Titel: | Bericht über den Zustand der Wasserleitungsröhren zu Grenoble. |
Fundstelle: | Band 53, Jahrgang 1834, Nr. XXXVIII., S. 208 |
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XXXVIII.
Bericht uͤber den Zustand der
Wasserleitungsroͤhren zu Grenoble.
Aus den Annales de Chimie et de Physique. Januar 1834,
S. 49.
Bericht uͤber den Zustand der Wasserleitungsroͤhren
zu Grenoble.
Die Brunnen in der Stadt Grenoble liefern gegenwaͤrtig betraͤchtlich
weniger Wasser; die Verminderung ihres Wasservolumens ist auf eine unmerkliche Weise
erfolgt und ruͤhrt nach der deßhalb angestellten Untersuchung von einer
Verstopfung der Roͤhren oder Teicheln her. Diese Verstopfung ist jedoch von
der Art, daß ihre Veranlassung bisher nicht mit Sicherheit ausgemittelt werden
konnteVergleiche Polytechn. Journal Bd. LI. S.
116.A. d. R., so daß wir es fuͤr noͤthig halten, die Aufmerksamkeit aller
Sachverstaͤndigen auf diese Thatsache zu lenken; es handelt sich
naͤmlich nicht nur darum, eine ganz unvorhergesehene Gefahr bei den
Wasserleitungen von Grenoble zu beseitigen, sondern auch um die Auffindung von
Mitteln, wodurch man solche nachtheilige Ereignisse allenthalben verhuͤten
kann.
Zur Loͤsung der Schwierigkeiten, wovon wir gesprochen haben, kann man nur
durch das genaue Studium aller Thatsachen gelangen; wir wollen daher die Einrichtung
der Wasserleitung von Grenoble, die Unfaͤlle, welche sich bisher bei ihr
ereigneten und die Versuche, welche man zur Ausmittelung ihrer Ursache anstellte,
genau beschreiben.
Die große Wasserleitung des Rondeau
Das Rondeau, von welchem die Wasserleitung
ausgeht, liegt am suͤdlichen Ende von Grenoble.A. d. O. fing im Jahre 1825 an ihr Wasser in die Graͤben der Stadt zu liefern.
Den 26. Febr. 1826 war sie ganz vollendet. Das Wasser kam zur Abendzeit auf den Plaz
Grenette, welcher 3200 Meter von der Quelle entfernt ist und seit diesem Tage
hoͤrte es nicht auf zu laufen. Die gelieferte Wassermenge betrug damals 1431
Liter in der Minute.
Die Roͤhren dieser Wasserleitung sind in einander gestekt; jede ist 2,56 Meter
lang; der innere Durchmesser betraͤgt 0,275 Meter. Diese Roͤhren
wurden durch den englischen Kitt (welcher aus 98 Th. Gußeisenfeile, 1 Th.
Schwefelblumen und 1 Th. Salmiak besteht) mit einander verbunden und die
Dilatations- oder Compensationsroͤhren mit Ringen von Blei und
getheerten Striken. Die Wasserleitung wurde mit so großer Sorgfalt gelegt, daß sie bis auf
diesen Tag nicht die geringste Ausbesserung erforderte.
In Entfernungen von 100 Meter wurden immer Brunnenstuben angelegt, deren
Roͤhren mit Klammern versehen sind, so daß man sie leicht aus einander nehmen
kann. Bei dieser Wasserleitung sind also 32 Brunnenstuben.
Außer den Faͤllen, welche wir unten besonders angeben werden, sind immer vier
Roͤhren mit englischem Kitt vereinigt, und die fuͤnfte zur
Compensation bestimmte ist am Ende durch einen bleiernen Ring mit der folgenden
verbunden und außerdem mit fuͤnf bis sechs Reihen getheerter Strike und einem
zweiten bleiernen Ring umgeben. Ein bleierner Ring ist also mit dem in den
Roͤhren laufenden Wasser in Beruͤhrung, und einer aͤußerlich
angebracht und von dem ersten durch die Strike getrennt. Die Dike eines bleiernen
Ringes ist ein Quadrat von einem Centimeter Seitenlaͤnge.
Die Constructionen haben es erheischt, daß die Roͤhren der ersten
hoͤher gelegenen Brunnenstube nur mittelst Bleiringen und getheerten Striken
mit einander verbunden werden. Man war auch genoͤthigt dasselbe Mittel bei
den drei lezten Brunnenstuben im Innern der Stadt anzuwenden.
