wurde, hielt Brown am 30. Juli eine öffentliche Vorführung in einem Hörsaal des Columbia College ab. Während viele Teilnehmer den Abbruch der Vorführung forderten und andere den Raum verließen, setzte Brown einen Hund in einem Käfig mehreren Schocks mit ansteigenden Gleichstromstärken bis zu 1000 Volt aus, was der Hund überlebte. Anschließend setzte Brown 330 Volt Wechselstrom ein, der den Hund tötete. Vier Tage später führte er eine zweite Demonstration durch, um die Behauptung der Kritiker zu entkräften, dass der Gleichstrom den Hund wahrscheinlich geschwächt hat, bevor er starb. Bei dieser zweiten Demonstration wurden drei Hunde kurz hintereinander mit 300 Volt Wechselstrom getötet. Brown schrieb an einen Kollegen, er sei sicher, dass diese Demonstration die New Yorker Behörde für elektrische Kontrolle dazu bringen würde, Wechselstrominstallationen auf 300 Volt zu begrenzen. Browns Kampagne zur Begrenzung des Wechselstroms auf 300 Volt blieb erfolglos, aber in Ohio und Virginia wurde die Gesetzgebung fast verabschiedet. ⓘ
Kollusion mit Edison
Was Brown an die vorderste Front der Wechselstromdebatte brachte und was seine Motive waren, bleibt unklar, aber Historiker stellen fest, dass es zu einer Art von Absprache zwischen der Edison-Gesellschaft und Brown kam. Aus den Unterlagen von Edison geht hervor, dass der Schatzmeister von Edison Electric Light, Francis S. Hastings, die Idee hatte, Brown und mehrere New Yorker Ärzte zu benutzen, um Westinghouse und die anderen Wechselstromunternehmen anzugreifen, um sich für die nach Ansicht von Hastings skrupellosen Angebote von Westinghouse für Beleuchtungsverträge in Denver und Minneapolis zu rächen. Hasting brachte Brown und Edison zusammen und stand in ständigem Kontakt mit Brown. Edison Electric schien die Kosten für einige von Browns Veröffentlichungen über die Gefahren des Wechselstroms zu übernehmen. Darüber hinaus schickte Thomas Edison selbst einen Brief an die Stadtverwaltung von Scranton, Pennsylvania, in dem er Brown als Experten für die Gefahren von Wechselstrom empfahl. Einige dieser Absprachen wurden in Briefen aufgedeckt, die aus Browns Büro gestohlen und im August 1889 veröffentlicht wurden. ⓘ
Patente und Fusionen
Während dieser Zeit investierte Westinghouse weiterhin Geld und technische Ressourcen in das Ziel, ein vollständig integriertes Wechselstromsystem zu bauen. Um die Kontrolle über die Patente der Sawyer-Man-Lampen zu erlangen, kaufte er 1887 Consolidated Electric Light. 1888 kaufte er die Waterhouse Electric Light Company und 1890 die United States Illuminating Company, wodurch Westinghouse seine eigenen Bogenbeleuchtungssysteme und die Kontrolle über alle wichtigen Glühlampenpatente erhielt, die nicht von Edison kontrolliert wurden. Im April 1888 entwickelte der Westinghouse-Ingenieur Oliver B. Shallenberger einen Induktionszähler, der ein rotierendes Magnetfeld zur Messung des Wechselstroms nutzte und dem Unternehmen die Möglichkeit gab, den Stromverbrauch eines Kunden zu berechnen. Im Juli 1888 zahlte Westinghouse eine beträchtliche Summe, um Nikola Teslas US-Patente für einen Mehrphasen-Wechselstrom-Induktionsmotor zu lizenzieren, und erwarb eine Patentoption auf Galileo Ferraris' Induktionsmotorentwurf. Obwohl Westinghouse mit dem Erwerb eines realisierbaren Wechselstrommotors ein Schlüsselpatent für den Bau eines vollständig integrierten Wechselstromsystems erhielt, musste die Entwicklung aufgrund der allgemeinen Geldknappheit, die das Unternehmen um 1890 erlebte, eine Zeit lang auf Eis gelegt werden. Die Schwierigkeiten bei der Beschaffung von Finanzmitteln für ein so kapitalintensives Unternehmen wurden zu einem ernsten Problem für das Unternehmen, und 1890 gab es den ersten von mehreren Versuchen des Investors J. P. Morgan, Westinghouse Electric zu übernehmen. ⓘ
Thomson-Houston expandierte weiter und kaufte sieben kleinere Elektrounternehmen, darunter 1889 die Brush Electric Company. Bis 1890 kontrollierte Thomson-Houston die Mehrheit der Lichtbogenbeleuchtungssysteme in den USA und besaß eine Reihe eigener US-Wechselstrompatente. Mehrere Geschäfte zwischen Thomson-Houston und Westinghouse scheiterten, und im April 1888 erklärte ein Richter einen Teil des ursprünglichen Gaulard-Gibbs-Patents von Westinghouse für ungültig, da es sich nur auf in Reihe geschaltete Transformatoren bezog. ⓘ
