GLUCKAUF
Berg- und Huttenmannische Zeitschrift
78. Jahrgang 5. Dezember 1942 Heft 49
Die im Untertagebetrieb von Steinkohlenzechen auftretenden Funkstórungen.
E in B eitrag zur N a chrichten uberm ittlu n g im B e rgba u 1.
V on D r.-Ing. R u d o lf B u r g h o l z , T echnischer Uberwachungs-Yerein Essen, zur Z eit bei der W ehrm acht.
Eine gute ausreichende N a c h ric h te n u b e rm ittlu n g .ist bei der groBen raum lich en A u s d e h n u n g der G ru b e n fe ld e r fiir die F iih run g des Betriebes sehr w ichtig . G e g e n w a rtig voll- zieht sie sich hauptsachlich iiber elektrisch betriebene optisch-akustische S ig n alg e rate u n d iiber Fernsprecher.
Fernw irkanlagen im eigentlichen S inne sin d nicht vorhanden.
M it der stiind ig w achsenden M e chan isieru ng des Gruben- betriebes steigern sich die A n fo rd e ru n g e n , die an das Fern- meldewesen g e stellt w e rd e n ; sie k ónnen von den vorhan- denen E in rich tu n g e n alle in n icht m ehr b e w a ltig t w erden.
Die erstrebenswerten E rw e ite ru n g e n lassen sich durch hoch- frequente N a c h ric h te n lib e rm ittlu n g se in rich tu n g e n verwirk- lichen, dereń A n w e n d u n g s m ó g lic h k e ite n dem deutschen Bergmann zunachst in einigen Beispielen fiir Sprechverbin- dungen u n d F e rn w irk a n la g e n nahergebracht w erden sollen.
M it H ilfe von h o chfreque nte n S p r e c h v e r b i n d u n g e n ist es m óg lich , das bestehende G ru be nfe rn sp rech ne tz so zu erganzen, daB es fo lg e n d e n praktischen A n fo rd e ru n g e n ge- recht w ird:
Die B e trie b sfiih ru n g kann von allen O rte n untertage jede G rube nfe rnsprechstelle erreichen u n d auch u n m itte lb ar nach iibertage durchsprechen. Das gleiche g ilt fiir Rettungs- kolonnen, G ru b e n fe u e rw e h r, w ichtig e B autru pp s usw.
In Nebenstrecken, die bei S tórńn g e n oder sonstigen unvorhergesehenen E reignissen von der Belegschaft be
fahren werden m iissen, besteht die M ó g lic h k e it zur schnellen H erstellung der S prechve rbind u ng .
S prechverbindungen m it eingeschlossenen Leuten sm d m óglich, sofern sich im abgeschlossenen G eb ie t ein ent- sprechendes G e ra t befindet.
Beim Schachtabteufen ist gegeniiber der bisher u b lichen eine einfacher zu han dh abe nd e S prechve rbind u ng móglich.
Bei S chachtbefahrungen, beim E in h a n g e n von Schacht- kabeln u n d A usriistung steile n, bei R eparaturen u n d Stórungen im Schacht usw. besteht eine un m ittelbare Sprechverbindung zw ischen den Leuten a u f dem K orb bzw . denen, die die A rb eite n ausfiihren u n d dem Fórder- maschinisten. Bei M e ssungen an S chachtk abe ln u n d Fehler- ortsbestim m ungen k an n die S p re c h v e rb in d u n g bis in das zugehórige Schalthaus d u rc h g e fiih rt w erden.
Elektrische F e r n w i r k a n l a g e n sin d zur S teig erung der L eistungsfahigkeit u n d der Sicherheit der G ru b e n in besonderer W eise geeignet. D ie o ft groBen E n tfe rn u n g e n werden dabei fast v erzóg e ru n g sfre i iiberbriickt, w odurch [j der gerade im G ru b e n b e trie b so erhebliche Ź eitv e rlust zwischen A nlaB u n d E in g re ife n a u f ein M indestm aB herab- gedriickt w ird. D ie dazu erfo rd erlic hen G erate arbeiten bei geringer Steuerleistung m it hohen W irk g e sch w in d ig k e ite n und erm óglich en schnellste E in g r iffe . E rst durch derartige Anlagen w ir d eine zentrale O b erw achun g des Betriebes .. m óglich. Z u d e m gew ahren sie der bergb auliche n F orschung aussichtsreiche E in b lic k e in den Z u s a m m e n h a n g der ver- schiedenartigsten u n te rtag ig e n E in flu fig ró B e n .
D ie F ern iib erw a chu n g kann sich — je nach den Er- fordernissen einer G r u b e — au f die F ernm essung, die Fernanzeige bzw . die F ern re g istrie run g der A usschlage folgender M eBgerate erstrecken:
Drehzahl-M eBgerate fiir besonders w ich tig e M aschinen.
Druck-MeBgerate fiir den atm ospharischen L u ftd ru c k ,
£ fu r den D ruck in R o h rle itu n g e n , zur B e stim m u n g des Ge-
% birg sd ruckes a u f Teile des G rube nausbaue s usw.
1 Auszug aus einer von der Technischen Hochschule Aachen geneh- migten Dissertation, die auch in iiberarbeiteter Form in den Veróffent- , lichungen des Technischen Obervvachungsvereins Essen erscheint. (44 Seiten, fD^ 14 Abb., 18 Zahlentafcln).
Fliissigkeitsstand-MeBgerate fiir T ransform atoren, W asserhaltungen usw.
Gasanalytische MeBgerate zur B estim m ung des C H 4-, CO-, C 0 2- u n d Feuchtigkeitsgehaltes der G ru b e n lu ft. Diesen M eBgeraten kom m t besondere Bedeutung vor allem fiir die B estim m ung des Gehaltes der G ru b e n lu ft an M ethan zu. Sie kónnen auch m it in die W etterm eBstellen eingebaut w erden, so daB in V e rb in d u n g m it den anderen aufgefiihrten M es
sungen eine v ó llig selbsttatige Klima- u n d Wetterfernbeob- achtung des gesamten G rubenfeldes m óg lich ist.
Mengen-MeBgerate fiir G rubenbew etterung, Kohle, PreB luft u n d W asser.
Strómungs- u n d Geschwindigkeits-M eBgerate fiir den norm alen W etterstrom u n d fiir die den Explosionen voran- laufende Druckw elle.
Temperatur-MeBgerate fiir die G ru b e n lu ft, fiir die u n m ittelbare T em peraturiiberw achung von w ichtigen Be- triebseinrichtungen, im besonderen fiir Betriebsm ittel, die in verschlossenen R aum en aufgestellt sind. D ie MeBgerate werden gleichzeitig ais Feuerm elder benutzt.
Ferner kónnen alle interessierenden Daten u n d Vor- gange an den elektrischen E in richtungen ferngemessen werden.
D ie F ernsteuerung gestattet das unverziigliche Aus- lósen von F ern w irkung en au f G r u n d vorstehender Fern- m essungen durch zw a n g sla u fig oder w illk iirlic h gesteuerte V organge.
Den hochfreąuenten V erbindungsm óglichkeiten kom m t som it fiir den U ntertagebetrieb eine groBe Bedeutung zu, wenn sie sich ais brauchbar erweisen. Z u diesem Zwecke sind verschiedentlich Versuche du rchge fiihrt w orden (1 bis 6 ) ! , die sich aber n u r m it den V erstandigungsm óg- lichkeiten bei S tórungen u n d U n glticksfallen befaBt haben.
F iir die B eurteilung u n d A u sw ahl der genannten A n w endungsm óglichkeiten ist jedoch die Kenntnis der a u f t r e t e n d e n F u n k s t ó r u n g e n von ausschlaggebender Be
deutung, w eil die G ru b e n fe ld e r der Steinkohlenzechen im R uhrgebiet zum Teil schon in recht erheblichem U m fa n g elektrifiziert sind, der sich noch fo rtw a hren d vergróBert.
Solche M essungen sind bisher nicht durchgefiihrt w orden.
D eshalb w urden die G ru b e n g e b au d e von 19 Schacht
anlagen eingehend untersucht. E ine ausfiihrliche B e han dlu ng der Stórerscheinungen erschien gerechtfertigt, w eil dadurch a u f einfache W eise ein recht guter E in b lic k in die hoch- frequenten Zusam m enhange untertage gew onnen w ird , aus dem sich richtungw eisende Erkenntnisse fiir den Gruben- fu n k ergeben. V orw iegend w urden die S tóru ng en elek- trischer G erate u n d M aschinen u n d dereń A usb reitung durch S trah lu n g , L eitu n g u n d galvanische, induktive u n d kapazitive K o p p lu n g e n durch die G rube nb aue bis vor O r t untersucht. H ierbei waren zusatzliche Stóreinfliisse durch die R und fun k sen de r zu beriicksichtigen.
D ie M essungen w urden m it dem Stórsuchgerat S U G 68 (7) u n d dem zu gehórigen Stórm eBgerat S T M G 67 (8) du rch ge fiihrt. D ie P rin zip sc h altu n g der MeBeinrich- tu n g .zeigt A bb. 1. D ie U ntersuchungen u n d M essungen w urd en im Frequenzbereich von 150 bis 400 u n d von 500 bis 1500 k H z du rchge fiihrt. Die W ie derg ab e der MeBwerte beschrankt sich hauptsachlich auf die 4 M eBfrequenzen von 160 -240, 550 u n d 1400 kH z. D er MeBbereich reicht bei 160’ k H z von 35 bis 80 000 |W, bei 240 k H z von 20 bis 50 000 u V , bei 550 k H z von 30 bis 75 000 jaV u n d bei 1400 k H z von 17 bis 4000(£ |^V. D ie M eB genauigkeit be-
^ Die eingeklammerten Zahlen beziehen sich auf das Schrifttums- verzeichnis am SchluB der Arbeit.
