Strom-Zeiten

Siemens und die Geschichte der Energietechnik

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Der Siegeszug der Elektrizität hätte ohne Siemens niemals stattgefunden. Mit der innovativen Starkstromtechnik und in Zusammenarbeit mit vielsprechenden Partnerunternehmen gelingt es dem Unternehmen im Laufe seiner Geschichte, im Energiebereich die Weichen für die Zukunft zu stellen. Basierend auf seiner langen Tradition erweitert Siemens sein Portfolio konsequent und positioniert sich mit seinen Pionierleistungen an den wichtigsten Märkten. Siemens Energy, das neue Energieunternehmen, wird diesen Kurs fortsetzen und ein neues Kapitel in der Geschichte der Siemens-Energietechnik aufschlagen.
Hintergrund

Das Zeitalter der Elektrizität – die Anfänge der Starkstromtechnik

Das letzte Drittel des 19. Jahrhunderts leitet – dies kann man ohne Übertreibung sagen – eine neue Ära des Industriezeitalters ein. Der Beginn der Nutzung der Elektrizität als universell einsetzbare Energie ist ein Schlüsselereignis für die Entstehung der modernen Industriegesellschaft mit ihrer umfassenden elektrischen Vernetzung. Zwar spielt Elektrizität im 19. Jahrhundert schon früher eine Rolle, jedoch beschränkt sich diese weitestgehend auf die elektrische Telegrafie und entfaltet zunächst kaum Breitenwirkung. Ein Startpunkt für das elektrische Zeitalter hingegen ist ab etwa 1880 die Beleuchtungstechnik. Sie bildet mit der Beleuchtung von Straßen, Häfen und kleineren industriellen Anlagen einen Brückenkopf für die Erzeugung und Verteilung von Elektrizität und leitet die Entwicklung immer umfangreicherer Systeme ein, ausgehend von einzelnen Kraftwerken bis hin zu komplexen Netzwerken und Verbundsystemen der Stromversorgung, die die kommunalen Grenzen überschreiten.

 

Elektrische Maschinen funktionieren durch das physikalische Zusammenwirken von Elektrizität und Magnetismus. Die naturwissenschaftlichen Grundlagen für ihre Nutzung werden im frühen 19. Jahrhundert gelegt. Doch erst Erkenntnisse und Erfindungen nach 1860, die die effiziente und wirtschaftliche Umwandlung von elektrischer in mechanische Energie sowie deren Verteilung über größere Entfernungen ermöglichen, leiten das Zeitalter der Starkstromtechnik ein. Diese setzt ab den 1880er-Jahren zu einem gewaltigen Sprung an, der sich in immer leistungsfähigeren Kraftwerken und Übertragungstechniken äußert. Innerhalb weniger Jahrzehnte vervielfacht sich die Leistung der Elektrizitätsversorgung, und der Grad der elektrotechnischen Industrialisierung erreicht ungeahnte Dimensionen. Nicht ohne Grund gilt die Elektrifizierung der Welt Ende des 19. Jahrhunderts als „Zweite Industrielle Revolution“.

Starkstromtechnik bei Siemens

Neue Technik und neue Geschäftsmodelle

Die Anfänge der deutschen Elektroindustrie ab der Mitte des 19. Jahrhunderts sind weitestgehend deckungsgleich mit dem Aufstieg von Siemens & Halske. Besonders die von der Schwachstromtechnik geprägte Frühphase ist gekennzeichnet von einer marktbeherrschenden Stellung des Unternehmens. Auch während des Aufstiegs der Starkstromtechnik zählt Siemens zu ihren führenden Unternehmen, doch allmählich erwächst der Firma ernsthafte Konkurrenz.

Elektrizität wird nicht nur als Lichtstrom, sondern auch als Kraftstrom genutzt, einerseits für den Betrieb von elektrischen Bahnen und Elektrizitätswerken und andererseits in der Industrie selbst, zum Beispiel durch den Einsatz von Elektromotoren. In all diesen Bereichen zählt Siemens & Halske zu den Pionieren. Einen entsprechend großen Anteil hat das Unternehmen am rasch expandierenden Starkstrommarkt, da frühzeitig in die Weiterentwicklung verschiedener Komponenten wie Generatoren, Transformatoren, industrielle Antriebe und Anlagentechnik investiert wird.

 

Das Jahresproduktionsvolumen der deutschen Elektroindustrie steigt in jenen Jahren nahezu exponentiell an: 1890 beträgt es rund 45 Million Mark (unter anderem für 5,5 Millionen Elektromotoren und Generatoren), acht Jahre später sind es bereits knapp 230 Millionen Mark, wovon 92 Prozent auf Starkstromtechnik entfallen. Allein in den fünf Jahren nach 1895 steigt die Anzahl der Elektrizitätswerke von 180 auf 774.