Mit Hilfe des Finanziers Henry Villard kam es auch bei der Edison-Gruppe zu einer Reihe von Fusionen: Die Edison Lamp Company, ein Lampenhersteller in East Newark, New Jersey, die Edison Machine Works, ein Hersteller von Dynamos und großen Elektromotoren in Schenectady, New York, die Bergmann & Company, ein Hersteller von elektrischen Beleuchtungskörpern, Steckdosen und anderen elektrischen Beleuchtungsvorrichtungen, und die Edison Electric Light Company, die Patentgesellschaft und der von J.P. Morgan und der Familie Vanderbilt unterstützte Finanzarm für Edisons Beleuchtungsexperimente, fusionierten. Das neue Unternehmen, Edison General Electric Company, wurde im Januar 1889 mit Hilfe von Drexel, Morgan & Co. und Grosvenor Lowrey gegründet, wobei Villard den Vorsitz übernahm. Zu ihr gehörte später auch die Sprague Electric Railway & Motor Company. ⓘ
Der Höhepunkt des Krieges
Im Herbst 1888 eskalierte ein Wortgefecht, in dem Brown insbesondere Westinghouse angriff. Im November widersprach George Westinghouse Browns Behauptung in den Seiten des Electrical Engineer, dass die Wechselstromsysteme von Westinghouse 30 Todesfälle verursacht hätten. Die Zeitschrift untersuchte die Behauptung und stellte fest, dass höchstens zwei der Todesfälle auf Westinghouse-Installationen zurückgeführt werden konnten. ⓘ
Verbindung von AC und Westinghouse mit dem elektrischen Stuhl
In New York gab es zwar eine Strafprozessordnung, die die Hinrichtung mit dem elektrischen Stuhl vorsah, aber weder die Art der Elektrizität noch die Stromstärke oder die Art der Stromzufuhr waren darin festgelegt, da dies noch relativ unbekannt war. Die New York Medico-Legal Society, eine informelle Gesellschaft aus Ärzten und Anwälten, wurde mit der Ausarbeitung der Details beauftragt und führte Ende 1888 bis Anfang 1889 eine Reihe von Tierversuchen zur Spannungshöhe, zur Gestaltung und Platzierung der Elektroden und zur Leitfähigkeit der Haut durch. Während dieser Zeit holten sie sich den Rat von Harold Brown als Berater. Dies führte dazu, dass der Krieg der Ströme auf die Entwicklung des Stuhls und die allgemeine Debatte über die Todesstrafe in den USA ausgeweitet wurde. ⓘ
Nachdem die Medico-Legal Society im September 1888 ihr Komitee gegründet hatte, ließ der Vorsitzende Frederick Peterson, der im Juli 1888 als Assistent an Browns öffentlichen Elektroschocks an Hunden mit Wechselstrom am Columbia College teilgenommen hatte, dem Komitee die Ergebnisse dieser Experimente vorlegen. Die Behauptung, Wechselstrom sei tödlicher als Gleichstrom und die beste Stromart, wurde von einigen Ausschussmitgliedern in Frage gestellt, die darauf hinwiesen, dass Browns Experimente nicht wissenschaftlich durchgeführt worden waren und an Tieren stattfanden, die kleiner als ein Mensch waren. Auf seiner Novembersitzung empfahl der Ausschuss 3000 Volt, wobei die Art des Stroms, Gleichstrom oder Wechselstrom, nicht festgelegt wurde. ⓘ
Um dem Komitee schlüssiger zu beweisen, dass Wechselstrom tödlicher ist als Gleichstrom, setzte sich Brown mit Francis S. Hastings, dem Schatzmeister von Edison Electric Light, in Verbindung und arrangierte die Nutzung des Labors in West Orange. Dort führte Brown am 5. Dezember 1888 ein Experiment durch, bei dem Pressevertreter, Mitglieder der Medico-Legal Society, der Vorsitzende der Todesstrafenkommission und Thomas Edison zusahen. Brown verwendete Wechselstrom für alle seine Tests an Tieren, die größer als ein Mensch waren, darunter vier Kälber und ein lahmes Pferd, die alle mit 750 Volt Wechselstrom getötet wurden. Aufgrund dieser Ergebnisse empfahl die Medico-Legal Society auf ihrer Dezembertagung die Verwendung von 1000-1500 Volt Wechselstrom für Hinrichtungen, und die Zeitungen vermerkten, dass der verwendete Wechselstrom der Hälfte der Spannung entsprach, die in den Stromleitungen auf den Straßen der amerikanischen Städte verwendet wird. ⓘ
Westinghouse kritisierte diese Tests als eine verzerrte, eigennützige Demonstration, die einen direkten Angriff auf den Wechselstrom darstellen sollte. Am 13. Dezember legte Westinghouse in einem Brief an die New York Times dar, wo Browns Experimente falsch waren, und behauptete erneut, dass Brown von der Edison-Gesellschaft angestellt worden sei. Browns Brief vom 18. Dezember widerlegte die Behauptungen, und Brown forderte Westinghouse sogar zu einem elektrischen Duell heraus, bei dem Brown zustimmte, sich von immer größeren Mengen Gleichstrom schocken zu lassen, wenn Westinghouse sich selbst der gleichen Menge an zunehmendem Wechselstrom aussetzte und als erster aufgab. Westinghouse lehnte das Angebot ab. ⓘ