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trag t ± 0 ,5 Neper. D ie MeBwerte beziehen sich au f eine Bandbreite von 2,2 kH z. Die M eB einrichtung ist fiir Netz- spannungen bis zu 250 V gegen Erde brauchbar. Sie ent
spricht dem international festgelegten M efW erfahren (9) nicht m ehr ganz. Doch wirken sich die A bw eichungen auf die angestellten Messungen nicht wesentlich aus, w eil die fiir R undfunkiibertrag ung en aufgestellten R ichtlinien bei den vorgesehenen Anw endungsgebieten nicht eingehalten zu werden brauchen. Neben den Stórsuchgangen u n d M es
sungen m it den genannten Geraten w urden Vergleichsver- suche im Kurz-, Mittel- u n d Langw ellenbereich m it einem B atterieiiberlagerungsem pfanger durchgefuhrt.
B D
A Stórquelle, B Kapazitiver Spannungsteiler mit vorgeschal- tetem Umschalter US fiir die symmetrische und unsymme-
trische Komponente der Stórspannung, C Stórsuchgerat SUG 68, D Gerauschwertzeiger.
Abb. 1. D ie M eBeinrichtung in der Prinzipschaltung.
Eine theoretische E rfassung der in der G ru be bestehen- den M ó g l i c h k e i t e n d e r S t ó r u n g s f o r t p f l a n z u n g ist im allgem einen nicht m óglich. D ie groBten Schwierigkeiten bereiten hierbei die inkonstanten K opplungen der elek- trischen u n d mechanischen Ausbauteile untereinander u n d m it dem G ebirge bzw. m it der anstehenden Kohle. D ie Be- g riffe E rde und E rd u n g haben eine andere Bedeutung, ais sie bei der A usbreitung iibertagiger H ochfrequenzfelder iiblich ist. D ie hydrologischen Verhaltnisse u n d die Tek
tonik des aus den verschiedenen geologischen Leitern be- stehenden Gebirges sind noch nicht sow eit erforscht, daB sie in hochfreąuenzm afiig einw andfreien E rsatzschaltbildern die G ru n d lag e zu Berechnungen liefern (1). Auch die Stór- quelle selbst ist der R echnung meistens nicht zuganglich.
Der EinfluB der einzelnen Faktoren auf die Stórungsaus- breitung kann daher im wesentlichen n u r au f G r u n d von Beobachtungsergebnissen erortert werden, wobei die Ver- haltnisse fiir den G rubenausbau, fiir die mechanischen Aus- riistungsteile u n d fiir die elektrischen E inrichtungen ge- sondert dargelegt sind.
Durch die einzelnen Teile des G rubenausbaues erfahrt das elektromagnetische F eld eine Schw achung u n d Struktur- anderung. GróBere Leiterm assierungen, wie stahlerne Bógen, Stem pel, Kappschienen usw., w irken auf das Stórfeld wie Antennen u n d entziehen ihm Energie. H a u fig besitzen sie un kontrollierbare galvanische oder kapazitive V erbindungen m it geologischen Leitern, w odurch die D a m p fu n g vergróBert w ird. Stehen diese antennenahnlichen G ebilde m it Leitungen, die T rager der Stórenergie sind, in V erbindung, so wirken sie wie Senderantennen, die aber wegen der Verluste im geologischen Leiter einen sehr ge
ringen A n tenne nw irkung sgrad u n d Strahlungsbereich haben.
T rifft frei abgestrahlte Stórenergie au f geologische Leiter, so tritt eine D a m p fu n g durch A bsorption ein, die in ihrer GroBe durch die D ielektrizitatskonstante, L eitfahig keit und Freąuenz bestim m t w ird. D urch das Zusam m enw irken ge- beugter u n d reflektierter W ellen untereinander u n d nicht reflektierter W ellen m it gebeugten oder reflektierten ergibt sich eine auBerordentliche M a n n ig fa ltig k e it fiir die Aus- breitungsvorgange der W ellen iiber den G rubenausbau.
Die mechanische A usriistung (R o h rle itun g e n, Gestange, Drahtseile usw .)ist entsprechend ihrer raum lichen A usdeh
nung an der F o rtle itu n g der Stórenergie w eitgehend be- teiligt. D ie A usriistungsteile bestehen aus kleineren Ein- heiten, die durch V erschrauben oder Patentverbindungen aneinandergereiht w^erden. H ierdurch entstehen Ubergangs- widerstande, dereń W erte den A usbreitungsw iderstand im Bauelement selbst bis iiber das 106fache hinaus iibertreffen kónnen (10). Die fiir die F o rtle itu n g der Stórspannungen iiber mechanische A usriistungsteile in Betracht kom m enden Verhaltnisse lassen erkennen, daB es sich vornehm lich um S pannungsteilungen der unsymm etrischen Ausbreitungs- kom ponente durch ohm sche u n d k apazitive W iderstande handelt. D ie V ielzahl der beaśehenden Kom binationsm óg- lichkeiten fiir die A usbreitungsw ege ergibt auch hier ein sehr verwickeltes B ild , zum al der G rubenausbau u n d das
G ebirge wegen der geringen E n tfe rn u n g e n von den Bau- elementen nicht riick w irk u n gsfrei sind.
Bei den elektrischen E in ric h tu n g e n sin d die Verhalt- nisse naturgemaB iibersichtlicher ais bei der mechanischen A usriistung. Sie werden fiir W echselstrom netze, fiir Schachtsignalkabel u n d fiir den F a h rd ra h t der Grubenbahn erortert.
Uber alle M óg lich ke iten der S toru n gsausb re itu n g kann z u s a m m e n f a s s e n d folgendes gesagt w e rden : In einem G ru b e n fe ld bestehen zusam m enhangende Rohr-, Schienen- u n d elektrische N etzgebilde, die teilw eise auch unterein
ander oder m it dem A usbau m ehr oder w eniger in leitender V erbind ung stehen. E benso w ie diese V erkopplunge n sind die U bergangsw iderstande der L an gsv erb in du ng en an me
chanischen Ausriistungsteilen órtlic h e n u n d zeitlichen Schw ankungen u n terw orfen. Es e riib rig t sich daher, die Vielzahl der m óglichen E in ze lv o rg an g e genauer zu erfassen.
F iir die vorliegende U n tersu chu n g interessiert nur der G ra d der U b ertrag ung sfahig ke it fiir S tóru ng en . Dieser ist ais U b e rtrag u ng sd am p fu n g du durch die G leichun g d„
= ln ^ — definiert. IW bezeichnet die an den K lemm en der
Ust K
S tórąuelle gemessene S tórsp an n u n g u n d Ust diejenige am jew eiligen E m p fan g so rt. D a sow ohl sym m etrische ais auch unsymm etrische S tórspannunge n auftreten, muB du fiir jede Kom ponente beriicksichtigt w erden. D e r V e rlau f der Stór- stróm e ist fiir beide K om ponenten in den A bb. 2 und 3 schematisch dargestellt. Bei gleichzeitigem A uftreten beider Kom ponenten ist die geringere U b e rtrag u n g sd am p fu n g fiir den S tóru ng sv organg ausschlaggebend. D ie symmetrische Kom ponente verursacht in fo lg e der relativ groBen Kapa
zitat beider Leiter ge geneinander bei den untertage in Frage kom m enden Leiterliingen n u r m aB ige Stórungen. Die U b ertrag u ng sdam pfu n g ist hier w egen der Leitungs- gebundenheit der Stórenergie g e rin ge r ais bei der unsym
metrischen K om ponente. D eshalb sin d die symmetrischen S tórungen in gróBerer E n tfe rn u n g von der S tórąuelle ver- haltnism aB ig starker ais die unsym m etrischen. Die S tórungen durch S tra h lu n g sin d g e rin g , w eil beide Leiter _ in der abschirm enden K ab elbe w eh rung nebeneinander ge- "
fiih rt werden. Die unsym m etrische K om po nente w irkt sich bei den meisten L eiteranordnungen untertage durch ein im V erhaltnis zum Streckenąuerschnitt groBes Strahlungsfeld aus. Vielfach w urde die U b e rfiih ru n g der symmetrischen K om ponente in die unsym m etrische durch Abzweigungen usw. beobachtet. Beide K om ponenten sin d freąuenz- ab hangig. Ihre GroB e n im m t m it steigender Frequenz ab, weil sie — von m óg liche n R esonanzerscheinungen ab- gesehen — hauptsachlich von k ap a zitiv e n Scheinwider- standen und von der D a m p fu n g der an der F ortleitung be
teiligten Systeme abhangt.
Gehause
A bb. 2. Y e rlau f der sym m etrischen Stórstróm e.
Gehause
■ ■ >■, j-v f • / > w
A bb. 3. V erlauf der unsym m etrischen Stórstróm e.