Endlich brachte man noch an allen Stellen der ganzen Wasserleitung, wo englischer
Kitt gebraucht wurde, aͤußerlich einen Bleiring an, um jedes Entweichen von
Wasser zu verhindern, falls der Kitt nicht gut geschlossen hatte.
Diese Wasserleitung ist mit 1 Meter Erde bedekt und liegt fast auf ihrer ganzen
Laͤnge im Wasser.In der ganzen Ebene von Grenoble steht das Wasser 0,66 Meter bis 1 Meter
hoch.A. d. O.
Es folgt aus dieser Beschreibung, daß die inneren Bleiringe mit dem Wasser der
Roͤhren in Beruͤhrung sind und die aͤußeren Bleiringe sich im
durchsikernden Wasser befinden.
Wir rechnen 367 innere Bleiringe und 1243 aͤußere. Da die Dike eines Ringes 1
Centimeter betraͤgt, so waͤre die Laͤnge in der Richtung der
Achse aller inneren Ringe 3,67 Meter und die der aͤußeren Ringe 12,43 Meter.
Die Laͤnge des Gußeisens betraͤgt 3200 Meter. Man wird bemerken, daß
das Blei in groͤßerer Menge am Ende und am Anfang als in der Mitte der
Leitung vorkommt.
Das Wasser, welches zuerst ankam, hatte eine ocherartige Farbe, verursacht durch das
mechanisch mitgefuͤhrte Eisenoxyd der Roͤhren.
Nach einiger Zeit glaubte man in der senkrechten Roͤhre, welche das Wasser
oben im Wasserturm ausgießt, kleine Ansaͤze von Eisenoxyd zu bemerken, welche der inneren
Oberflaͤche anhingen. Dieselben waren anfangs kaum sichtbar, wurden aber
allmaͤhlich groͤßer und erreichten endlich die Groͤße eines
Hirsekorns, einer Linse, einer Erbse; gegenwaͤrtig bilden sie Concretionen
von 10 bis 24 Millimeter Hoͤhe, deren Anzahl betraͤchtlich ist. Da die
senkrechte Roͤhre der Wirkung des Sonnenlichtes oder der Luft ausgesezt ist,
wenn man den Wasserthurm reinigt, so glaubte man anfangs, daß sich dieselbe mit
eisenhaltigen Knollen und mit pflanzenaͤhnlichen Erzeugungen von der Natur
des Wassermooses uͤberzogen hatte, ohne daß die uͤbrige Wasserleitung
deßwegen eine Veraͤnderung erlitt; bald bemerkte man aber, daß die Brunnen
weniger Wasser lieferten und bei einer am 14. Sept. 1833 angestellten Untersuchung
ergab es sich, daß die 1431 Liter Wasser auf 680 reducirt waren. Man nahm die
Roͤhren an mehreren Stellen auseinander und fand, daß die Leitung mit
eisenhaltigen Knollen uͤberzogen war.
Diese Schwaͤmme oder Knollen sind von ungleicher Groͤße; ihre
Vertheilung im Inneren der Roͤhren ist sehr unregelmaͤßig. Sie haben
die Gestalt einer halben Birne, deren Schweif gegen den Anfang der Quelle gerichtet
ist; sie sind einzeln oder zu 2, 3, 10 bis 40 und daruͤber gruppirt; ihre
Oberflaͤche ist rauh; sie sind schwarz, werden aber in Beruͤhrung mit
der Luft bald gelb; sie bestehen aus Schichten, die zerreiblich und von lokerem und
weichem Gewebe sind und trennen sich sehr leicht los; sie scheinen in etwas
groͤßerer Anzahl gegen den unteren Theil der Roͤhre, weniger an den
Seiten und noch weniger in dem oberen Theil der Roͤhre vorzukommen; außerhalb
der Roͤhren findet man keine solchen Knollen, sondern bloß eine duͤnne
Schichte von Eisenoxyd.
Diese eisenhaltigen Concretionen bestehen nach einer sehr sorgfaͤltig
angestellten Analyse aus:
Sand oder Kieselerde
1,34
Eisenoxyd
55,80
Eisenoxydul
8,60
Verlust im Feuer
34,00
–––––
99,74.
Wenn man diese Knollen, so wie sie aus den Roͤhren kommen, einige Tage lang
bei einer Temperatur von 15 bis 16° C. in einem Zimmer liegen laͤßt,
so scheinen sie vollkommen troken.