Im März 1889, als die Mitglieder der Medico-Legal Society eine weitere Versuchsreihe starteten, um die Details der Elektrodenzusammensetzung und -platzierung herauszufinden, wandten sie sich an Brown, um technische Unterstützung zu erhalten. Edisons Schatzmeister Hastings versuchte vergeblich, einen Westinghouse-Wechselstromgenerator für den Test zu bekommen. Schließlich wurde das Labor von Edison in West Orange für die Tierversuche genutzt. ⓘ
Ebenfalls im März fragte der Superintendent des Gefängnisses, Austin Lathrop, Brown, ob er die für die Hinrichtungen benötigten Geräte liefern und den elektrischen Stuhl entwerfen könne. Brown lehnte die Aufgabe ab, den Stuhl zu entwerfen, erklärte sich aber bereit, den Vertrag über die Lieferung der notwendigen elektrischen Ausrüstung zu erfüllen. Der Staat weigerte sich, im Voraus zu zahlen, und Brown wandte sich offenbar an Edison Electric sowie an die Thomson-Houston Electric Company, um die Ausrüstung zu beschaffen. Dies wurde zu einem weiteren Manöver hinter den Kulissen, um Westinghouse-Wechselstromgeneratoren für die Stromversorgung zu erwerben, offenbar mit Hilfe der Edison-Gesellschaft und des wichtigsten Wechselstromkonkurrenten von Westinghouse, Thomson-Houston. Thomson-Houston arrangierte den Erwerb von drei Westinghouse-Wechselstromgeneratoren und ersetzte sie durch neue Thomson-Houston-Wechselstromgeneratoren. Der Präsident von Thomson-Houston, Charles Coffin, hatte mindestens zwei Gründe für die Beschaffung der Westinghouse-Generatoren: Er wollte nicht, dass die Geräte seines Unternehmens mit der Todesstrafe in Verbindung gebracht wurden, und er wollte einen davon nutzen, um einen Beweis zu erbringen, indem er Brown dafür bezahlte, einen öffentlichen Effizienztest durchzuführen, um zu zeigen, dass die Behauptung von Westinghouse, 50 % effizientere Generatoren herzustellen, falsch war. ⓘ
Im selben Frühjahr veröffentlichte Brown "The Comparative Danger to Life of the Alternating and Continuous Electrical Current" (Die vergleichende Lebensgefahr von Wechsel- und Dauerstrom), in dem er die in Edisons Labor durchgeführten Tierversuche detailliert darlegte und behauptete, sie zeigten, dass Wechselstrom weitaus tödlicher sei als Gleichstrom. Diese 61-seitige, professionell gedruckte Broschüre (wahrscheinlich von der Firma Edison bezahlt) wurde an Regierungsbeamte, Zeitungen und Geschäftsleute in Städten mit mehr als 5000 Einwohnern verschickt. ⓘ
Als im Mai 1889 in New York der erste Verbrecher auf dem elektrischen Stuhl hingerichtet wurde, ein Straßenhändler namens William Kemmler, gab es im Leitartikel der New York Times eine heftige Diskussion darüber, wie man die damals neue Hinrichtungsart nennen sollte. Der Begriff "Westinghoused" wurde ebenso vorgeschlagen wie "Gerrycide" (nach dem Leiter der Todesstrafenkommission Elbridge Gerry) und "Browned". Die Times hasste den schließlich angenommenen Begriff "Electrocution" und bezeichnete ihn als von "prätentiösen Ignoranten" propagiert. Einer von Edisons Anwälten schrieb an seinen Kollegen, dass Edisons Vorliebe für dynamort, ampermort und electromort keine guten Begriffe seien, hielt aber Westinghoused für die beste Wahl. ⓘ
Die Berufung von Kemmler
William Kemmler wurde um den 24. Juni 1889 zum Tod auf dem elektrischen Stuhl verurteilt, doch bevor das Urteil vollstreckt werden konnte, wurde Berufung eingelegt mit der Begründung, dass dies eine grausame und ungewöhnliche Strafe im Sinne der US-Verfassung darstelle. Der Presse und allen Beteiligten wurde klar, dass der politisch engagierte (und teure) Anwalt, der die Berufung einlegte, William Bourke Cockran, keine Verbindung zu dem Fall hatte, wohl aber zur Firma Westinghouse, die offensichtlich für seine Dienste bezahlte. ⓘ