Die GroB e der S t ó r s p a n n u n g e n a n G e ,r a t e n und U b e r t r a g u n g s o r g a n e n w u rd e u n te r n o rm alen Gruben- betriebsbedingungen gemessen. A n dieser Stelle soli nur der G esam tiiberblick iiber die S tórspan nu n g sw erte aller erm ittelten S tórqu ellen in A bb. 4 w iedergegeben werden.
Der MeBbereich des G erates ist fu r die ,uV-Werte in Inter- yalle aufgeteilt u n d den einzelnen Inte rv alle n der auf sie entfallende pro zentu ale A nteil der gesam ten MeBwerte zugeordnet w orden. M it zu n e h m e n d e r F requ e nz steigt die
o. u e ze m o e r l y ^ G l u c k a u f 727
H au fig k eit des A uftrete ns kleinerer S tórspan nu n gsg róB e n infolge der v o rw ie g e n d kapazitiven B elastungen u n d der D a m p fu n g s v e rg rólie ru n g e n an. V ergleicht m an z. B. die Prozentsatze der ersten drei ln te rv a lle bis 500 ,uV bei 160 und 1400 k H z , so treten fiir die sym m etrische u n d fiir die unsymm etrische K o m p o n e n te bei 1400 k H z schon die dop- pelten Prozentsatze w ie bei 160 k H z auf. D ie eingetragenen W erte setzen sich aus E in zelw e rte n zusam m en, die ihrerseits wieder aus dem M itte lw e rt von 10 bis 15 an der gleichen Stelle in verschiedenen Z eitabstan de n au fe in a n d e rfo lg e n d gemessenen M ax im alw e rte n g e b ild e t w u rd e n , u m bessere Y ergleichsgrundlagen zu bekom m en.
160 KHz
w
%
30 20 10
2W K H z
CSV
1
i
x102 <\l
OS
§
A
550 KH z n o o K H z
V
(iV
x 1 0 2
%
--- S y m m e t r is c h e K o m p o n e n t e --- U n s y m m e t r is c h e K o m p o n e n te
A b b. 4. P ro zentu a le A u fte ilu n g der festgestellten S tórsp an nu n g sg róB e n iiber den MeBbereich.
Aus der V ielzah l der M essungen sin d die in der A rbeit angefiihrten Beispiele so ausg e w a h lt w o rd e n, daB sie den am haufigsten auftrete nd en W erten gró B en o rd nu n g sm aB ig entsprechen. H ie r k ónnen da riib er n u r allge m ein e Feststel- lungen ohne nahere E in zelheiten u n d ohne die in Zahlen- tafeln zusam m engestellten M eBw erte m itg e te ilt w erden.
Zunachst w erden die durch v e r e i n z e l t e w i l l k i i r l i c h e o d e r u n w i l l k i i r l i c h e Z u s t a n d s a n d e r u n g e n e r z e u g t e n S t ó r s p a n n u n g e n a n g e fiih rt, die in folge nd e Gruppen eingeteilt w o rde n s in d : Elektrisches Z u b e h ó r fiir Antriebsm ittel, B e le u ch tu n g san lag e n , S tro m ab n e h m e r u n d Laufrader der G r u b e n b a h n , S ig n a la n la g e n , Fernsprech- anlagen.
Die an dem elektrischen Z u b e h ó r der A ntrie bsm ittel auftretenden S ^órungen schw anken je nach B elastung der Schalt- u n d B e tatig u ng so rg a ne u n d dereń Schaltverzug, nach der Beschaffenheit der K o n tak tfla ch e n, nach Kontakt- druck, Funken- u n d L ich tb o g e n d a ue r usw ., w obei der dem jew eiligen Z w ec k gem aBe E insatz der Schaltgerate fiir die auftretenden S tó rs p an n u n g e n von groBer B edeutung ist.
Die G róBe der gemessenen S tórsp an n u n g e n lie g t zwischen 2 m V u n d > 80 m V. D ie S tórk le m m sp a n n u n g e n kónneri bei 160 k H z W erte bis iiber 0,6 V annehm en.
Die von B e le uchtungsanlage n u n d dereń Z u b e h ó r ver- ursachten S tóru n g e n liegen ebenfalls in vorstehender G róB e no rdn ung . D ie S pitze nw e rte w erden jedoch nicht er
reicht, w eil In d u k tiv ita te n in B e leuchtungsstrom kreisen fehlen.
Die durch die S tro m ab n e h m e r u n d L au fra d e r der G ru benbahn h e rv o rge ru fe ne n S tó ru n g e n gehóren zu den un- angenehm sten. H ie rzu tra g t n icht n u r die sehr groBe S tóru n g sh au fig k e it bei, sondern auch die stan dig e órtliche V erlagerung der S tórm ax im a je nach den w echselnden Ver- haltnissen des F órderbetriebes. D ie G r iin d e fiir das Biigel- und R ad erfu nk en w erden d a rg e le g t un te r B e riicksichtig ung von Betriebsverhaltnissen, die besonders g e rin ge S tóru n g e n durch S tro m ab ne hm er zeigten.
. X 0 " de" stóru n g e n in Schacht-, Strecken- u n d Streb- signalanlagen sin d die erstgenannten am bedeutsamsten.
łUr>r-le G rofie der Stórspannungen sind neben der Kon- struktion der S ignalgerate, die K ontaktbeschaffenheit usw., cne S pan nu n g der Signalgerate u n d der U m satz der in w ick lu n g e n aufgespeicherten m agnetischen F eldenergie in elektrostatische Ladungsenergie von erheblichem E in flu B , d. h., die S tó rw irk u n g ist z. B. bei Z u g k o n ta k te n davon a b h an g ig wie lange sie im E inschaltzustand festgehalten und wie ruckartig sie losgelassen werden. Der E rdungszustand der S ig nalk ab el u n d G erate ist fiir die S tórung en durch raum liche A usstrah lun g in Schachten u n d F iillórtern w ichtig. Solche S tórungen gehen von einw andfrei verlegten schlagwetter- geschiitzten Signalanlagen nicht aus.
D ie G róB e der S tórspannungen in Fernsprechanlagen ist fiir OB-, ZB- u n d W B-Betrieb verschieden. Bei g e m einsam en Schachtkabeln fiir die Schachtsignal- u n d Fernsprechanlagen fordert der U bertritt der S tórungen durch elektrische u n d m agnetische K o p p lu n g der A dern der einzelnen Strom kreise besondere Beachtung.
D e r U m fa n g der S tórungen laBt sich bei einem groBen Teil der Fernsprech
anlagen durch einw andfreie Er- dungen noch w esentlich herabsetzen.
D ie von auBen an den G eraten wahr- nehm baren S tórungen an OB- u n d ZB-Anlagen m it In d u k to ra n ru f k ónnen dann praktisch auBer Betracht bleiben, w a hrend sich S tórung en durch ZB- Anlagen m it Polw echslern u n d durch W B-A nlagen nicht ganz vermeiden lassen.
N achstehend w erden die MeB- ergebnisse iiber S t ó r s p a n n u n g e n , b e d i n g t d u r c h Z u s t a n d s a n d e r u n g e n , d i e s i c h i n z w a n g s - l a u f i g e r F o l g ę w i e d e r h o l e n , in folgender R eihenfolge betracht et: M o toren, G eneratoren, G leichrichter un d niederfrequente Stórfelder.
D ie S tórung en von M o toren m it offenen Schleifringen k ón ne n durch eine bessere W a r tu n g herabgesetzt w erden, w ahrend sie bei druckfest gekapselten Schleifringen an sich n u r gering- fiig ig sind. Die M aschinen m it K ollektoren erzeugen sehr starkę S tórung en, die fiir die M otoren der G ru b e n b ah n fiir Fahrdraht- u n d A kkum ulatorenbetrieb ihrer Bedeutung ent
sprechend ausfuhrlich dargelegt werden.
G eneratoren sind ais S tórąu ellen zu fin de n zur L ad un g von A k k um ulatorlo ko m otiv b atterie n, zur E rze u g u n g von SchweiBstrómen u n d zur Speisung der Grubenbahnober- leitu n g (h a u fig auch E in an k e ru m fo rm e r). M essungen an einem 50-kW- G enerator iri V e rb ind u ng m it einem rest- lichen O berleitu ng sne tz lassen gleichzeitig die Ausbreitungs- vorgange in der Richtstrecke erkennen. Das V ordring en der S tórungen a u f galvanischem W ege bei der Fahrdrahtloko- m o tiv fó rd e ru n g w ird beriicksichtigt. Diese ist in ihrer G e sam theit der starkste u n d unangenehm ste Stórer untertage.
Die S tóru n g sh au fig k e it u n d der S tó ru n g su m fa n g sind órt- lichen u n d zeitlichen Schw ankungen unterw orfen. Das u n sym m etrische S tó rfe ld in den Strecken verseucht alle m e
chanischen u n d elektrischen E in richtu n ge n u n d Leitungen, die die S tórspannungen in weitere Streckenabschnitte ver- schleppen.
Den von Q u eck silberdam pfgleichrichtern zur L ad un g L okom otivbatterien ausgehenden S tórung en ist erst von
dann gróBere B edeutung beizulegen, w enn mehrere G le ich richter gleichzeitig in Betrieb sind u n d die S tórung en durch V erkopplunge n aus dem Laderaum verschleppt werden.