Es gibt in der Stadt Grenoble Brunnen, welche durch andere Quellen gespeist werden,
die von der Tronche auf dem rechten Ufer der Isére genommen sind. Diese
Wasserleitung, welche ehemals aus bleiernen Roͤhren bestand und
haͤufig ausgebessert werden mußte, ist im Jahre 1827 veraͤndert und
durch eine gußeiserne von derselben Einrichtung wie die obige ersezt worden. Die
Roͤhren wurden vor Kurzem innen untersucht, wobei es sich zeigte, daß sie
ebenfalls Knollen enthalten.
Das Wasser der Tronche ist jedoch von demjenigen des Rondeau sehr verschieden; ein
Liter von jenem liefert 0,21 Gramme Ruͤkstand, der fast ausschließlich aus
kohlensaurem Kalk besteht; dieses aber gibt nur 0,11 Gr. Ruͤkstand, der aus
kohlensaurem Kalk und einer groͤßeren Menge salzsauren Natrons besteht. Im
Wasser des Rondeau, welches frei an der Luft laͤuft, findet man Fische und
Kresse, waͤhrend in demjenigen von der Tronche, das zu viel kohlensauren Kalk
enthaͤlt, keine solchen organischen Wesen vorkommen. Es hatte in der alten
bleiernen Wasserleitung eine duͤnne Tufschichte abgesezt. Das des Rondeau
hingegen lieferte nicht die geringste Spur einer kalkartigen Kruste in den
gußeisernen Roͤhren, die allenthalben, wo keine Knollen vorkommen, so glatt
und rein sind, wie am ersten Tage.
Der nachtheilige Umstand, welcher sich bei der Wasserleitung von Grenoble ereignete,
ist nach eingelaufenen Nachrichten auch in einigen anderen Staͤdten
vorgekommen.
Sobald das Uebel erwiesen war, mußte man seiner Ursache nachspuͤren, um
sogleich das geeignete Heilmittel anzuwenden. Bis jezt haben wir aber
ungluͤklicher Weise nur noch mehr oder weniger wahrscheinliche Hypothesen.
Die chemische Analyse war nicht im Stande die Sache direct aufzuklaͤren.
Folgende Versuche hat man in dieser Hinsicht angestellt. Das Eisenoxyd, welches sich
in den vollkommen mit Wasser angefuͤllten Roͤhren gebildet hat, kann
nur von der Absorption des Sauerstoffs der Luft herruͤhren, welche im Wasser
aufgeloͤst ist oder von der Zersezung des Wassers selbst. In beiden
Faͤllen muß ein Unterschied in der chemischen Zusammensezung der
aufgeloͤsten Gasarten bei ihrem Eintritt und bei ihrem Austritt aus den
Roͤhren Statt finden. Wenn die aufgeloͤste Luft Sauerstoff lieferte,
so muß davon beim Austritt des Wassers weniger zuruͤkbleiben. Ist hingegen
das Wasser zersezt worden, so muß das im Wasserthurm auslaufende Wasserstoff
enthalten.
Um uͤber diesen Unterschied in der Zusammensezung eine annaͤhernde
Berechnung anstellen zu koͤnnen, sammelte man eine große Menge der angesezten
Knollen. Man hatte ermittelt, daß eine Roͤhrenlaͤnge von einem Meter
453,8 Gramme Substanz von der oben angegebenen Zusammensezung enthaͤlt. Der
saͤmmtliche Niederschlag in der Leitung von 3200 Meter Laͤnge
wuͤrde daher 1452 Kilogrammen wiegen.
100 Theile dieser Substanz enthalten:
55,8
Eisenoxyd, welches absorbiren mußte
17,30
Sauerstoff;
8,6
Eisenoxydul
1,98
–
–––––
Betrag des absorbirten Sauerstoffs
19,28.
Wenn diese 19,28 Sauerstoff von der Zersezung des Wassers herruͤhren, so
mußten sie 2,38 Theile Wasserstoff entbinden. 100 Kil. Niederschlag sezten also 2,38
Kil. Wasserstoff in Freiheit. Folglich mußten die 1452 Kil. (so viel wiegt der ganze
Niederschlag) 34,56 Kil. oder 378 Kubikmeter erzeugen.