Während der Anhörungen zur Tatsachenfeststellung, die im ganzen Bundesstaat stattfanden und am 9. Juli in New York City begannen, nutzte Cockran seine beträchtlichen Fähigkeiten als Kreuzverhörspezialist und Redner, um Brown, Edison und ihre Unterstützer anzugreifen. Seine Strategie bestand darin, zu zeigen, dass Brown seinen Test über die tödliche Wirkung von Wechselstrom gefälscht hatte, und zu beweisen, dass Elektrizität nicht zum sicheren Tod führt, sondern lediglich zur Folterung der Verurteilten. Im Kreuzverhör stellte er Browns mangelnde Qualifikation auf dem Gebiet der Elektrizität in Frage und brachte mögliche geheime Absprachen zwischen Brown und Edison zur Sprache, die Brown wiederum bestritt. Beide Seiten riefen zahlreiche Zeugen auf, die aus erster Hand über Begegnungen mit Elektrizität berichteten, und Mediziner berichteten über das Nervensystem des menschlichen Körpers und die elektrische Leitfähigkeit der Haut. Brown wurde beschuldigt, seine Tierversuche gefälscht zu haben, indem er die Tatsache verschwieg, dass er Gleichstrom mit geringerer Stromstärke und Wechselstrom mit hoher Stromstärke verwendet hatte. Als die Anhörung einen Tag lang im Edison-Labor in West Orange stattfand, um den Widerstand der Haut gegen Elektrizität zu demonstrieren, geriet Brown fast in einen Streit mit einem Vertreter von Westinghouse, der ihn beschuldigte, im Edison-Labor Industriespionage zu betreiben. Die Zeitungen stellten fest, dass die oft widersprüchlichen Zeugenaussagen in der Öffentlichkeit Zweifel an dem Gesetz über Stromschläge aufkommen ließen, doch nachdem Edison in den Zeugenstand getreten war, akzeptierten viele die Zusicherung des "Zauberers von Menlo Park", dass 1000 Volt Wechselstrom jeden Menschen problemlos töten würden. ⓘ
Nachdem die gesammelten Zeugenaussagen vorgelegt und beide Seiten ihre Argumente dargelegt hatten, entschied Richter Edwin Day am 9. Oktober gegen Kemmlers Berufung, und der Oberste Gerichtshof der USA wies Kemmlers Berufung am 23. Mai 1890 ab. ⓘ
Als der Stuhl am 6. August 1890 zum ersten Mal zum Einsatz kam, schätzten die anwesenden Techniker die Spannung falsch ein, die erforderlich war, um William Kemmler zu töten. Nach dem ersten Stromstoß wurde festgestellt, dass Kemmler noch atmete. Die Prozedur musste wiederholt werden, und ein Reporter, der vor Ort war, beschrieb sie als "ein schreckliches Spektakel, viel schlimmer als das Hängen". George Westinghouse kommentierte: "Sie hätten es besser mit einer Axt gemacht." ⓘ
Browns Mitwisserschaft aufgedeckt
Am 25. August 1889 erschien in der New York Sun ein Artikel mit der Überschrift:
"Schäm dich, Brown! - Schändliche Tatsachen über das Electric Killing Scheme; Seltsame Arbeit für einen staatlichen Experten; Bezahlt von einer Elektrizitätsgesellschaft, um eine andere zu schädigen". ⓘ
Die Geschichte basierte auf 45 Briefen, die aus Browns Büro gestohlen wurden und die Browns Absprachen mit Thomson-Houston und Edison Electric aufzeigten. Bei den meisten Briefen handelte es sich um Korrespondenz zwischen Brown und Thomson-Houston über den Erwerb der drei Westinghouse-Generatoren für den Staat New York und den Einsatz eines von ihnen bei einem Effizienztest. Aus dem Schriftverkehr ging auch hervor, dass Brown von Edison Electric 5.000 Dollar für den Kauf der überschüssigen Westinghouse-Generatoren von Thomson-Houston erhalten hatte. Weitere Verwicklungen von Edison waren in Briefen des Schatzmeisters von Edison, Hastings, enthalten, in denen er Brown aufforderte, Anti-AC-Broschüren an alle Abgeordneten des Staates Missouri zu schicken (auf Kosten des Unternehmens), Brown bat, ein Empfehlungsschreiben von Thomas Edison nach Scranton, PA, zu schicken, und Edison und Arthur Kennelly unterstützten Brown bei seiner bevorstehenden Zeugenaussage im Berufungsverfahren gegen Kemmler. ⓘ
Brown ließ sich von dieser Enthüllung nicht beirren und bezeichnete seine Bemühungen, Westinghouse zu entlarven, als dasselbe wie die Verfolgung eines Lebensmittelhändlers, der Gift verkauft und es Zucker nennt. ⓘ
Die "Elektrodraht-Panik"
1889 gab es eine weitere Reihe von Todesfällen, die dem Wechselstrom zugeschrieben wurden, darunter ein Stromableser in Buffalo, New York, vier Stromableser in New York City und ein New Yorker Obsthändler, der getötet wurde, als der von ihm benutzte Schaukasten mit einer Oberleitung in Berührung kam. Der Bürgermeister von New York City, Hugh J. Grant, wies bei einem Treffen mit dem Board of Electrical Control und den Wechselstromunternehmen die Behauptung zurück, dass die Wechselstromleitungen völlig sicher seien, und sagte: "Wir erhalten Nachrichten über alle, die sie berühren, über das Büro des Gerichtsmediziners". Am 11. Oktober 1889 arbeitete John Feeks, ein Elektriker der Western Union, hoch oben im Gewirr der elektrischen Freileitungen an einer vermeintlichen Niederspannungs-Telegrafenleitung in einem belebten Stadtteil Manhattans. Während die Menschen unten in der Mittagspause zusahen, griff er nach einer nahe gelegenen Leitung, die, ohne dass er es wusste, viele Blocks entfernt mit einer Hochspannungs-Wechselstromleitung kurzgeschlossen worden war. Der Stromstoß drang durch seine bloße rechte Hand und trat aus seinem linken, mit Stahlspikes besetzten Kletterschuh aus. Feeks war fast augenblicklich tot, sein Körper stürzte in das Kabelgewirr, das Funken sprühte, brannte und schwelte, während sich unten eine entsetzte Menge von Tausenden versammelte. Die Quelle des Stroms, der Feeks tötete, wurde nicht ermittelt, obwohl in der Nähe Leitungen der United States Illuminating Company verliefen. ⓘ