N iederfrequente S tórfelde r w erden durch O b erw ellen der nicht g e nu g en d geglatteten G leich sp an n un g von M a schinen m it K ollektoren u n d von G leichrichtern erzeugt.
F iir die in F rage kom m enden S tórer sind V ergleichsw erte angegeben. In W echselstrom anlagen w u rd en starkere niederfrequente S tóru ng en n u r an alteren nicht schlag- wettergeschiitzten T ransform ato ren festgestellt.
S tóru ng en , die von den, i i b e r t a g i g e n G e r a t e n u n d M a s c h i n e n i n d a s G r u b e n f e l d eind rin gen , nehm en sam tlich den W e g iiber die A usriistungsteile des Schachtes.
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G l u c k a u f1 0 . janrg ang, n e t t 4 y
PreB luftleitungen, W asserleitungen und Schachthammer- seile sind sekundare S tórspannungstrager, an denen sich nur in einem F ali nennenswerte Stórerscheinungen jiach- weisen lieBen. Dagegen d rin g t die in elektrischen Leitungen induzierte Stór-EM K leichter in das G ru b e n fe ld ein, wenn die nicht sehr so rg fa ltig abgeschirmten Kabel starkere Stór- felder iibertage durchlaufen. Die Fórderseile sind ais An- tennen anzusehen, deren F uB punkt iiber die Seilscheiben auf dem Schachtgerust geerdet ist. Die von Fórderseilen ausgehenden Stórerscheinungen sind Schw ankungen unter- w orfen, die durch die wechselnde GróBe der Ubergangs- widerstande an den Seilscheiben hervorgerufen werden.
Die Stórspannungen auf den Ausriistungsteilen der zutage gehenden Schachte verursachen norm alerw eise keine be- deutsamen Stórungen u n d erreichen hóchstens die GróBe von einigen hun dert |^V.
Die S t ó r e i n f l i i s s e d e r R u n d f u n k s e n d e r bedurften einer besonderen U berpriifung, weil sie nicht nur iiber die Ausriistungsteile des Schachtes, sondern auch im Gegensatz zu den zahlreichen Stórquellen des Tages- betriebes durch das G eb irg e in die G rubenfelder eindringen (11). Der Sender L angenberg erm óglichte ais Bezirkssender Beobachtungen, die durch Schw underscheinungen nicht ge- stórt w urden. D ie E m pfangslautstarken w urden m it dem Stórm eBgerat nach der r-Skala1 beurteilt. Die U n te r
suchungen zeigen, daB die Em pfangsverhaltnisse im Schacht auBer von den Schachteinbauteilen wesentlich von klima- tischen u n d geologischen Faktoren abhangen. Z u den in den Schachten festgestellten E m pfangslautstarken des Senders Langenberg laBt sich folgendes sagen: D ie Lautstarken vor dem Fórdergestell auf der H an g e b an k bei geóffnetem Schachttor liegen im allgem einen zwischen r5 u n d r8. Sie gehen beim Betreten des Korbes auf r4 bis ró zuriick. Im Schacht selbst schw anken sie je nach den Verhaltnissen zwischen den W erten r l un d r5 bis r6. D ie Empfangs- m óglichkeiten in Fiillórtern haben gezeigt, daB ein Emp- fa n g der sich zwischen den mechanischen Leitungen im Schacht aufbauenden Felder der R u nd fun k sen de r im F u ll
ort nur in unm ittelbarer N ahe des Schachtes m óg lich ist.
Uber PreB luftleitungen dringen die Sender nicht sehr w eit in die Strecken vor, weil die L eitungen im F ullo rt am Schacht meistens ableitende E rdverbindungen haben. Uber die Adern elektrischer Leitungen, vor allem bei Schacht- signal- u n d Fernsprechkabeln, bestehen gute Empfangs- m óglichkeiten. Sie bleiben bei Fernsprechkabeln bis weit in das G rube nfe ld hinein bestehen, wenn die Kabel iiber- tage ais Antennen w irkende Abzw eigungen haben.
Z u den m it dem Stórm eBgerat nicht erfaBbaren S t ó r s p a n n u n g e n i n H o c h s p a n n u n g s a n l a g e n u n d i m K u r z w e l l e n b e r e i c h sei zu ersteren hier nur erw ahnt, daB erhebliche Stórerscheinungen durch vergleichendes Ab- hóren m it den gleichzeitig gemessenen S tórspannungen in N iederspannungsanlagen in keiner G ru be beobachtet wurden. In dem m it einem K offere m pfang er untersuchten Kurzwellenbereich von 15 m ( 2 0 M H z ) bis 55 m (5,45 M H z ) blieben die Stórlautstarken im allgem einen unter r5. Der Kurzwellenbereich weist eine erheblich geringere Stóran- fa llig k e it ais der R undfunkw ellenbereich auf. Dieses Ver- halten ist durch das Ansteigen des W iderstandes der Leiter m it der W urzel aus der Freąuenz u n d durch das m it der Frequenz um gekehrt pro p ortio nale Zuriickgehen der kapa- zitiven W iderstande bedingt.
A u f G ru n d der Feststellungen iiber die auftretenden F unkstórungen lassen sich die zweckvollsten E n t s t ó r u n g s - m a B n a h m e n an H a n d bekannter Schaltungen (12, 13) unter Beriicksichtigung der W irtschaftlichkeit, Betriebs- sicherheit u n d technischen D urchfiihrbark eit auswahlen.
Entstórungsm aB nahm en am F ahrdrahtnetz der G rubenbahii sind allerdings in jedem Fali unw irtschaftlich. Es w ird sich daher bei der B e nutzu n g m echanischer T ragerleitungen ais U bertragungsw eg im m er lohnen, die Strecken m it O b e r
leitun g m óg lichst zu um gehen u n d n ur w ichtige Abschnitte zu entstóren oder aber bei sehr schw ierigen Verhaltnissen die H ochfrequenz in Fernsprech- oder Sonderkabeln durch diese Streckenabschnitte zu fiihren. Die S tórungen kónnen dazu durch einfache M aB nahm en, wie H eraufsetzen des Be- leuchtungsstrom es der Lokom otiven, E in bau von Kohle- biigeln, gute In sta n d h altu n g der O b e rle itu n g u n d des Ge-
1 r l = kaura horbar; r2 = horbar, aber nicht aufzunehmen; r 3 = nur mit Schwierigkeiten aufzunehmen; r 4 = k l a r aufzunehmen; r5 = gute, an- genehme Lautstarke; r 6 = I a u t ; r7 = sehr laut, am Ohr bereits unan- genehm; r8 = sehr laut, in groBerer Entfernune vom Kopfhorer gut hór- bar; r9 = auBerordentlich laut. Kopfhorer wird ubersteuert.
stanges usw. n ie d rig gehalten w erden. Im Gegensatz zu den E ntstórungsm aB nahm en iibe rta g ig er Installationsnetze ist deren A b schirm un g in der G ru b e n icht zu kostspielig, w eil den V orschriften entsprechend ohnehin bewehrte Blei- kabel oder kabelahnliche L eitungen benutzt werden. Viel- fach bleibt allerd in gs die gute A b sch irm w irk u n g durch U nterbrechung der K abelm antel u n d durch ihre schlechte E rd u n g aus. E ine da hinge hende U b e rp riifu n g des ver- kabelten Kraft-, Licht- u n d Fernm eldenetzes unter Beach
tu n g der in den V DE-V orschriften 0118 § 22 gegebenen Anw eisungen w ird meistens den E in b a u von zusatzlichen E ntstórungsm itte ln entbehrlich m achen. G eh t man von diesen V oraussetzungen aus u n d le g t bei der leitungsgerich- teten U bertragung eine zulassige S tó rsp a n n u n g von etwa 1000 jaV zugrunde, so lassen die in der A rb e it ausfiihrlich behandelten Stórsuchgange u n d M essungen erkennen, daB E ntstórungsm aB nahm en n ur vereinzelt erforderlich sind.
Die B e u r t e i l u n g d e r A n w e n d u n g s m ó g l i c h - k e i t e n v o n h o c h f r e q u e n t e n N a c h r i c h t e n i i b e r m i t t - l u n g s e i n r i c h t u n g e n auf G r u n d der Untersuchungs- ergebnisse erstreckt sich a u f die Besprechung der Uber- tragungsw ege u n d der A n fo rd e ru n g e n , die an die Sende- un d E m pfang sge rate zu stellen sind.
Von den U b e r t r a g u n g s w e g e n k o m m t ais erster die A b strah lu ng der Senderenergie durch A ntennen in Betracht.
Die freie A b strah lu n g von hochfrequenten W elle n durch Antennen u n d deren A u fn ah m e am E m p fa n g s o rt ist fiir die vorgesehenen A nw endungsgebiete aber in fo lg e der Funk
stórungen in starker elektrifizierten G ru b e n nicht brauch- bar, w eil die E n ts tó ru n g h a u fig zu einem unbefriedigenden K om prom iB zwischen der S enderleistung , der Empfindlich- keit des E m p fang e rs u n d dem A u fw a n d an Entstórungs
m aBnahmen fiihren w iirde. Z u d e m w erden Schwierigkeiten beziiglich der richtigen B e u rte ilu n g der geologischen Ver- haltnisse, der A usw ahl der gunstigsten F requenz und des A ufstellungsortes fiir die G erate, beziiglich der Sender- gróBe, der A npassung an die zw eckm aBigste Antennen- an o rd n u n g usw. auftreten, deren Beherrschung dem Berg
m ann nicht zugem utet w erden kann.
