Stadtgas

Stadtgas oder Leuchtgas bezeichnet einen seit der Mitte des 19. Jahrhunderts weithin üblichen Brennstoff, der zumeist in städtischer Regie durch Kohlevergasung hergestellt wurde. Es diente zur Beleuchtung von Straßen und Wohnungen und dort auch zum Betreiben von Gasherden und Gasdurchlauferhitzern. Stadtgas in den öffentlichen Gasnetzen wurde in Europa in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts durch Erdgas ersetzt – 2009 gab es vereinzelt in China mit Stadtgas betriebene Gasnetze.

Zusammensetzung

Stadtgas stellt ein Gasgemisch aus verschiedenen Gasen dar. Die genaue Zusammensetzung ist je nach Gaswerk und Herstellungsverfahren, der Art der Gaswäsche und auch der verwendeten Kohle verschieden. Für das ehemalige Wiener Gaswerk Simmering wird die Zusammensetzung von Stadtgas folgendermaßen angegeben:

• Wasserstoff H₂ (51 %)
• Methan CH₄ (21 %)
• Stickstoff N₂ (15 %)
• Kohlenstoffmonoxid CO (9 %)

Daneben kommen verschiedene weitere Gase in Spuren vor, unter anderem geringe Mengen an Wasserdampf, und Spuren von Kohlenstoffdioxid CO₂, Sauerstoff O₂ und Kohlenwasserstoffe C_mH_n.

Dem Stadtgas wurde – ähnlich wie Acetylen – in geringsten Mengen deutlich nach Knoblauch riechendes Diphosphan zugesetzt, so dass unbeabsichtigtes Austreten daran erkannt werden konnte (siehe dazu auch Odorierung).

Um den Brennwert des reinen Kohlegases zu erhöhen, wurde dem Stadtgas am Anfang des 20. Jahrhunderts auch Wassergas, bestehend primär aus Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff, beigemischt. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde begonnen, den giftigen Kohlenstoffmonoxidanteil zu senken und dem Stadtgas verstärkt Erdgas (Methan) beizumischen. Auch durch diese zusätzlichen Zumischungen veränderte sich je nach Gaswerk und Epoche der prozentuale Anteil der einzelnen Gase.

Giftigkeit

Stadtgas ist wegen des Kohlenstoffmonoxid-Anteils giftig und führte zu zahlreichen Todesfällen, unter anderem durch suizidalen Missbrauch („Aufdrehen des Gashahns“). Wegen der als „sanft“ empfundenen Giftwirkung des CO war die Methode an ca. 20 % der Selbsttötungen beteiligt.

Charles Norris, der oberste Gerichtsmediziner von New York City, zählte alleine im Jahr 1925 618 tödliche Unfälle durch unbeabsichtigte Kohlenmonoxidvergiftung, dazu 388 Suizide und drei Morde.

Heute steht Erdgas als brennbares Gas technisch relativ unkompliziert zur Verfügung, was eine Kohlevergasung zur Stadtgasherstellung überflüssig macht. In Deutschland wird Stadtgas heute nicht mehr hergestellt. In Ländern mit großen Kohlevorkommen und ohne größere Erdgasvorkommen (z. B. China) wird es jedoch noch weiterhin in Haushalten genutzt. Mit Erdgas sind Suizide in Form der Vergiftung durch Einatmen fast unmöglich.

Produktion

Stadtgas wird durch Entgasen von Steinkohle unter Luftabschluss in Retorten oder Kammeröfen hergestellt. Ähnlich sind die Verfahren zur Erzeugung von Wassergas und Generatorgas in Kokereien. Kokereigas besteht hauptsächlich aus Wasserstoff, Methan und Kohlenstoffmonoxid.