Der öffentliche Tod von Feeks löste eine neue Runde von Menschen aus, die sich vor den Stromleitungen über ihren Köpfen fürchteten, was als "Electric Wire Panic" bezeichnet wurde. Da Westinghouse viele der betroffenen Beleuchtungsunternehmen aufgekauft hatte, wurde angenommen, dass Feeks' Tod auf das Konto einer Westinghouse-Tochtergesellschaft ging. Die Zeitungen schlossen sich dem öffentlichen Aufschrei nach Feeks' Tod an, indem sie darauf hinwiesen, dass Menschenleben "für dieses Monopol billiger waren als isolierte Drähte", und forderten, dass die Führungskräfte der AC-Unternehmen wegen Totschlags angeklagt werden sollten. In der New Orleans Times-Picayune vom 13. Oktober 1889 hieß es: "Der Tod macht nicht an der Tür halt, sondern kommt direkt ins Haus, und vielleicht wird man getötet, während man eine Tür schließt oder das Gas aufdreht." Harold Browns Ruf wurde fast über Nacht rehabilitiert, da Zeitungen und Zeitschriften ihn um seine Meinung baten und Reporter ihm durch New York City folgten, wo er maß, wie viel Strom aus Wechselstromleitungen entwich. ⓘ
Auf dem Höhepunkt des Krieges der Ströme schaltete sich Edison selbst zum ersten Mal in die öffentliche Debatte ein und prangerte den Wechselstrom in einem Artikel vom November 1889 in der North American Review mit dem Titel "The Dangers of Electric Lighting" an. Edison vertrat die Ansicht, dass das Vergraben der Hochspannungsleitungen keine Lösung sei, sondern lediglich den Tod in den Untergrund verlagern und eine "ständige Bedrohung" darstellen würde, die durch Kurzschlüsse mit anderen Leitungen die Häuser und das Leben der Menschen gefährden könnte. Er erklärte, dass die einzige Möglichkeit, Wechselstrom sicher zu machen, darin bestehe, die Spannung zu begrenzen, und schwor, dass Edison Electric niemals Wechselstrom einführen würde, solange er das Sagen hätte. ⓘ
George Westinghouse wurde plötzlich in die Rolle des Bösewichts gedrängt, der versuchte, die auf Masten montierten Wechselstromanlagen zu verteidigen, von denen er wusste, dass sie unsicher waren, und er stolperte über die Fragen der Reporter, die versuchten, auf all die anderen Dinge in einer Großstadt hinzuweisen, die noch gefährlicher waren. Im nächsten Monat machte er es in seiner Antwort, die in der North American Review abgedruckt wurde, besser und wies darauf hin, dass sein Wechselstrom-/Transformatorensystem tatsächlich niedrigere Haushaltsspannungen als das Edison-Gleichstromsystem verwendete. Er wies auch auf 87 Todesfälle in einem Jahr hin, die durch Straßenbahnen und Gasbeleuchtung verursacht wurden, im Gegensatz zu nur 5 versehentlichen Stromschlägen und keinen Todesfällen im Haushalt, die dem Wechselstrom zugeschrieben wurden. ⓘ
Unter den Zuschauern von Feeks befanden sich viele New Yorker Stadträte, da sich der Unfallort in der Nähe der New Yorker Regierungsbüros befand, und die schreckliche Angelegenheit veranlasste sie dazu, ein Gesetz über die Verlegung von Stromleitungen in den Untergrund zu erlassen. Die betroffenen Elektrizitätswerke erwirkten eine einstweilige Verfügung, die die sofortige Abschaltung ihrer Leitungen verhinderte, schalteten aber den größten Teil ihrer Beleuchtung ab, bis die Situation geklärt war, so dass viele New Yorker Straßen in Dunkelheit versanken. Das Gesetz, das die Kappung aller Stromleitungen anordnete, wurde schließlich im Dezember vom Obersten Gerichtshof von New York bestätigt. Die Wechselstromleitungen wurden gekappt, so dass viele Straßen von New York City für den Rest des Winters im Dunkeln lagen, da die überbezahlten Stadtaufseher von Tammany Hall, die sich um den Bau der unterirdischen "U-Bahnen" kümmern sollten, wenig getan hatten. ⓘ
Der aktuelle Krieg endet