Recht naheliegend w are die B enu tzu n g des Starkstrom- netzes ais U bertragungsw eg. Diese U bertragungsart wiirde sich an den T ragerstrom verkehr zwischen den Elektrizitats- w e rk e n (E . W .-T elefonie) (14) a n le h n e n .O h n e w e ite re s lassen sich diese V erhaltnisse jed och nicht auf die G ru b e iiber- tragen. Das G rube nn etz ist im V ergleich m it den Netzen der E lektrizitatsw erke ein sehr kleines G e b ild e , welches fiir hochfrequente U bertragungen in fo lg e der rau m lich geringen Abstande der verschiedenartigen V erbraucher einen stark veranderlichen C harakter besitzt, der den E inbau von vielen, zum T eil schlagw ettergeschiitzten Hochfrequenz- sperrgliedern erfordert. D er restliche S tó ru n g sfa k to r muBte im Netz n ie d rig gehalten w erden, w enn Sender und E m p fang e r ein handliches Ausm aB n icht iiberschreiten sollen. Das w iirde nach den M eBergebnissen einen erheb- lichen E insatz an E n tstó ru n g sm itte ln bedingen. Der zur E in rich tu n g der G rubennetze fiir den Tragerstromverkehr erforderliche A u fw a n d ist betrieblich w ie wirtschaftlich nicht tragbar. Die tragerfrequente A u sn u tzu n g des Stark- stromnetzes scheidet deshalb ebenfalls aus.
Erheblich giinstiger sin d die V erhaltnisse im Fern- sprechnetz, in dem sich der T ragerstro m betrieb nach dem bekannten D rah tfu n k v e rfah re n (15) d u rc h fiih re n laBt, wie die U ntersuchungen gezeigt haben. Z w a r sind auch hier teil
weise S perrfilter n o tw e n d ig , die aber w egen der geringen Betriebsspannungen sehr klein au sfallen u n d gróBtenteils in den vorhandenen G eraten m it unte rge bracht werden kónnen, weshalb sich besondere SchlagwetterschutzmaB- nahm en eriibrigen. Auch bietet sich die M ó g lic h k e it, hóhere T ragerfrequenzen ais im eigentlichen D rah tfun k bere ich von 150 bis 300 k H z anzuw enden, wie die Versuche des Fern- sehdrahtfunks bei 1,3 M H z iiber das ó ffe n tlic h e Fernsprech- netz zeigen (16).
Dię V erlegung besonderer Breitband-Tragerstromkabel ( W ) ware sehr v o rte ilh aft, w eil die Sende- u n d Empfangs- spannungen unter B e riic ksich tig u ng des ge rin g e n Stórpegels auf der L eitung u n d'd er besseren U bertragungseigenschaften tu r einen groBen Frequenzbereich n ie d rig e r g e w a h lt werden kónnen ais z. B. beim T rage rstro m betrieb im Fernsprech- netz. Die B enutzung von T ra ge rstro m ka be ln lo h n t aber f .’. 'ye.nn e‘ne gróBere A n zah l von hochfrequenten Kanalen benotigt w ird.
5. Deze mber 1942 G l u c k a u f 729
D a die fiir U b ertrag ung en benutzten h ochfreąuenten Strome u n d S p an n u n g e n unter dem m it Rucksicht au f die Schlagw etterziindung zulassigen G re n zw e rt bleiben, be
stehen g run dsa tzlich keine Bedenken, die im A n fa n g be- sprochenen mechariisehen Leitersystem e ais Ubertragungs- wege zu gebrauchen. Sie e rm óg lich en die A n w e n d u n g der einfachsten U b ertrag ung sve rfahren u n d sin d zudem in allen O rubenteilen vorhand en . LaBt m an eine S tó rsp a n n u n g von 1000 n V a u f der L eitu n g zu, so kann der gróB te Teil der mechanischen L eitun ge n fiir ho chfreąu e nte U bertragungen benutzt w erden. U m kleine U b e rtra g u n g sd a m p fu n g e n zu erhalten, sollen die L eitun ge n m ó g lic h s t hohe Ubergangs- widerstande gegen E rd e aufw eisen. Aus dem selben G ru n d e sind die U b ertrag ung sfre ąuen zen n ie d rig zu w ahlen. Be
sonders w ic h tig sind mechanische L eitungen fiir die Ver- standigung m it eingeschlossenen M an n schaften , w enn sich in dem be troffenen A b schnitt elektrische Kabel nicht befinden. M echanische L eite ran o rd n u n g e n w erden durch fallende Briiche n icht so n a c h h a ltig zerstórt, daB eine ho ch
freąuente V e rb in d u n g zwischen den Eingeschlossenen u n d den B ergungsm annschaften n icht m ehr herzustellen ware.
Eine L eite rkom bination w ir d sich im m er fin d e n lassen, so- fern nur in dem eingeschlossenen R aum ein G e ra t zur V erfiigung steht. D ie m echanischen Leitersystem e in den Schachten .sin d sam tlich fiir V erstandigungszw ecke brauchbar.
D i e a n d i e G e r a t e z u s t e l l e n d e n A n f o r d e r u n g e n werden im fo lg e n d e n so a n g e fiih rt, wie sie den bereits be- gonnenen Versuchen zur weiteren K la ru n g der Voraus- setzungen fiir die A n w e n d u n g h o chfreąue nter Nachrichten- iiberm ittlungseinrichtungen un te rtage zu g ru n de gelegt wurden.
Der von F r i t s c h aufge stellten Berechnung der Reich- weiten fiir drahtlo se F u n k v e rb in d u n g e n untertage (2) w ird die bei A n w e n d u n g des trag e rfre ąu e n te n D ra h tfu n k s er
forderliche S en de rle istung fiir die gleichen zu iiberbriicken- den E n tfe rn u n g e n gegeniibergestellt. Bei der B enutzung eines z. B. 7 km langen F ernsprechkabels w erden fiir eine U bertragungsfrequenz von 300 k H z 0,59 10-2 W a tt be- nótigt, ohne daB eine S tó rs p a n n u n g von 1000 a u f der Leitung un ang en ehm e m p fu n d e n w ird . U n ter Berucksich
tigung der U b ertrag ung en iiber m echanische L eitungen u n d des un fa llm aB ig e n Einsatzes der Sender em pfehien sich jedoch L eistungen von etw a 0,5 bis 1,0 W att.
Die vorgesehenen A n w e nd u ng sgeb ie te erfo rd ern ein FernmeBverfahren, das eine v ó llig e U n a b h a n g ig k e it der U bertragung u n d de r A nzeige von den U bertragungsw egen und S p an nun g sąue lle n gew ahrleistet. Diese B e d in g u n g w ird von F reąuenzgebern e r fiillt. D ie h o chfreąue nten Impuls- sender gestatten sehr einfache L ósungen. Sie k ón ne n aber nur fiir E inzelm essungen in beschranktem U m fa n g ein
gesetzt w erden, w eil sie ein breites F reąuenzspektrum be
nótigen u n d w egen der zur Im p u ls e rze u g u n g erforderlichen festen R iic k k o p p lu n g u n d der dadu rch be ding ten Ubersteue- rung der R óhre einen starken O b e rw e lle n g e h a lt aufw eisen.
Zur E rp ro b u n g der U b e rtrag u n g von Fernm eBw erten wurde deshalb ein m it s in u s fó rm ig e r N ie d e rfre ąu e n z modu- lierbarer Sender au fg e b a u t, bei dem die M eBgróBen — dem Fernmefigeber ais K apa zitatsan de ru ng en entnom m en — die Freąuenz des am G itte r der M o d u la to rró h re liegenden niederfreąuenten S chw ingkreises bestim m en. D ie Vorver- suche m it diesem Sender sind fiir FernmeB- u n d Sprech- verbindungen in Strecken u n d Schachten m it gutem E r fo lg abgeschlossen w o rde n. D ie zu A n fa n g dieses Auszuges er- wahnten Fernm essungen kónnen m it n orm ale n , im H an de l befindlichen F ernm eBgebern ohne besondere S chw ierig
keiten v erw irk licht w erden m it A usn ahm e der Schlagwetter- messung. D er in E n g la n d benutzte »Ringrose«-Schlagw etter- anzeiger (18) laBt sich fiir diesen Zw eck herrichten. Fiir Versuchszwecke ist ein F ernm eB geber fiir den L u ftd ru ck , die L u ftte m p e ratu r, die L uftfe u chte u n d W ettergeschwin- digkeit im Bau. V om E m p fa n g e r aus w erden die Impuls- bzw. M o d u latio n s fre ąu e n ze n den A n zeigegeraten zu ge fiihrt.
Die zu benutzenden F reąue n zze ig e r fiir bestim m te F reąuenzgebiete u n d gróBere F reąu en zbe reiche (19) werden an gegeben. •
Die betrieblichen E rw e ite ru n g sb e d iirfn isse des Sprech- verkehrs sind fiir die einzelnen S chachtanlagen sehr unter-
schiedlich u n d lassen eine allgem ein g iiltig e Betrachtung des Funksprechverkehrs nicht zu. G ru nd satzlich ist es m og lich, jede FernmeBstelle gleichzeitig ais Sprechstelle auszubilden. D er W echsel-oder Gegenspreehverkehr fiir die S onde rfalle la u ft zweckm aBig in der H auptzentrale zu- sammen. Bei den Arbeiten in Schachten u n d Strecken sind zur V erstan dig ung n u r kiirzere E ntfern u ng en zu iiber- briicken, fiir die meistens eine V erbind ung m it der Zentrale nicht erforderlich ist. Diese Gerate sind hauptsachlich fiir die B enutzung mechanischer Leitungen ais Ubertragungs- wege einzurichten.
