Wladimir Schuchows innovativster und berühmtester Entwurf verblüffte durch seine Einfachheit - wie die meisten seiner Werke. Pjotr Chudjakow, ein Freund Schuchows, schrieb in seinen Memoiren, dass Schuchows Erfindungen in den 1880er Jahren bei vielen Behörden auf Ablehnung stießen, weil sie „unanständig günstig" waren und keine Möglichkeiten zur Unterschlagung boten.
Die von Schuchow 1894 bis 1896 patentierten Hyperboloid-Türme und Tragwerke waren in der Tat sehr kostengünstig, schnell zu bauen und so haltbar, dass viele der Schuchow-Türme, die im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert errichtet wurden, noch immer stehen.
Das Hauptprinzip des Schuchow-Turms besteht darin, dass es sich um eine Struktur in Form eines Hyperboloids handelt, die aus einem Gitter aus Leichtmetallträgern besteht. Jeder von ihnen ist mit einer bestimmten Neigung und Krümmung angebracht, obwohl jeder einzelne Träger gerade ist, was den Transport der Teile erleichtert. So wird die Konstruktion durch ihr Eigengewicht stabil und hält durch ihre Gitterstruktur auch starke Winden stand. Diese Konstruktion wurde von russischen Weidenkörben inspiriert, die leicht sind und dennoch große Gewichte tragen können.
Das von Schuchow erfundene Prinzip wurde von ihm im Schuchow-Turm (erbaut 1919-1922) in Moskau sowie in über 200 weiteren von ihm entworfenen Türmen umgesetzt. Sein erster hyperboloidförmiger Turm, der für die Allrussische Ausstellung von 1896 gebaut wurde, ist noch immer in Polibino, Gebiet Lipezk, Russland, erhalten.
Parallel zur Idee der Hyperboloidtürme entwickelte Schuchow seine Gitterschalenstrukturen. Sie wurden zum Teil in den Türmen selbst verwendet, dienten aber auch dazu, transparente, schnell zu montierende Dächer über Gebäuden oder Ausstellungspavillons zu schaffen.
Schuchows Gitterdächer wurden beim Bau des Puschkin-Museums der Schönen Künste, des Moskauer Hauptpostamtes und vieler anderer Gebäude verwendet. Eines der beeindruckendsten Dächer wurde auf dem Kiewer Bahnhof in Moskau installiert - die Gesamtlänge des Daches beträgt 230 Meter (es ist immer noch intakt!).
Wladimir Schuchows erste patentierte Erfindung, die er 1876 im Alter von nur 23 Jahren machte, war eine dampfbetriebene Düse zum Verteilen von Heizöl. Später in seinem Leben setzte Schuchow die Forschung im Bereich der Ölmotoren und der Ölförderung fort. Im Jahr 1891 entwickelte er eine kontinuierlich arbeitende rohrförmige Anlage zum thermischen Cracken von Öl und patentierte das weltweit erste thermische Crackverfahren, das als „Schuchow-Cracken“ bekannt wurde. Im Jahr 1931 wurde in Baku (der Hauptstadt des heutigen Aserbaidschan) eine sowjetische Ölspaltanlage gebaut, die das Schuchow-Verfahren anwendete. Zu den Vorteilen gehörte die Tatsache, dass sowohl der Kondensator als auch der Kessel ständig unter Druck standen.
Im Jahr 1908 entwickelten und patentierten die amerikanischen Ingenieure William Burton und Robert E. Humphreys unabhängig voneinander ein ähnliches Crackverfahren. Als 1924 eine Delegation der amerikanischen Sinclair Oil Corporation Schuchow in Moskau besuchte, konnte er nicht umhin festzustellen, dass das amerikanische Verfahren eine Abwandlung seines eigenen war, was ihn zu der stolzen Aussage veranlasste, dass „die russische Erdölindustrie ohne weiteres einen Crackapparat nach einem der beschriebenen Systeme bauen könnte, ohne von den Amerikanern beschuldigt zu werden, kopiert zu haben.“
Schuchow baute auch Ölpipelines - 1878 legte er in Baku die erste russische Ölpipeline an. Außerdem wurden unter seiner Aufsicht und nach seinen Entwürfen Pipelines wie die von Baku nach Batumi (im Jahr 1907, 883 Kilometer lang) und die 618 Kilometer lange Pipeline von Grosny nach Tuapse (1928) gebaut.
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