Trotz der Propagandaverluste von Westinghouse ging der Krieg der Ströme zu Ende, wobei der Gleichstrom auf der Verliererseite stand. Dies war zum Teil darauf zurückzuführen, dass Thomas Edison selbst aus dem Stromgeschäft ausstieg. Edison wurde in seinem eigenen Unternehmen an den Rand gedrängt, nachdem er bei der Fusion von 1889, aus der Edison General Electric hervorging, die Mehrheitskontrolle verloren hatte. 1890 teilte er dem Präsidenten Henry Villard mit, dass er es für an der Zeit halte, sich aus dem Beleuchtungsgeschäft zurückzuziehen und sich einem Eisenerzveredelungsprojekt zuzuwenden, das seine Zeit in Anspruch nahm. Edisons dogmatische Anti-AC-Werte kontrollierten das Unternehmen nicht mehr. Ab 1889 setzten sich die Tochtergesellschaften von Edison's Electric dafür ein, ihre Systeme mit Wechselstrom zu versorgen, und im Oktober 1890 begann Edison Machine Works mit der Entwicklung von Geräten auf Wechselstrombasis. ⓘ
Da Thomas Edison nicht mehr an Edison General Electric beteiligt war, kam der Krieg der Ströme mit einer finanziellen Fusion zu einem Ende. Der Präsident von Edison, Henry Villard, der die Fusion zur Edison General Electric eingefädelt hatte, arbeitete ständig an der Idee, das Unternehmen mit Thomson-Houston oder Westinghouse zu fusionieren. Im Jahr 1891 sah er eine echte Chance. Der Markt befand sich in einem allgemeinen Abschwung, der bei allen betroffenen Unternehmen zu Liquiditätsengpässen führte, und Villard führte Gespräche mit Thomson-Houston, das nun der größte Konkurrent von Edison General Electric war. Thomson-Houston hatte die Angewohnheit, bei der Entwicklung Geld zu sparen, indem es Patente kaufte oder manchmal auch stahl. Patentkonflikte lähmten das Wachstum beider Unternehmen, und die Idee, rund 60 laufende Gerichtsverfahren sowie Gewinneinbußen durch den Versuch, sich gegenseitig durch den Verkauf von Kraftwerken unter dem Selbstkostenpreis zu unterbieten, einzusparen, trieb die Idee dieser Fusion in Finanzkreisen voran. Edison hasste die Idee und versuchte, sie zu verhindern, aber Villard war der Meinung, dass sein Unternehmen, das nun seine Patentklagen für Glühlampen vor Gericht gewann, in der Lage war, die Bedingungen für eine Fusion zu diktieren. Als ein Ausschuss von Finanziers, dem auch J.P. Morgan angehörte, Anfang 1892 an dem Geschäft arbeitete, ging es gegen Villard. Morgan war der Ansicht, dass Thomson-Houston in den Büchern als das stärkere der beiden Unternehmen erschien, und fädelte hinter den Kulissen eine Vereinbarung ein, die am 15. April 1892 bekannt gegeben wurde und die der Geschäftsführung von Thomson-Houston die Kontrolle über das neue Unternehmen übertrug, das nun General Electric hieß (wobei Edisons Name gestrichen wurde). Thomas Edison erfuhr erst am Tag vor der Übernahme von diesem Geschäft. ⓘ
Von den fünfzehn Elektrounternehmen, die fünf Jahre zuvor bestanden hatten, waren nur noch zwei übrig geblieben: General Electric und Westinghouse. Der Krieg der Ströme war zu Ende, und durch den Zusammenschluss der Edison-Gesellschaft mit ihren Beleuchtungspatenten und der Thomson-Houston-Gesellschaft mit ihren Wechselstrompatenten entstand ein Unternehmen, das drei Viertel des US-Elektrogeschäfts kontrollierte. Von diesem Zeitpunkt an vermarkteten sowohl General Electric als auch Westinghouse Wechselstromsysteme. Edison machte gute Miene zum bösen Spiel, als er gegenüber den Medien erklärte, dass seine Aktien durch den Deal an Wert gewonnen hätten, aber insgeheim war er verbittert darüber, dass sein Unternehmen und alle seine Patente an die Konkurrenz abgegeben worden waren. ⓘ
Nachwehen
Auch wenn der institutionelle Krieg der Ströme in einer finanziellen Fusion endete, folgte auf den technischen Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstromsystemen eine viel längere technische Fusion. Aufgrund von Innovationen in den USA und Europa wurde die Größenvorteile des Wechselstroms mit sehr großen Kraftwerken, die über Fernleitungen mit den Verbrauchern verbunden waren, langsam mit der Möglichkeit kombiniert, ihn mit allen bestehenden Systemen zu verbinden, die versorgt werden mussten. Dazu gehörten einphasige Wechselstromsysteme, mehrphasige Wechselstromsysteme, Niederspannungsglühbirnen, Hochspannungsbogenlampen und bestehende Gleichstrommotoren in Fabriken und Straßenbahnen. Im technischen Universalsystem wurden diese technologischen Unterschiede vorübergehend durch die Entwicklung von rotierenden Umrichtern und Motor-Generatoren überbrückt, die es ermöglichten, die große Zahl der alten Systeme an das Wechselstromnetz anzuschließen. Diese Lücken wurden nach und nach durch die Ausmusterung oder Aufrüstung älterer Systeme ersetzt. ⓘ