Die S trom versorgung der Gerate kann aus dem Netz, durch PreB luftturbogeneratoren oder besser un abhang ig davon aus einem A k k u m u lato r m it W echselrichter erfolgen.
Z u s a m m e n f a s s u n g .
Die A rb eit befaBt sich m it den untertage auftretenden Funkstórungen ais B e urteilungsgrundlage fiir die Anwend- barkeit hochfreąuenter Nachrichteniiberm ittlungseinrich- tungen, die nicht n u r im F alle von Stórungen, sondern vor allem im norm alen Betrieb un d fiir F orschungsaufgaben eingesetzt werden sollen. D ie Ergebnisse lassen erkennen, daB eine leitungsgerichtete hochfreąuente U bertragung untertage durc h fiih rb ar ist. W ir d au f den Ubertragungs- leitungen eine S tórspan nu n g bis zu 1000 j.iV zugelassen, so sind nur in vereinzelten F allen E ntstórungsm aB nahm en n o t
w e nd ig, w enn die Strecken m it Grubenbahn-Fahrdrahtloko- m o tiv fó rd e ru n g m óglichst gem ieden werden. In solchen Streckenabschnitten ware die B enutzung abgeschirm ter Kabel fiir einw andfreie Ubertragungen erforderlich. Die kritische Betrachtung der Ubertragungsw ege zeigt, daB fiir den Regelverkehr neben den mechanischen Leitersystemen n ur Fernsprechkabel u n d gegebenenfalls besondere Trager- strom kabel geeignet sind. U nter B erucksichtigung des be- triebs- u n d u n fallm aB ige n Einsatzes der Gerate sind Senderleistungen von 0,5 bis 1,0 W a tt ausreichend. D urch eingehendere Versuche au f der fiir den FernmeB- u n d Funk- sprechverkehr gegebenen Basis ist in Z u k u n ft zu klaren, w o die technischen u n d w irtschaftlichen Grenzen der erór- terten A usfiihrungsm óglichkeiten fiir die verschiedenen An- w endungsarten liegen.
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3. Radio for Mine Rescue Work, Min. Electr. Eng. (1936) S. 78.
4. Improvements in and relating to Combined Wireless Transmitters and Receivers, Englische Patent Specification Nr. 430, 408, vom 18. Juni 193o 5. Verwendung elektrischer Wcllensender untertage im englischen Berg
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8. StórmcBgerat S T M G 67, Druckschrift SH 5768d Siemens & Halske.
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Reeeln fiir die Hochfreąuenzentslórung von elektrischen Maschinen und Geraten fiir Nennleistungen bis 500 W. Berlin, ETZ-Verlag.
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15 B u d s c h i n F. und D e k l o t z , E.: Hochfreąuenter Drahtfunk. Elektro-
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18 Ringrose Miners Lamp Type C. H. 4. Iron and Coal Trad. Rev. (1937) S. 609.
10 W a h l A ■ Neue MeBverfahren durch Verwendung des Frequenzzeigers I Ton- und Hochfrequenzgebiet. V D E - Fachberichte 9 (1937) S. 23o/37.
730 G l u c k a u f 78. Jahrgang, H e f t 49
Freiberger Bergrecht, seine Entstehung und seine Bedeutung.
Zum 400j'ihrigen Bestehen des Oberbergamts in Freiberg.
Von B erghaup tm ann a. D. Dr. W ilh e lm S c h l i i t e r , Bonn.
1. Der deutsche Silberbergbau bis zum 17. Jahrhundert.
Der deutsche Bergbau ist zuerst nur E rzbe rg bau g e wesen. Seit dem 11. und 12. Jahrhu n de rt w ar in D eutsch
land vor allem der Silberbergbau zu groBem Ansehen ge- langt. Im 12. Jahrhundert entdeckte m an Silberlager bei Friesach und bei T rient, im MeiBnischen w urden bei F rei
berg 1162 bis 1170 reiche Silbergruben aufgetan. Im U nterharz, w o schon um 970 das Silberlager des Rammels- berges bei G oslar ausgebeutet w orden war, bliihte der Bergbau im 13. Jahrhunde rt von neuem auf. Alles iiber- traf der Bergsegen, der sich zu Eeginn des 13. Ja h rh u n d e ts bei Ig lau in M ahren und der noch reichere,'der sich 1237 bei K uttenberg in Bóhm en erhob. M it dem A u sg an g des 14. Jahrhunderts war aber die Zeit des ersten groBen An- stiegs voriiber.
In der M itte des 15. Jahrhunderts erstarkte die Unter- nehm ungslust fiir den Silberbergbau wieder. Aussichtsvol!e Erzgange taten sich u. a. in Sachsen am Schneeberg bei Z w ick au auf u n d im E rzgebirge bei Schreckenberg, w o sich Bergleute in der neuen Bergstadt St. A nnaberg an- siedelten.
In Bóhm en erlebte K uttenberg in der zweiten H alfte des 15. Jahrhunderts eine Zeit neuen G lanzes. Ais sein Reichtum erschópft war, entstand im A n fan g des 16. Ja h r hunderts ein bedeutender S ilberbergbau im K onradsgriiner Tal m it der neuen Bergstadt St. Joachim sthal.
Im U nterharz bliihte auf dem R am m elsberg nach 150jahriger U nterbrechung der E rzbergbau w ieder auf, im O b erh arz entstanden seit dem 15. Jahrhun de rt die sieben Bergstadte C lausthal, Zellerfeld, Andreasberg, A ltenau, Lautenthal, W ild e m an n u n d das schon bekannte G ru n d . Neben dem S ilberbergbau hatte auch die E isengew innung im m er gróBere B edeutung erlangt, ebenso der Kupfer- bergbau in M ansfeld.
U m die M itte des 16. Jahrhunderts trat w ieder ein R iick g an g ein; dazu kam die V erschlechterung des W elt- marktes fiir Silber, ais die neue W e lt ihren R eichtum daran nach E uropa brachte. In der ersten H alfte des 16. J a h r hunderts hatte Deutschland etwa &/s des europaischen Silberausbringens gefórdert, hundert Jahre spater k n a p p 3/ró u n d noch nicht 1/ 20 der am erikanischen Silberfórde- r u n g 2.
Freiberg besafi eine Fiille des edlen M etalls in be
sonderer R einheit; sie riihm t besonders der beste Natur- kenner des 13. Jahrhunderts, der K ólner D o m inik ane r A l b e r t u s M a g n u s 8. Das Silberausbringen im Freiberger Bergbau hat 1524 5624 M ark (je 0,46716 Z o llp fu n d zu 500 g) betragen, w ar 1550 bis zu 30153 M ark gestiegen u n d hatte sich fast in derselben H óhe bis 1572 gehalten, w o das dam als hóchste Silberausbringen von 33650 M a rk er
reicht w urde; dann folgte aber ein durchschnittliches Silberausbringen von nur 20000 bis 25000 M a r k 4.
W o trotz der im m er schw ierigeren V erhaltnisse im Bergbau der Betrieb noch bis in das 17. Jahrhu n de rt auf- recht erhalten w orden war, brachte ihn der D reiB igjahrige K rieg zum Erliegen. Erst langsam ist dann w ieder der A ufsch w ung gekom m en, teils durch das Eingreifen der
1 S c h r i f t t u m : E r m i s c h : Das Sachsische Bergrecht des Mittel- alters, Leipzig 1887; L e u t h o l d : Bcmerkungen iiber die Freiberger Berg- werksverfassung im 12. und 13. Jahrhundert, Z. Bergr. 21 (1880) S. 13; Die , Freiberger Bergwerksverfassung im 14. Jahrhundert,. Z. Bergr. 39 (1898)
S. 71; W a h l e : Das AHgemeine Berggesetz fur das Kónigreich Sachsen, Freiberg 1831: H. M u l l e r : Ges hiehtliches iiber den Freiberger Bergbau, Freiberger Berg- und Huttenwesen, 2. Aufl. Freiberg 1893: Z y c h a : Das Recht des altesten deutschen Bergbaus bis ins 13. Jairhundert, Berlin 1899•
Das Bolimische Bcrarecht des Mittelalters auf Grundlage des Bergfechtś von Iglau, Berlin 1900; W es th o f f-Sch 1 u t e r ; Oeschichte des deutschen Bergrechts, Z. Bergr. 50 (1909) S. 84; M u l l e r - E r z b a c h : Das Berg-echt PreuBens und des weiteren Deutschlands, Stuttgart 1916; Das Bergamt zu Freiberg. Jahrb. Berg- u. Huttenwes. Sachsen 93 (1919) S. A. 16; We i z - sa c k e r : Sachsisches Bergrecht in Bóhmen, Reichenberg 1929- Bu ch d a- Deutsches Bergrecht im Siidosten, Halle 1939; H u f f m a n n : Ober die sachsische Berggerichtsbarkeit, Weimar 1935; W e r n i c k c : Sachsens Erz
bergbau w:e_er erstanJen, Vier.ahresp!an 1942, S. 274.
