Der englische Physiker Humphry Davy hatte 1808 erstmals einen elektrischen Lichtbogen zu Beleuchtungszwecken erzeugt und bewiesen, dass elektrische Lichtbogenlampen ein wesentlich intensiveres und helleres Licht als alle anderen damals eingesetzten Lichtquellen erzeugen konnten. Entsprechend bot sich die Lichtbogenlampe für die Befeuerung weithin sichtbarer Leuchttürme an den Küsten sowie zur Beleuchtung von Großbaustellen oder besonderen Plätzen an.

Jeweils in unmittelbarer Nähe der zu beleuchtenden Objekte befand sich ein Betriebsgebäude, in dem schwere, aber auch leistungsschwache rotierende Stromerzeuger mit Permanentmagneten – sogenannte magnetelektrische Maschinen – zum Antrieb der Bogenlampen untergebracht waren. Bei fast 2000 Kilogramm Generatorengewicht belief sich die Leistung dieser Maschinen gerade einmal auf 700 Watt. Darüber hinaus waren der Energieerzeugung sehr enge Grenzen gesetzt, da die verwendeten permanenten Stahlmagnete nur ein schwaches Magnetfeld erzeugten. Auch ging ihr Magnetismus durch die betriebsbedingten Erschütterungen leicht verloren. An diesem Punkt setzten die systematischen Forschungsarbeiten Werner von Siemens an. Schließlich waren eine höhere Drehzahl des Ankers und die Erzeugung stärkerer Magnetfelder Erfolg entscheidende Kriterien für die Weiterentwicklung magnetelektrischer Maschinen. Der von dem Elektropionier zunächst für seine Zeigertelegraphen entwickelte Doppel-T-Anker stellte die Ausgangsbasis für wesentlich höhere Drehzahlen der Stromerzeuger dar; seine Konstruktion bot eine ausreichende mechanische Festigkeit.

Der Engländer Henry Wilde versuchte 1864 erstmals, die leistungsschwachen Stahlmagnete des Generators durch einen Elektromagneten zu ersetzen, der seinerseits durch einen damals üblichen rotierenden Stromerzeuger erzeugt wurde. Diese technisch unvollkommene Lösung befriedigte Werner von Siemens jedoch nicht. Im September 1866 ließ er in seinen Werkstätten einen Doppel-T-Anker eines Generators mit einem Elektromagneten in einer Reihenschlussschaltung kombinieren, um den Effekt einer Selbsterregung untersuchen zu können. Kurbelte man nun von Hand den Doppel-T-Anker, reichte der geringe Erdmagnetismus für eine erste schwache Stromerzeugung (Selbsterregung) aus, die sich im Folgenden selbst verstärkte, um nach wenigen Umdrehungen ihre volle Stärke zu erreichen. Das Ergebnis: Ein angeschlossenes Elektroskop als Messgerät brannte sofort durch; sogar ein zwischen den Generatorklemmen befestigter ein Meter langer Eisendraht konnte geschmolzen werden.

Anfang Dezember 1866 berichtete Werner von Siemens seinem Bruder Wilhelm von den Versuchen mit der neuen Dynamomaschine. Mit Blick auf das Geschäftspotenzial seiner Erfindung schrieb er: „Die Effekte müssen bei richtiger Konstruktion kolossal werden. Die Sache ist sehr ausbaufähig und kann eine neue Ära des Elektromagnetismus anbahnen. […] Magnetelektrizität wird hierdurch sehr billig werden, und es können nun Licht, Galvanometallurgie usw., selbst kleine elektromagnetische Maschinen, die ihre Kraft von großen erhalten, möglich und nützlich werden.“ 

Zeitgleich verfasste Werner von Siemens seinen Vortrag „Über die Umwandlung von Arbeitskraft in elektrischen Strom ohne Anwendung permanenter Magnete“, der am 17. Januar 1867 in der Königlich-Preußischen Akademie der Wissenschaften von seinem Freund Heinrich Gustav Magnus vorgetragen wurde. Damit war Werner von Siemens geniale Entdeckung der Fachwelt publik gemacht.

Volker Leiste