Im Mai 1892 gelang es Westinghouse Electric, General Electric bei der Auftragsvergabe für die Elektrifizierung der World's Columbian Exposition in Chicago zu unterbieten. Obwohl Westinghouse keinen Gewinn erzielte, führte die Demonstration eines sicheren und effektiven, hochflexiblen Universal-Wechselstromsystems, das alle unterschiedlichen elektrischen Systeme der Ausstellung versorgte, dazu, dass Westinghouse Electric Ende desselben Jahres den Zuschlag für den Bau eines Wechselstromkraftwerks an den Niagarafällen erhielt. General Electric erhielt den Zuschlag für den Bau von Wechselstromleitungen und -transformatoren in diesem Projekt, und weitere Angebote in Niagara wurden mit GE geteilt, das im Bereich des Wechselstroms schnell aufholte, was zum Teil Charles Proteus Steinmetz zu verdanken war, einem preußischen Mathematiker, der als erster die Wechselstromtechnik von einem soliden mathematischen Standpunkt aus vollständig verstand. General Electric stellte viele talentierte neue Ingenieure ein, um die Konstruktion von Transformatoren, Generatoren, Motoren und anderen Geräten zu verbessern. ⓘ
Auf der Internationalen Elektrotechnischen Ausstellung 1891 wurde in Europa bereits ein dreiphasiges Dreileiter-Übertragungssystem eingesetzt, mit dem Mikhail Dolivo-Dobrovolsky elektrischen Strom mit einem Wirkungsgrad von 75 % über eine Entfernung von 176 km übertrug. 1891 entwickelte er auch einen Dreiphasen-Transformator, den Kurzschluss-Induktionsmotor (Käfigläufer) und entwarf das erste Dreiphasen-Wasserkraftwerk der Welt. ⓘ
Patentklagen behinderten immer noch beide Unternehmen und verschlangen Bargeld, so dass J. P. Morgan 1896 eine Vereinbarung über die gemeinsame Nutzung von Patenten zwischen den beiden Unternehmen schloss, die 11 Jahre lang in Kraft blieb. ⓘ
1897 verkaufte Edison seine restlichen Aktien der Edison Electric Illuminating of New York, um seinen Prototyp einer Eisenerzraffinerie zu finanzieren. 1908 sagte Edison zu George Stanley, dem Sohn des Erfinders des Wechselstromtransformators William Stanley Jr.: "Sag deinem Vater, dass ich mich geirrt habe", und gab damit wahrscheinlich zu, dass er das Entwicklungspotenzial des Wechselstroms unterschätzt hatte. ⓘ
Überbleibsel und bestehende Gleichstromsysteme
Einige Städte nutzten noch bis weit ins 20. So verfügte beispielsweise das Zentrum von Helsinki bis in die späten 1940er Jahre über ein Gleichstromnetz, und Stockholm verlor sein schwindendes Gleichstromnetz erst in den 1970er Jahren. Dort, wo noch Gleichstromnetze vorhanden waren, konnte eine Quecksilberbogenventil-Gleichrichterstation Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln. In Teilen von Boston, Massachusetts, entlang der Beacon Street und der Commonwealth Avenue wurde in den 1960er Jahren noch mit 110 Volt Gleichstrom gearbeitet, was zur Zerstörung zahlreicher Kleingeräte (vor allem Haartrockner und Phonographen) führte, die von Studenten der Universität Boston benutzt wurden, die die Warnungen vor der Stromversorgung ignorierten. Das New Yorker Elektrizitätswerk Consolidated Edison lieferte weiterhin Gleichstrom an Kunden, die sich Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts für Gleichstrom entschieden hatten, vor allem für Aufzüge. Das 1929 erbaute New Yorker Hotel verfügte über ein großes Gleichstromkraftwerk und wurde erst in den 1960er Jahren vollständig auf Wechselstrom umgestellt. In diesem Gebäude verbrachte der Wechselstrom-Pionier Nikola Tesla seine letzten Lebensjahre und starb 1943. In den New Yorker Broadway-Theatern wurde bis 1975 weiterhin Gleichstrom verwendet, was den Einsatz von veralteten manuellen Widerstandsdimmern erforderte, die von mehreren Bühnenarbeitern bedient wurden. Diese Praxis endete, als das Musical A Chorus Line die computergesteuerte Beleuchtungssteuerung und Thyristor-Dimmer (SCR) am Broadway einführte, und die New Yorker Theater wurden schließlich auf Wechselstrom umgestellt. ⓘ
Im Januar 1998 begann Consolidated Edison, die Gleichstromversorgung einzustellen. Zu diesem Zeitpunkt gab es 4.600 Gleichstromkunden. Im Jahr 2006 waren es nur noch 60 Kunden, die Gleichstrom nutzten, und am 14. November 2007 wurde die letzte Gleichstromverteilung von Con Edison abgeschaltet. Kunden, die noch Gleichstrom nutzten, wurden vor Ort mit Wechselstrom-Gleichrichtern versorgt. Die Pacific Gas and Electric Company versorgt noch immer einige Orte in San Francisco mit Gleichstrom, vor allem für Aufzüge, die von fast 200 Gleichrichtern versorgt werden, die jeweils 7-10 Kunden mit Strom versorgen. ⓘ