Diese Quantitaͤt wurde in sieben und einem halben Jahre entwikelt oder in
ungefaͤhr zweitausend siebenhundert und vierzig Tagen. Man kann also
annehmen, daß sich 138 Liter Wasserstoff taͤglich oder 1,60 Kubikmeter in der
Secunde entbanden.Diese Berechnung diente zugleich zum Beweis, wie wenig die gußeisernen
Roͤhren angegriffen werden. Es ergibt sich daraus naͤmlich,
daß die Zerstoͤrung dieser Roͤhren im Durchschnitt nur 33
Tausendtheile eines Millimeters Dike betrug, woraus man schließen muß, daß
die Leitung, wenn sie fortfaͤhrt sich wie bisher zu oxydiren;
wenigstens zwanzig Jahrhunderte dauern koͤnnte. Das ganze Uebel, um
dessen Beseitigung es sich gegenwaͤrtig handelt, besteht also in der
Verstopfung der Roͤhren. Die Concretionen sind zwar sehr leicht durch
bloßes Krazen aus den Roͤhren wegzuschaffen, es ist aber
unumgaͤnglich noͤthig, die Erneuerung dieser Operation zu
vermeiden, weil die gegenwaͤrtige Einrichtung der Leitung sie
schwierig und kostspielig macht.Hr. Gueymard hat die Abnuͤzung des
Gußeisens unter den Knollen auf 0,00016 Met. geschaͤzt, was die Dauer
der Roͤhren auf 500 Jahre reduciren wuͤrde. Wir haben bei
unserer Berechnung eine gleichfoͤrmige Zerstoͤrung angenommen,
was aber nicht richtig ist, im zweiten Falle ist sie hingegen an der Stelle
angenommen, wo sie wirklich Statt findet.A. d. O.
Wir haben das Vorkommen dieser Gasart auszumitteln gesucht und brachten zu diesem
Ende einen Apparat im oberen Theile des Wasserthurms und einen anderen am Anfange
der Roͤhren gegen die Quellen und auf dem ersten Luftloch an. Es entwikelte
sich aber waͤhrend einer halben Stunde nicht die geringste Blase, so daß das
Gas, wenn es vorhanden war, im Wasser haͤtte aufgeloͤst seyn
muͤssen.
Zwei Liter Wasser, welche im Wasserthurm aufgefangen wurden, ehe dasselbe durch
seinen Fall in den Kessel eine Gasart entbinden konnte, gaben bei
mehrstuͤndigem Kochen im Ganzen 64,40 Kubikcent. Gas oder 32,20 per Liter. Dieses Gas enthaͤlt 0,246 seines
Volumens Sauerstoff. Es besteht daher nicht ganz aus atmosphaͤrischer Luft.
Da der Wasserthurm in der Minute 680 Liter, oder 11,33 Liter in der Secunde liefert,
so folgt, daß 1,60 Kubikmeter Wasserstoff, welche in einer Secunde entwikelt werden,
mit 11,33 × 32,2 = 364,83 Kubikmeter einer anderen Gasart vermengt sind; er
ist also darin im Verhaͤltniß von 43 zu 10,000.
Eine so geringe Menge Wasserstoff kann man unmoͤglich mit Sicherheit
nachweisen, denn wenn man auch annimmt, daß der elektrische Funke sie
gaͤnzlich mit Sauerstoff verbinden kann, ungeachtet der Beimischung anderer
Gasarten, so waͤre das Resultat des Versuches sehr schwer zu bestimmen, weil
ein Unterschied von einem einzigen Grad in der Temperatur hinreichen wuͤrde,
um es fast gaͤnzlich verschwinden zu machen.
Durch eine aͤhnliche Berechnung laͤßt sich zeigen, daß der Stikstoff
noch schwerer zu bestimmen ist, als der Wasserstoff, und daß es folglich
unmoͤglich ist, durch die Analyse auszumitteln, ob der Sauerstoff des
Eisenoxyds von der im Wasser aufgeloͤsten Luft herruͤhrt.
Da sich die chemische Analyse unzureichend erwies, um die Ursache des bei den
Brunnenroͤhren von Grenoble eingetretenen Umstandes auszumitteln, so mußten
wir unsere Zuflucht zu Hypothesen nehmen, unter welchen folgende die groͤßte
Wahrscheinlichkeit fuͤr sich zu haben scheinen.