- M i i l l e r - E r z b a c h S. 26.
3 Inyenitur autem (argentum) in ten a ut vena quaedam et purius quam aliquod inventum in lapide: invenitur enim in loco Theutoniae qui dicitur Vurieberg, quod sonat Iiber mons aliquando molle sicut pultes tenac^s et est purissimum et optimum genus argenti, parum habens de faece valde’ ac Si per industriam uaturae sit depuratum (Alberti Magni Opp. Tom 2 (Lug- dnni 1651); de mtneralibus Lib. III Tract. III cap. X p. 252); E r m i s c h S XI X und Anm. 5; Zy c h a , Bóhm. Berg I S. 37 Anm. 153.
‘ H . M ii 11 e r : a. a. O. S. 59.
Landesherren, besonders aber durch technische Fort- schritte, wie die E in fiih ru n g der SchieBarbeit m it Pulver und spater vor allem der D a m p fm a sc h in e 1.
Uber den heutigen B e rgbau im Lande Sachsen ist zu bem erken, daB dort B rau n k o h le , S tein k o h le u n d Erz sowie Lagerstatten von Steinen u n d E rden der verschiedensten Art v ork o m m e n. B e kann t g e w o rden ist sein Bergbau vor allem durch die Blei-, Zink- und die schon erwahnten Silbererzgiinge des ausgedehnten Bezirkes von Freiberg, der alten B e rghaup tstadt des L a n d e s 2. N ach den Berg- belehnungsbiichern seit dem Jahre 15113, den von 1524 an fortlaufenden Verzeichnissen iiber das A usb ringen und die Ausbeute der G ru b e n u n d den seit 1529 gedruckten Aus- b e u te b ó g e n 4 haben von 1524 bis 1600 im Freiberger Be
zirk 716 G ru b e n in E rzlie fe ru n g gestanden. V on 1529 bis 1803 haben die Freiberger G ru b e n ein A usbringen ait B randsilber, G a rk u p fe r u n d Blei im W erte von 28113796 3tM heutiger W a h r u n g g e h ab t u n d davon 7184796 3łM ais UberschuB an die G e w e rk e n v erte ilt5.
2. Die Entstehung des Freiberger Bergrechts.
Das deutsche Bergrecht hat sich m it dem deutschen E rzbe rg bau bis zu m 12. Ja h rh u n d e rt ais Gewohnheits- recht entw ickelt. Z u einer im einzelnen un bekannte n Zeit an den U rsprungsstatten des B ergbaus entstanden, ist es von dem w anderfrohen u n d fre iziig ig e n deutschen Berg- volk allm ah lich in m und lich e r u n d schriftlicher Uberliefe- rung iiber ga n z D eu tschland u n d seine N achbarlander ver- breitet w orden.
W o die erste Q u e lle bergrechtlicher Gewohnheits- b ild u n g geflossen ist, ist u m stritten. L an g e hat man an einen Z u g von W esten nach O ste n g e g la u b t; vom Rhein u n d dann vom M ain aus sollen Scharen frankischer Berg- baulustiger nach dem F ichte lgeb irg e u n d dem H arz, nach Schlesien, nach M eiBen u n d von da nach Bóhm en und U ngarn vorgedrungen sein u n d m it ihrer Bergbaukunde auch das frankische Bergrecht v erpflan zt h a b e n 6. Z y c h a , der sich m it dieser Frage eingehend befaBt h a t 7, fiihrt das Iglauer u n d das Freiberger Bergrecht au f das alpen- landische zu ru ck ; der Z u g der G e se tzg e b u n g soli also von Siiden nach N orden ge gang en sein; w egen des Abhangig- keitsverhaltnisses zwischen F reiberg u n d Ig la u ist B u c h d a m it Z ycha der U b erze ug u ng , daB beide Bergrechte aus einem gem einsam en G ru n d b e s ta n d an bergmannischer D enkw eise u n d rechtlicher A u ffassu n g herriihren, im W ach stu m urspriinglich u n a b h a n g ig v o n e in a n d e r8.
Jedenfalls finden w ir die ersten Aufzeichnungen deutschen Bergrechts in den deutschen A lpenlandern, in T irol u n d in Steierm ark. A m 24. M a rz 1185 schloB Bischof Albert von T rient m it den S ilbe rbe rg leu ten , eingewanderten Deutschen, einen V e rtra g 9; darin g a b er ihnen den Berg
bau auf dem ihm ge h órig e n C ale sbe rg bei Trient unter persónlichen Z usiche rung en gegen bestim m te Abgaben
»frei«. Die erste eingehende A u fze ic h n u n g von Berg- w erksgebrauchen stam m t aus den Jahre n 1208 ff.; sie ist unter dem T rienter Bischof Friedrich von W a n g e n von den G ew erken u n d anderen verstandigen M iinn ern der Stadt Trient nach gem einem R atsch lag en tw o rfe n, vom Bischof bestiitigt u n d ais G esetz verk iind et w o r d e n 10.
Das T ridentiner Bergrecht hat das spatere alpen- llindische Bergrecht stark beeinfluB t, besonders auf den S chladm ing er B ergbrief von 1408, auch der E ckelzain ge- nannt, eingew irkt. Er ist fiir die stiddeutsche, namentlich fiir die ósterreichische B e rg rec htsen tw ick lu n g von groBer B edeutung gew esen; wie bei seinem T rid e n tin e r Stamin- recht finden w ir seine G r u n d z iig e auch im bóhmisch- sachsischen Iglau-Freiberger Bergrecht w ieder.
1 H. M i i l l e r a. a. O. S. 67.
2 W e r n i c k e a. a. O. S. 274, 3 L e u t h o l d , Z. Bergr. 29 (1888) S. 83.
4 H. M u l l e r , a. a. O. S. 57; G r a t s c h m a n n , Vergleichende Obersicht der Ausbeute, Freiberg 1852, S. 3 f f ; F r e i e s l e b e n , Bcitrjige zur Geschichte des sachsischcn Erzbergbaus, 1S4S, S. 40.
6 H. M u l l e r a. a. O. S. 61.
6 A c h e n b a c h : Deutsches Bergrecht, S. 29; E r m i s c h : S. X.
1 Zy c h a , Eohm sches Bergrecht I, S. lOff.
8 B u c h d a a. a. O. S. 11.
, , S c h w i n d - D o p s c h , Ausgew. Urkunden zur Verfassungsgeschichte deutsch-osterreich. Erblande, 1895, S. 10.
“ Ki n k : Cod. Wang., 1852, S. 441.
3 . L » c z . c n i u c i
G l u c k a u f 731
Das Bergrecht der hart an der bóhm isch e n G renze gelegenen m ahrischen S tadt Ig la u ist der A u sg a n g sp u n k t der B e rgge setzg ebun g des friih en M itte lalters fiir Nord- und M itte ld e u tsc h la n d u n d g ru n d le g e n d gew orden fiir die jungere sachsische R ec h tse ntw ick lu ng .
Der iilteste B e rgbau Ig lau s hat sich dort am Alten- berger Berg en tw ickelt, der ebenso w ie der Sitz des iilteren Tridentiner Bergrechts, der C alesberg , im landesherrlichen Eigentum stand u n d . »gefreit«, d. h. jed e rm an n zum Schiirfen u n d dem F in der zur d a uern den A usbeute tiber- lassen w o rde n w ar. D eutsche B ergleute haben ihre Berg- baukunst u n d ihr Bergrecht d o rth in m itg e b ra ch t; dadurch ist der deutsche B e rg b a u in M ah ren u n d in B óhm en nicht nur die G ru n d la g e des S taatsw o hlstandes u n d der Staats- macht g e w o rden , sondern auch bedeutsam fiir die Ver- breitung des D e u ts c h tu m s 1.
Ahnlich wie in T rient u n d Ig la u w aren die b e rg b a u lichen V erhaltnisse in den alten B ergw erksbetrieben von Freiberg, dereń E rzg an g e zw ischen 1162 u n d 1170 entdeckt worden s in d 2; auch hier hat sieh der B e rgba u von einem ursprunghch beschrankten, dem Landesherrn gehórigen
»gefreiten Berge« (»F re ib e rg «) aus auf die Privatgrund- stiicke ausgedehnt.
Freiberg, die ju n g ę B ergstadt in der M a rk M eiBen, erscheint u rk u n d lic h zuerst 1218, w ird 1221 ais Sitz eines landesherrlichen V ogtes ge na nn t u n d hatte 1225 schon fiinf P farrk irch e n u n d ein H o s p ita l; die m eisten Be- wohner waren in der altesten Z eit B ergleute, u n d zw ar die einzigen B ergleute in der M a rk M e iB e n 3.
Die A n fan g e des F reiberger Bergrechts haben w ir zu suchen in dem jus, q u o d consulibus V ribergensis o p p id i in prima constructione sui concessum fu it* ; was davon be
kannt ist, ist n icht stadt-, sondern bergrechtlichen In h a lts 5;
urkundlich ist je d o ch iiber dieses iilteste F reiberger B erg
recht, auf das z. B. schon die C u lm e r H an dfeste von 1233 ais »jus Freybergense« v e rw e ist6, nichts erhalten. D ie beiden ersten uns erhaltenen B e rgrechtsaufzeichnungen stammen aus dem 14. Ja h rh u n d e rt, also aus einer Z eit, w o der Freiberger B e rg ba u schon m ehr ais 100 Jahre alt w ar.