Das Central Electricity Generating Board im Vereinigten Königreich unterhielt bis 1981 ein 200-Volt-Gleichstromkraftwerk in der Bankside Power Station in London. Es versorgte ausschließlich Gleichstrom-Druckmaschinen in der Fleet Street, damals das Herz der britischen Zeitungsindustrie. Das Kraftwerk wurde 1981 außer Betrieb genommen, als die Zeitungsindustrie in das sich entwickelnde Hafengebiet weiter flussabwärts umzog (und moderne, mit Wechselstrom betriebene Anlagen verwendete). ⓘ
Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungssysteme (HGÜ) werden für die Massenübertragung von Energie aus weit entfernten Erzeugungsanlagen oder für die Zusammenschaltung getrennter Wechselstromsysteme verwendet. ⓘ
Nikola Tesla
Nikola Tesla (1856–1943), der für Edison gearbeitet und diesen nach einem Streit verlassen hatte, wurde wenig später von George Westinghouse kontaktiert, der bei einer Vorlesung auf ihn aufmerksam geworden war. Tesla hatte 1882 in den USA, zeitgleich mit und unabhängig von Galileo Ferraris in Italien, das Prinzip des Zweiphasenwechselstroms mit einem rotierenden magnetischen Feld ersonnen. In den Folgejahren kam es auf Grund der Parallelentwicklung zu Patentstreitigkeiten. Auf dieser technischen Grundlage wurde im Jahr darauf der erste Zweiphasenmotor gebaut, der ohne verschleißende Bürsten arbeitete. Westinghouse erwarb die Patentrechte an Teslas sogenannten Polyphasenpatenten, die auch einen Zweiphasenmotor umfassen. Außerdem stellte er Nikola Tesla als Berater ein und begann 1888 den Zweiphasen-Elektromotor im US-Massenmarkt einzuführen. Diese Arbeit und der Einfluss von Westinghouse führte in Folge zur Entwicklung des amerikanischen Stromnetzes mit einer Netzfrequenz von 60 Hz. ⓘ
Der heute in elektrischen Energienetzen übliche Dreiphasenwechselstrom und die heute weit verbreiteten Drehstrom-Asynchronmaschinen als Antriebsmotor wurden, unabhängig von dem in Nordamerika ausgetragenen Stromkrieg, von Michail Ossipowitsch Doliwo-Dobrowolski Ende der 1880er Jahre bei der Firma AEG entwickelt. ⓘ
Franklin Leonard Pope
Das erste mehrstufige Wechselspannungsnetz baute George Westinghouse in Zusammenarbeit mit Franklin Leonard Pope und William Stanley. Es wurde 1886 im Wohnort von Pope, Great Barrington, Massachusetts, installiert. Ein von einer Dampfmaschine angetriebener Generator erzeugte 500 V Wechselspannung, die auf 3000 V hinauftransformiert und in den Ort geleitet wurden. Dort wurde die Spannung auf 100 V heruntertransformiert und in die Häuser zur Energieversorgung der Glühlampen geleitet. Franklin Leonard Pope war ein früherer Freund von Thomas Alva Edison und gilt als Wegbereiter für dessen Aufstieg. Seit etwa 1870 waren Pope und Edison jedoch zerstritten. Pope starb am 13. Oktober 1895 durch einen Stromschlag, als er die Stromversorgung in Great Barrington nach einem Unwetter reparieren wollte. Pope war populär und zeitweise auch Präsident des American Institute of Electrical Engineers. Sein Tod führte zu umfangreichen Aktivitäten zur Verbesserung der Sicherheit elektrotechnischer Anlagen in den USA, die die Grundlage für den National Electrical Code bildeten. Eine Reaktion von Edison auf den Tod seines ehemaligen Freundes und späteren Widersachers im Streit um Wechsel- oder Gleichspannung ist nicht bekannt. ⓘ
Die Bezeichnung Stromkrieg
Die Bezeichnung Stromkrieg (engl. war of currents) wurde in der damaligen Presse nicht verwendet. Die erstmalige Umschreibung der öffentlich geführten Auseinandersetzung zwischen Edison und Westinghouse mit Stromkrieg ist nicht belegt. In neuerer Zeit wird der Streit – motiviert durch Diskussionen um Standards wie zum Beispiel bei TV-Signalen, Musik- und Video-Kassetten und DVD-Formaten – auch als Systemstreit um die Marktbeherrschung durch Patente auf Basistechnologien interpretiert. ⓘ
In der damaligen Zeit tauschten die Kontrahenten ihre Ansichten zur Gefährlichkeit von Wechselstrom über die Presse aus. Am 13. Dezember 1888 schrieb George Westinghouse in einem Leserbrief an die New York Times, dass von Wechselspannung keine besondere Gefahr ausgehe. Am 24. Juli 1889 berichtete die New York Times, Edison sei überzeugt, dass 1000 V Wechselspannung einen Menschen sicher töten könnten. Die Dokumente sind exemplarisch für das Erscheinungsbild des Streits in den damaligen Medien. ⓘ