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Kurpfälzer Meile der Innovationen

1928 Hochdruckanlage

Prof. Dr. Karl Friedrich Marguerre (1878-1964)

1928 Hochdruckanlage

Prof. Dr. Karl Friedrich Marguerre (17.02.1878 - 13.10.1964)

Karl Friedrich Marguerre wird am 17. Februar 1878 im belgischen Gent geboren und verbringt dort seine Kindheit. Mit 14 Jahren wechselt Fritz vom belgischen Gymnasium an das Preußische Kadettenkorps nach Berlin, wo er 1896 sein Abitur macht.

Er studiert In Aachen und Karlsruhe  Elektrotechnik und promoviert 1903 während seiner Assistentenzeit an der TH Karlsruhe  zum Dr. Ing. Bald darauf stellt ihn die Schweizer Firma Brown, Boveri & Cie. als Prüffeldingenieur ein und schickt ihn von 1909 bis 1912 als Chefingenieur nach Norwegen, um am Bau des damals größten Wasserkraftwerks der Welt am „Ryukandefoss“  mitzuwirken. Nach seiner Rückkehr übernimmt er ab 1913 die Leitung der von BBC gegründeten "Kraftanlagen A.G." in Mannheim.

Zu Beginn des vorigen Jahrhunderts wächst mit der fortschreitenden Industrialisierung und der beginnenden Versorgung der Privathaushalte mit elektrischem Licht der Strombedarf enorm an. Die kleinen, veralteten Kraftwerke sind damit überfordert. Daher gründet die Stadt Mannheim am 8. November 1921 zusammen mit dem Badenwerk, den Pfalzwerken und dem Neckarwerk die Großkraftwerk Mannheim A.G., zu deren erstem Vorstandsvorsitzenden Dr. Karl Friedrich Marguerre berufen wird.

Trotz vieler wirtschaftlicher Probleme kann das GKM im Herbst 1923 mit einer 12,5 Megawatt-Anlage seinen Betrieb aufnehmen. Bei einem Druck von 20 bar und einer Temperatur von 350 Grad Celsius sind zur Erzeugung einer Kilowattstunde 700 g Steinkohle erforderlich.

Bis 1926 kommen weitere Kessel und Turbinen dazu. Dennoch gerät das GKM unter wirtschaftlichen Druck. Neuere Kraftwerke erzeugen mit der preiswerteren Braunkohle und höheren Temperaturen den Strom günstiger.

Um wettbewerbsfähig zu bleiben, muss das GKM die Stromkosten senken und mit weniger Steinkohle mehr Strom produzieren. Bei einem Dampfkraftwerk wird mit der durch Verbrennung von Kohle entstehenden Wärme, Wasser in Dampf verwandelt. Der unter hohem Druck stehende Dampf strömt über Rohrleitungen durch eine Turbine und treibt einen elektrischen Generator an, der die Bewegungsenergie in elektrische Energie umwandelt. Der Wirkungsgrad der Anlage hängt entscheidend vom Temperaturgefälle ab. Der Wirkungsgrad ist dann hoch, wenn der Dampf beim Einströmen in die Turbine möglichst heiß und beim Verlassen möglichst niedrig ist. Mit steigender Dampftemperatur wächst aber auch der Druck.

Angeregt durch die bei einer Studienreise in den USA gewonnenen Kenntnisse, beginnt Marguerre, ein Hochdruckverfahren zu entwickeln. Die größte Herausforderung besteht darin, einen Werkstoff zu finden, der dem hohen Druck dauerhaft standhält. Nach vielen Experimenten und auch Rückschlägen, gelingt es Marguerre und seinen Technikern, den Dampf nicht wie bisher mit 350 Grad und 20 bar in die Turbine strömen zu lassen, sondern mit 470 Grad und 100 bar. Mit der von Marguerre konzipierten Hochdruckeinspeisung ist es nun möglich, den Dampf in zwei Stufen Arbeit verrichten zu lassen. Zunächst treibt er mit 100 bar eine vorgeschaltete Hochdruckturbine zur Stromerzeugung an. Der von 100 bar auf 20 bar entspannte und abgekühlte Dampf wird nochmals erhitzt und auf die bereits vorhandene Niederdruckturbine geleitet. Mit der zusätzlichen Hochdruckturbine verbessert Marguerre den Wirkungsgrad der gesamten Anlage erheblich, wodurch die Kosten der Stromerzeugung um 20 % gesenkt werden.