Die altere da y on , nach Erm isch das »F reiberger B e rg recht A« ge na nn t, ist A n fan g s des 14. Jah rh u n d e rts ent
standen. Sie ist ihrem In h a lt nach ein nicht du rchgefiihrter Versuch, das F reiberger Bergrecht zu buchen, u n d w o h l niemals G esetz g e w o rd e n ; w ahrscheinlich hatte sich her- ausgestellt, daB m anche in der E rin n e ru n g der Bergleute noch Iebendige, w o h l auch in alten A u fze ich n u n g e n nieder- gelegte V orschrift p rak tisch nicht m ehr d u rc h fiih rb ar u n d tatsachlich schon au fge ge be n w ar, daB aber dem Bergrecht auch iiber viele andere w ich tig e G e g en stan de feste Rechts- satze fe h lte n 7.
U m diese Liicken au szufiille n, hat sich der Freiberger Rat nach Ig la u g e w a n d t. H ie r hatte sich vielleicht auf G rundlagen, die aus F reib erg stam m ten , schon bis zur Mitte des 14. Ja h rh u n d e rts ein im ganzen abgeschlossenes Bergrecht e n tw ick elt; seitdem w ar Ig la u die Stelle, die m an mit V orliebe um R e c h tsb e le h ru n g in bergrechtlichen Dingen a n g in g 8.
Iglan schickte die erste F assung seines deutschen Bergrechts, die dem E nd e des 13. Ja h rh u n d e rts an g e h órt;
das war vor 1328. D as Ig la u e r geschriebene Recht biirgerte sich nun teilw eise in F reib erg ein, u n d aus seiner Ver- bindung m it dem einheim ischen F reiberger R echt ist zwischen 1346 u n d 1375 die zw eite F reiberger Bergrechts- aufzeichnung, das »F reib erg er B ergrecht B« hervor- ge gang en 9. Es verschm ilzt F reiberger m it Ig la u e r B e rg recht in seiner dritten deutschen F assung , die zw ischen 1346 und 1375 entstanden ist, ein Bew eis d afiir, daB F rei
berg auch in der Z w ischen zeit fortgesetzt R echtsb ele h ru ng von Ig lau eing eho lt hat. Im m e rh in weist das Freiberger Abw eichungen g e ge niibe r dem Ig la u e r R echt auf, darunter z. B. den groBen E influB der B e rg b e h órd e auf den Berg-
1 W e i z s a c k e r , Bergbau, Handwórterbuch des Gre z- und Auslands- deutschtums, Bd. 1 S. 372; S c h l i i t e r , Sudetendeutsches B. g echt, Gluck
auf 74 (1938) S. 960 ff.
2 E r m i s c h S. XV I.
3 E r m i s c h S. X V III, XXV.
4 E r m i s c h , Urkundenbuch der Stadt Freiberg in Sachsen, Leipzig 1883, 1886, Bd. 1, S. 10.
5 E r m i s c h S. XXV.
6 Inventor autem argenti sive is in cujus agris inventum fuerit jus reybergense in hujusmodi inventione habeat imperpetuum ( E r m i s c h o. aL V I1 ).
7 E r m i s c h S LXVII ; Z y c h a , Bohm. Bergr. I. S. 97. 98.
8 E r m i s c h S. LXVII ff.
3 E r m i s c h S. LXXV, Z y c h a I. S.-101.
MnH’ KpM ;«Rrn ],A nfan&-ai] ‘.m Freiberger Recht hervortritt und schlieBlich zum D ire k tio n s p rin z ip 1 g e fiih rt hat.
ń r ti;1^ 38 pfe 'J)erS ? r Berg recht B ist eine N iederschrift, die ortliches Recht nut frem dem verw andtem Recht verbindet- sie w ar im A uftrage der Stadt verfaBt und zum G eb rau ch der Bergbehorden bestim m t. Dieses Recht hat bis in die N euzeit im F urstentum MeiBen gegolten, aber auch dar- uber hinaus u nm ittelbare gesetzliche G e ltu n g erlanet.
Schon lange vor der schriftlichen N ied erleg u ng in den beiden A ufzeichnungen A u n d B w ar das Freiberger Recht im deutschen O rdensritterlande aufge no m m en w o rde n; in der erw ahnten C u lm er H andfeste vom 28. D ezem ber 1232 behielt sich der Deutsche O rd e n das B ergregal vor u n d sicherte den F indern von S ilbergangen das »jus Frey- bergense«2 zu. A uch in Schlesien hatte das Freiberger Recht schon um die M itte des 13. Jahrhunde rts E in g an g
g e fu n d e n 3. s 6
3. D e r In h alt des Freiberger Bergrechts.
Das Freiberger Bergrecht weist schon in dem ersten, u ^ . u n beeinflufiten E ntw urf, dem Freiberger B erg
recht A, eine nahe V erw andschaft m it dem Iglauer Berg- recht auf. Es m ag dahingestellt bleiben, ob danach das Iglauer Bergrecht in seinem ersten Bestand altes F rei
berger Bergrecht gewesen, dann, nachdem es in Iglau weiter durchgebildet w orden w ar, w ieder nach Freiberg zuruckgew andert ist und dort, wie feststeht, das F rei
berger Bergrecht B stark beeinfluBt hat; jedenfalls sind sich die beiden Rechte so ahnlich, daB auch hier, wie schon bei den alpenlandischen Rechtsquellen, der gemeinschaft- liche U rspru n g un zw eife lhaft ist*. Allerdings bestehen in einzelnen A n ord nu n ge n Verschiedenheiten zwischen dem Iglauer u n d dem Freiberger Recht. Bei einem V ergleich ist zu beachten, daB das Freiberger Bergrecht A um m ehr ais ein halbes Jahrhu n de rt jiing er ist ais die erste Iglauer Auf- zeichnung u n d daB es jedenfalls noch hinter dem der dritten, d. h. der ersten deutschen A bfassung des Iglauer Rechts liegt.
So kann es denn auch nicht auffallen, daB schon im Freiberger Bergrecht A die B ergbaufreiheit gegeniiber dem G ru nd eige ntiim er anerkannt ist, w ahrend sie in den beiden ersten Iglauer Bergrechtsąuellen noch nicht enthalten ist.
Im § 9 w ird neben dem Rechtssatz iiber die B e rg ba u freiheit: » W o eyn m an ercz suchen w il, das m ag her th u n m it rechte«, auch schon das Ackerteil des G rundbesitzers genannt, ein M itbaurecht zu 1/32 gegen T ra g u n g der
»Kost«, die spatestens bei E in w u rf von K ubel u n d Seil anzubieten w a r 5. Ein dem Iglauer Recht u n bek an n te r Zinsanspruch des D orfherrn an den F leischbanken, Bad- stuben u n d anderen gew erblichen E inrichtungen innerhalb des B ergw erks leitet sich daraus her, daB in der M ark MeiBen der freie Bauer seine H u fe nicht zu vollem E ig e n tum besaB; iiber ihm stand ein O b ereigentiim er, dem er zu Z in s u n d D ienst verpflichtet w ar; in m anchen Fallen war dies der Landesherr selbst, meist aber ein von ihm B eliehener6. V orschriften des Iglau e r Bergrechts iiber die B eziehungen des G rund eige ntiim ers zum B ergw erks
besitzer, wie z. B. iiber die 16 H ofstetten, die jeder ge- messene Berg erhalten soli, die G e w a h ru n g von V iehw eide an die Bergleute, kennt dagegen das Freiberger B erg
recht A n ic h t7.
D as Freiberger Bergrecht A erkennt das Bergregal v ollstan dig an; der B ergbau dort stiitzte sich, w ie alle E inzelvorschriften ergeben, auch auf frem dem G r u n d u n d Boden nur au f die V erleih u ng des M ark g rafen . D as kann fiir Freiberg nicht iiberraschen, denn schon in einer Ur- kunde vom 2. A ugust 1185 leitete M a rk g ra f O tto von MeiBen sein ausschlieBliches Recht an den im Lande auf- gefundenen M ineralien aus einer V e rle ih u n g durch die k ón igliche G e w a lt ab: cum ab im perio cujuslibet m etalli proventum in nostra m archia beneficii jure susce pim us8.
W a h re n d nach dem Iglau e r Recht der U rbarer, der oberste landesherrliche Bergbeam te, nur m it G e n e h m ig u n g
1 Vgl. S. 733.
2 E r m i s c h S. XXVI, XLV I; vgl. S. 731 Anm. 6
3 E r m i sch S. XLVII, XLVI I I ; Z i v i e r : Bergregal in Schlesien, 1898, S. 25 und S. 254, Urkunde Nr. 15.
‘ E r m i s c h S. LVI, X L V I ; L e u t h o l d , Z. Bergr. 21 (1880) S. 39;
Z y c h a : Bóhm. Bergr. I, S. 10.
5 E r m i s c h S. XXXV, u. S. 5.
6 E r m i s c h S. XX XIV , XXXV. S. 5 (§ 9): S. 61 (§ 36).
7 E r m i s c h S. LV.
9 E r m i s c h S. XXVI II.
