Der russische Archimedes: Fünf Erfindungen von Iwan Kulibin, die die Welt veränderten

1 Die Theorie und Praxis des Brückenbaus

Iwan Kulibin hatte seit den 1770er Jahren bis zu den frühen 1800er Jahren an der Schaffung einer einspannigen Brücke über der Newa in Sankt Petersburg gearbeitet. Er erstellte dafür ein Arbeitsmodell, berechnete die Kapazität und die Belastung von verschiedenen Teilen der Brücke, ungeachtet der Tatsache, dass die Theorie des Brückenbaus zu dieser Zeit noch gar nicht existierte.

Kulibin formulierte sogar eine Reihe wissenschaftlicher Grundsätze über die Widerstandsfähigkeit von Materialien, die später zum großen Teil bestätigt wurden. Alle Berechnungen wurden der Akademie der Wissenschaften vorgelegt und vom berühmten Mathematiker Leonard Euler überprüft.

Trotz der Zustimmung der Akademie stellte die Regierung jedoch keine Mittel für den Bau der Brücke bereit.

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2 Der Prothesenfuß

Kulibin stellte der Sankt Petersburger Akademie der Medizin und Chirurgie mehrere Projekte zum Thema „mechanische Beine“ vor. Alle Prothesen der unteren Gliedmaßen waren für die damalige Zeit sehr fortschrittlich und konnten ein ab dem Knie verlorenes Bein nachahmen. Die erste „Testversion“ einer Prothese wurde im Jahr 1791 mit Hilfe des russischen Leutnants Sergej Nepejzyn hergestellt.

Der Prothesenfuß half Nepejzyn, seine erfolgreiche Karriere beim Militär nicht beenden zu müssen. Er erhielt den Rang des Generalmajors sowie den Spitznamen „Eisenfuß“ und lebte ein erfülltes Leben, bei dem fast niemand die Gründe für das leichte Hinken des Generals kannte.

3 Der Scheinwerfer

Im Jahr 1779 präsentierte Kulibin, der optische Werkzeuge liebte, dem Petersburger Publikum seine neue Erfindung: einen Scheinwerfer. Vor ihm existierten zwar Systeme reflektierender Spiegel, die auf Leuchttürmen verwendet wurden, doch Kulibins Entwurf entsprach mehr der Idee des modernen Scheinwerfers: Eine einzelne Kerze, die von den Spiegelreflektoren in einer konkaven Hemisphäre reflektiert wird, erzeugt einen starken und gerichteten Lichtstrahl.

Er selbst produzierte eine Reihe von Scheinwerfern, die von Schiffsbesitzern bei ihm individuell bestellt wurden und fertigte darüber hinaus auf der Grundlage desselben Systems eine kompakte Laterne für Kutschwagen an, die ihm ein gewisses Einkommen brachte. Aufgrund des fehlenden Urheberrecht-Schutzes wurden die „Kulibin-Laternen“ von anderen oft nachgeahmt und die Erfindung damit stark abgewertet.

4 Die Senkrechtförderschnecke

Die alternde russische Zarin Katharina die Zweite bat Kulibin einen bequemen Aufzug für die Stockwerke des Winterpalais zu entwickeln. Da sie ausdrücklich einen Aufzugstuhl wollte, stand Kulibin vor einer interessanten technischen Aufgabe. An einem Aufzug, der oben offen war, konnte man unmöglich die Winde festmachen. Würde der Stuhl stattdessen mit einer Winde die Konstruktion von unten „aufgreifen“, wäre das wiederum für den Passagier unangenehm.

Kulibin löste die Frage auf eine geistreiche Art und Weise: Die Basis des Stuhls war an einer langen Achse befestigt und bewegte sich wie eine Schraubenmutter. Katharina saß dabei auf ihrem „beweglichen Thron“, während der Diener den Griff drehte, die Drehung übertrug sich auf die Achse und diese hob den Stuhl zur Galerie des zweiten Stocks. Die Fertigstellung des Aufzugs mit Spindelantrieb geschah im Jahr 1793. Ein weiterer Aufzug dieser Art wurde in der Geschichte erst wieder im Jahr 1859 von Elisha Otis in New York gebaut.

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5 Das Wasserfahrzeugschiff

Kulibin kam auf die Idee, wie man Schiffe ohne Ochsen oder Schleppkähne an Land ziehen kann. Er hatte den Einfall, dazu zwei Räder mit Klingen zu verwenden. Der Lauf, der die Räder drehte, übertrug Energie auf den Schacht, das Ankerseil wurde aufgewickelt und das Schiff zog sich mit der Energie des Wassers schließlich in Richtung Anker.

Im Jahr 1782 erwies sich die Erfindung für ein mit fast 65 Tonnen Sand beladenes Schiff als zuverlässig und das Schiff war um einiges schneller an Land, als ein Schiff, das auf die Mithilfe von Ochsen oder Schleppkähnen angewiesen war.

Im Jahr 1804 baute Kulibin dann eine zweite Wasserstraße, die doppelt so schnell war. Dennoch lehnte die Abteilung für Wasserkommunikation unter Alexander dem Ersten die Idee ab und verbot ihre Finanzierung – die Wasserwege wurden nie verbreitet. Viel später tauchten jedoch solche Schiffe, die sich selbst in Richtung Anker zogen und die Energie der Dampfmaschine nutzten, in Europa und den USA auf.