Im Jahre 1928 kann im GKM Europas erste industriell genutzte Hochdruckanlage in Betrieb gehen. Die von Marguerre zur weiteren Steigerung des Wirkungsgrades geplante doppelte Zwischenerhitzung kann erst in dem von ihm noch mitgeplanten Werk II realisiert werden.

Marguerre interessiert sich nicht nur für technische Innovationen, sondern auch für seine Mitarbeiter. So sorgt er 1932 dafür, dass für sie in der Nähe des GKM eine Werkssiedlung gebaut wird.

Mit der Kraft-Wärmekupplung kann der Wirkungsgrad nochmals gesteigert werden. Mit einem Teil des zur Stromerzeugung genutzten Dampfes wird über Wärmetauscher Heizwasser auf bis zu 130 Grad erhitzt und unter Druck über Rohre zu den Verbrauchern geleitet. Bereits Anfang der dreißiger Jahre werden auf diese Weise benachbarte Firmen, wie Lanz oder Sunlicht mit sogenanntem Ferndampf versorgt. Marguerre, der bereits früh die Wirtschaftlichkeit der Fernwärme erkennt, plant für Mannheim eine Stadtheizung. Es soll aber noch bis 1959 dauern, bis auch die ersten Haushalte Fernwärme aus dem GKM beziehen können.

Dank des 1940 nach Marguerres Plänen halb unterirdischen und bombensicher errichteten Kraftwerkes namens "Werk Fritz" kann auch bei Luftangriffen die Stromversorgung sichergestellt werden.

Nach 30 Jahren als Vorstand des GKM, geht Fritz Marguerre 1952 im Alter von 74 Jahren in den Ruhestand. Im gleichen Jahr verleiht ihm die baden-württembergische Landesregierung den Titel Professor und erhält er das Bundesverdienst; ein Jahr später das großes Verdienstkreuz.

Doch Prof. Marguerre bleibt auch im Ruhestand weiterhin für sein GKM kreativ.
In den fünfziger Jahren beginnt die Bahn ihre im Vergleich zum Straßenverkehr zu langsam gewordenen Dampfloks zu elektrifizieren. Doch die Turbogeneratoren für den Bahnstrom sind sehr teuer. Für die Bahnstromfrequenz von 16 2/3 Hertz sind Einphasen-Generatoren mit 1000 Umdrehungen pro Minute erforderlich. Die übliche Frequenz des Wechselstroms aus Kraftwerken beträgt jedoch 50 Hertz und die Dreiphasen-Generatoren laufen daher mit 3000 Umdrehungen pro Minute. Um nun mit nur einer Turbine sowohl Dreiphasen- als auch Bahnstromgeneratoren betreiben zu können, erfindet Marguerre die „Voith-Marguerre Kupplung“. Mit ihr wird über ein zwischengeschaltetes Getriebe, das die Drehzahl auf ein Drittel erniedrigt,  ein mit  1000 Umdrehungen pro Minute laufender Einphasen-Bahnstromgenerator an einen normalen, mit 3000 Umdrehungen pro Minute laufenden Dreihasen-Generator  angekoppelt.  Die Flüssigkeitskupplung ermöglicht es, die elektrische Leistung je nach Bedarf auf Drehstrom oder Bahnstrom zu verteilen.

Ab 1954 kann die Bahn ihren Strom vom GKM beziehen und die Strecke Mannheim-Stuttgart elektrifizieren.

Die Stadt Mannheim würdigt Professor Marguerres große Verdienste 1954 mit seiner Ernennung zum Ehrenbürger

Am 13. Oktober 1964 stirbt Prof. Dr. Karl Friedrich Marguerre. Er findet seine letzte Ruhestätte in einem Ehrenbürgergrab auf dem Mannheimer Hauptfriedhof.

Er muss eine beeindruckende Persönlichkeit gewesen sein. Ernsthaft, wenn es um die Weiterentwicklung seines GKM ging, aber auch mit viel Sinn für Humor. Er war sehr belesen, liebte Musik und musizierte selbst gern. Vor allem aber war ihm die Familie wichtig.

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