Der Galvanismus scheint eine wichtige Rolle bei der Oxydation der Roͤhren zu
spielen. Die Bleiringe, welche dazu dienen, die Compensationsroͤhren mit
einander zu verbinden und diejenigen, welche die verkitteten Fugen schließen, sind
in directer Beruͤhrung mit dem Gußeisen. Die ganze Leitung bildet also eine
stark mit Blei armirte Volta'sche Kette, besonders
aͤußerlich. Das Wasser konnte zersezt werden und in diesem Falle mußte der
Sauerstoff an das Eisen gehen und die beobachteten Umstaͤnde hervorbringen.
Diese Hypothese gewinnt dadurch noch an Wahrscheinlichkeit, daß alle alten
Wasserleitungen aus Gußeisen (wie z.B. diejenigen zu Paris und Versailles), bei
welchen die Roͤhren saͤmmtlich mit Klammern, ohne ein dazwischen
gelegtes fremdartiges Metall verbunden wurden, keine aͤhnlichen
Unfaͤlle erlitten zu haben scheinen.
Es waͤre auch moͤglich, daß die suͤdnoͤrdliche Richtung
der Wasserleitung die galvanische Wirkung beguͤnstigt, indem sie eine
Magnetisirung veranlaßt. Da es gegenwaͤrtig erwiesen ist, daß das magnetische
und galvanische Fluidum identisch sind, so ist diese Ansicht wohl der Beachtung
werth.
Wir sind nun in dem Falle die Beihuͤlfe aller derjenigen in Anspruch nehmen zu
muͤssen, welche sich fuͤr Anstalten, die im Interesse des
Gemeindewohls sind, interessiren. In allen großen Staͤdten fuͤhlt man
das Beduͤrfniß eines reichlichen Wasserzuflusses nicht nur fuͤr den
haͤuslichen Gebrauch, sondern auch als eines Mittels, welches im Allgemeinen
zur Erhaltung der Gesundheit beitraͤgt. Man hat ungeheure Arbeiten
unternommen, um diesen Zwek zu erreichen und sich unablaͤssig bemuͤht,
die Wasserleitungen von vorzuͤglicher Dauerhaftigkeit mit moͤglichster
Oekonomie herzustellen. Die bleiernen Roͤhren wurden als zu schwach und zu
theuer aufgegeben und das Gußeisen fuͤr große Wasserleitungen vorgezogen. Die
alte Verbindungsweise der Roͤhren wurde veraͤndert, weil die Klammern mit Bolzen den in
Folge von Temperaturveraͤnderung Statt findenden Ausdehnungen wenig Spielraum
gestatten. Man hat eine neue Verbindungsweise der Roͤhren, die leicht und
sicher ist, vorgeschlagen und sogleich fast in ganz Frankreich angenommen.
Gegenwaͤrtig zeigen sich aber fast bei allen diesen neu errichteten
Wasserleitungen unvorhergesehene Hindernisse; die Gefahr ist groß und die Ursachen
des Nebels sind noch unsicher oder hypothetisch. Man muß ihnen durch Vergleichung
der Thatsachen und aufmerksame Beobachtung aller Wasserleitungen schnell auf die
Spur zu kommen suchen. Wir ersuchen daher alle Sachverstaͤndigen folgende
Fragen in Bezug auf die Wasserleitungen, welche sie beobachtet haben, zu beantworten
und ihre Bemerkungen dem Maire von Grenoble zu uͤberschiken:
1) Wie lang ist die gußeiserne Wasserleitung?
2) Wie groß ist der Durchmesser der Roͤhren?
3) Welche Form haben diese Roͤhren? Steken sie in einander oder sind sie mit
Klammern verbunden?
4) Auf welche Art sind sie zusammengefuͤgt? Wird dabei Blei angewandt?
5) Wie lange ist es, daß die Wasserleitung gelegt wurde?
6) Welches sind die Resultate der chemischen Analyse des Wassers?
7) Hat man eine Abnahme der Wassermenge bemerkt, seitdem die Roͤhren gelegt
wurden? – Was ist die Ursache derselben? – Befinden sich im Innern der
Roͤhren Knollen oder Schwaͤmme, wie in denjenigen zu Grenoble, oder
sind sie innen nur mit einer gleichfoͤrmigen Kruste uͤberzogen?
8) Hat man diesen Niederschlag chemisch untersucht?
9) Sind die Roͤhren bestaͤndig voll Wasser?
Nachschrift. Eine Wasserleitung von 140 Meter
Laͤnge im Dept. de l'Ardèche, deren
Roͤhren durch Klammern ohne Blei verbunden sind, zeigt dieselbe Erscheinung
wie diejenige zu Grenoble. Hier haben wir aber keine galvanische Kette.