Geschichte

Herstellung von Steinkohlengas

Die Vorgeschichte beginnt bei der Entdeckung der Kohlegase in der Frühzeit der modernen Chemie. Der flämische Wissenschaftler Johan Baptista van Helmont (1577–1644) entdeckte einen „wilden Geist“, der von erhitztem Holz und Kohle ausströmte, und bezeichnete es in seinem Buch „Ursprünge der Medizin“ (1609) als „Gas“ (abgeleitet von Chaos). Ähnliche Experimente wurden unabhängig in anderen Regionen durchgeführt, etwa Johann Becker in München (1681) und John Clayton in Wigan in England (1684). Letzterer nutzte den „Kohlegeist“ zur Salonunterhaltung. Die erste funktionelle Gasbeleuchtung erfand William Murdoch (später Murdock) (1754–1839), dem nachgesagt wird, zuerst Kohle im Teekessel der Mutter erwärmt zu haben, um Leuchtgas zu produzieren. Er erforschte die Prozesse zur Herstellung, Reinigung und Speicherung weiter – zuerst beleuchtete er sein Haus in Redruth (1792), dann den Eingang des Polizeipräsidiums in Manchester (1797), später das Werksgelände von Boulton and Watt in Birmingham und schließlich die große Spinnerei in Salford in Lancashire im Jahre 1805.

Professor Johannes Petrus Minckeleers beleuchtete seinen Vorlesungsraum an der Universität Löwen seit 1783, und Lord Dundonald beleuchtete sein Haus in Culross in Schottland seit 1787, wobei das Gas in verschlossenen Kesselwagen von der lokalen Kokerei herantransportiert wurde. In Frankreich ließ sich Philippe Lebon die Gasbefeuerung 1799 patentieren und demonstrierte 1801 die Nutzung zur Straßenbeleuchtung. Weitere Beispiele finden sich zahlreich in Frankreich und den Vereinigten Staaten.

Gaswerke

Das erste kommerzielle Gaswerk entstand jedoch erst 1812 in der Great Peter Street durch die London and Westminster Gas Light and Coke Company (Leuchtgas- und Kokswerke London-Westminster), deren Kohlegase durch Holzrohre zur Westminster Bridge geleitet wurden und seit dem Neujahrstag 1813 Gaslampen entzündeten. In den USA errichtete Rembrandt Peale mit vier Partnern die Gas Light Company of Baltimore (Leuchtgaswerke Baltimore) auf Basis von Stadtgas, während in Fredonia im Staate New York seit 1821 Erdgas verwendet wurde. Die ersten Gaswerke in Deutschland wurden 1825 in Hannover errichtet – bis 1870 gab es bereits über 340 Gaswerke in Deutschland, die Stadtgas aus Kohle, Holz, Torf und anderen Stoffen gewannen.

Die erste Versorgung mit Druckgasleitungen erfolgte 1807 in London, womit dreizehn Gaslampen zu je drei Gasdüsen in Glaslampen befeuert wurden, die die Pall Mall in ihrer Länge erleuchteten. Dies geht auf den Erfinder und Unternehmer Fredrick Winsor sowie den Schlossermeister Thomas Sugg zurück, der die Rohre herstellte und verlegte. Die weitere Verlegung in Privathaushalte wurde vor allem durch Wegerechte behindert, die für die Verlegung von Rohren unter der Straße mühsam beschafft werden mussten. Ohne diese Hemmnisse konnten William Murdock und sein Schüler Samual Clegg weite Gelände mit Leuchtgas versorgen.

In den 1850ern wurde von den Gaswerken dann die Erzeugung auf Wassergas umgestellt, wodurch statt Koks nunmehr direkt Kohle als Rohstoff eingesetzt werden konnte. 1860 zeigte der BWG-Prozess (blue water gas, erfunden 1850 von Carl Wilhelm Siemens) den Gebrauch von Kerosingasen, die bei der Veredelung von Benzinstoffen entstehen, zur Verwendung als Leuchtgas. Statt der bis dahin üblichen Herstellungsverfahren, die denen einer Kokerei glichen, zeigte Prof. Thaddeus S. C. Lowe 1875 die Herstellung von Wassergas unter Luftabschluss. Das CWG-Verfahren war dann das übliche Verfahren der Stadtgaserzeugung ab den 1880ern bis etwa zu den 1950er Jahren – das entstehende Stadtgas hat einen Heizwert von etwa 20 MJ/m³, was in etwa der Hälfte von Erdgas entspricht (37 MJ/m³). Mit der Entwicklung des Glühstrumpfs durch Carl Auer von Welsbach im Jahr 1885 wurde das Licht von Gaslampen mit nun wesentlich höherer Leuchtkraft auch konkurrenzfähig zur elektrischen Beleuchtung.

Die Verwendung von Leuchtgas hatte weitreichende gesellschaftliche Effekte. Zunächst betraf es die Industrie, deren Werke in der Mitte des 18. Jahrhunderts zuerst beleuchtet wurden, und dort eine deutliche Verlängerung der Arbeitszeiten ermöglichte, bis hin zu durchgehenden Nachtschichten (insbesondere in den Spinnereibetrieben in England). Daneben ermöglichte die Straßenbeleuchtung einen erweiterten städtischen Verkehr, aber auch das Lesen von Büchern verbreitete sich als Abendbeschäftigung. Gaswerke entstanden in nahezu jeder Stadt in Großbritannien, die über Druckgasleitungen die Städte beleuchteten – mit der Erfindung des Gaszählers in den späten 1880ern wurde Stadtgas dann auch in Privathaushalten üblich und fand zunehmend auch andere Verwendung denn als Leuchtgas.

Die Verwendung von Stadtgas zur Heizung ist eine Folge der Verwendung von Heizöl zur Befeuerung von Wasserkesseln, die dann als Zentralheizung die Wohngebäude versorgen. Deren Flammen konnten auch durch Gasflammen ersetzt werden. In der Zeit der kommerziellen Nutzung von Stadtgas stand dieses jedoch auch in stetiger Konkurrenz zur Elektrizität, die im Vergleich als sauberer, ungefährlicher, einfacher zu handhaben und ohne Geruchsbelästigung empfunden wurde. So wurde der Gebrauch von Stadtgas als Leuchtmittel immer weiter zurückgedrängt und verblieb vor allem zum Kochen und Heizen.

Ablösung durch Erdgas

Der Niedergang der Stadtgaserzeugung ist eine Folge der Entdeckung der Erdgasvorkommen in Europa, vor allem in der Nordsee, und für Mitteleuropa auch die Errichtung von Gaspipelines aus fernab liegenden Lagerstätten, etwa aus Russland. In Großbritannien wurde 1967 die Umstellung auf Erdgas beschlossen und mit staatlicher Förderung bis 1977 abgeschlossen – dabei wurden 13 Millionen Haushalte, 400.000 Geschäfte und 60.000 Industriebetriebe umgestellt (wobei auch einige gefährliche Konstruktionen entdeckt und außer Betrieb gesetzt wurden), und endete schließlich am 1. September 1977 bei der Umstellung einer Gasbefeuerungsanlage in Edinburgh.

In Wien und Augsburg (siehe dazu besonders Gaswerk Augsburg) beispielsweise erfolgte die Umstellung in einem lang anhaltenden Prozess von 1969 bis 1978. Bei einer Umrüstung mussten wegen des unterschiedlichen Heizwertes und des unterschiedlichen Betriebsdruckes die Düsen und die Dichtungen an der jeweiligen Feuerungstechnik ausgetauscht werden, oder die Geräte wurden durch neue ersetzt, die für Erdgas ausgelegt waren. Auch bestand das Problem, dass durch das im Vergleich zum Stadtgas eher trockene Erdgas klassische Dichtungen aus Hanf austrockneten und damit undicht wurden.

In West-Berlin wurde aus Gründen der Unabhängigkeit bis zur Wiedervereinigung Stadtgas genutzt, das ab den 1950er Jahren zunehmend aus Leichtbenzin und Schweröl, ab 1985 aus sowjetischem Erdgas erzeugt wurde. Ab 1991 bis 1996 wurden die Verbrauchsgeräte schrittweise auf Erdgas umgestellt.

Siehe auch

• Kokereigas

Literatur

• Hanno Trurnit: Geschichte(n) hinterm Zähler – Die Beziehungen zwischen Energieversorgern und ihren Kunden, Trurnit & Partner, Ottobrunn 2004, ISBN 3-00-000957-4.
• Hanno Trurnit: Und man sieht nur die im Lichte: die Geschichte von Gas und Strom, Wärme und Wasser in Frankfurt und der Region, / hrsg. aus Anlass des 175-jährigen Bestehens der Frankfurter Gas- und Wasserversorgung von der Mainova AG, Frankfurt am Main. Trurnit, Frankfurt am Main 2004, ISBN 3-9806986-3-7.

Weblinks

• Technik der Stadtgasherstellung
• Einige Worte zur Verhütung von Unglücksfällen durch Leuchtgas. In: Innsbrucker Nachrichten, 18. März 1875, S. 5 (Online bei ANNO)Vorlage:ANNO/Wartung/ibn