Gleichwohl bringt das neue Geschäftsfeld große Herausforderungen mit sich. Zum einen erreichen der Bau von Kraftwerken und die Installation kommunaler Stromversorgungsnetze, was die Finanzierung und Umsetzung der einzelnen Projekte betrifft, völlig neue Dimensionen. Die Elektrofirmen sind aufgrund der zunächst zurückhaltenden öffentlichen Finanzierungsbereitschaft gezwungen, nicht nur als technischer Lieferant und Erbauer der Kraftwerke zu fungieren, sondern die Anlagen gleichzeitig zu finanzieren und zu betreiben. Entsprechend zieht das neuartige, sogenannte Unternehmergeschäft eine hohe Investitionsbelastung nach sich. Zum anderen sieht sich Siemens & Halske auf dem expandierenden Starkstrommarkt schlagkräftigen Wettbewerbern gegenüber – allen voran der 1883 gegründeten Deutschen Edison-Gesellschaft (ab 1887 Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft, AEG) und der Nürnberger Firma Elektrizitäts-Aktiengesellschaft vorm. Schuckert & Co. (EAG, 1873 als Schuckert & Co. gegründet).

 

Neben den Schwergewichten der Branche existieren in den 1890er-Jahren in Deutschland nicht weniger als 1.300 kleine bis mittlere elektrotechnische Betriebe; 1875 sind es erst 81. Sie alle drängen auf den Markt und sind ein Grund dafür, dass dieser Ende des Jahrhunderts gesättigt ist. Hinzu kommt, dass sich zahlreiche Firmen mit dem Unternehmergeschäft übernehmen und nicht mehr überlebensfähig sind. Infolge dieser Krise setzt zu Beginn des 20. Jahrhunderts ein Konzentrationsprozess in der deutschen Elektroindustrie ein, aus dem Siemens & Halske und die AEG als marktbeherrschende Unternehmensgruppen hervorgehen.

Siemens und die Kraftwerk Union

Kooperation zwischen Siemens und AEG

Der scharfe Wettbewerb und die veränderten Marktbedingungen auf dem Gebiet der Kraftwerks- und Transformatorentechnik führen nach dreijährigen Verhandlungen zur Kooperation zwischen Siemens und AEG-Telefunken. Beide Unternehmen legen die jeweiligen Geschäftsfelder in zwei neuen Unternehmen zusammen: Am 1. April 1969 werden die Kraftwerk Union AG (KWU) und die Transformatoren Union AG (TU) gegründet. Die Muttergesellschaften sind mit jeweils 50 Prozent am Grundkapital der Tochtergesellschaften beteiligt. Sitz der KWU ist Mülheim an der Ruhr, Sitz der TU ist Stuttgart.

Zum Portfolio der KWU gehören der Bau konventioneller Kraftwerke und – in weiten Teilen der Öffentlichkeit heftig umstritten – von Kernkraftwerken sowie die Komponentenlieferung. Als das neue Unternehmen gegründet wird, hat es rund 7.800 Mitarbeiter, von denen die meisten an den Fertigungsstandorten Mülheim an der Ruhr und Berlin beschäftigt sind. Zu diesem Zeitpunkt ist die Herstellung von mehrgehäusigen Dampfturbinen und von Turbogeneratoren in Mülheim konzentriert, während in Berlin Gasturbinen, eingehäusige Kondensationsturbinen und Schiffsturbinen gefertigt werden. Die Reaktorfertigung von Siemens und AEG-Telefunken kann aus lizenzrechtlichen Gründen erst 1974 in die KWU überführt werden.

 

Obwohl die Belegschaft in Mülheim an der Ruhr und in Berlin wiederholt sogenannte Maschinen der Superlative ausgeliefert, also beispielsweise jeweils die leistungsstärkste Gas- oder Dampfturbine der Welt, hat die KWU von Mitte der 1970er- bis Mitte der 1980er-Jahre wiederholt mit Auftragseinbrüchen zu kämpfen.  

 

1977 verkauft die AEG ihre kompletten Anteile an der KWU an Siemens, ein Jahr später tritt sie Anteile an der TU an die KWU ab. 1987 übernimmt Siemens die noch verbliebenen Anteile der AEG an der TU und unterzeichnet einen Verschmelzungsvertrag, in dessen Folge die TU AG aus dem Handelsregister gelöscht wird. Mit Wirkung zum 1. Oktober desselben Jahres wird die KWU als eigenständiger Unternehmensbereich in die Siemens AG eingegliedert. Aus ihm geht zehn Jahre später der Bereich Energieerzeugung hervor, der 1999 in Siemens Power Generation umbenannt wird. Zeitgleich kommt es zur Ausgliederung der Nuklearaktivitäten des Unternehmens in die Siemens Nuclear Power GmbH. 

Portfolio Optimierung

Investitionen in Zukunftsmärkte

Seit der Wende zum 21. Jahrhundert erweitert Siemens sein Portfolio im Bereich der Energieerzeugung konsequent und folgt der Strategie, sich an erfolgsversprechenden und zukunftsträchtigen Märkten zu positionieren. Mit langfristigen Investitionen erweitert und stärkt das Unternehmen seine Geschäftsfelder.

1997: Im November 1997 beschließt Siemens, das fossile Kraftwerksgeschäft des US-amerikanischen Traditionsunternehmens Westinghouse mit dem Ingenieurstandort Orlando und den Fertigungsstandorten Charlotte, Winston-Salem und Fort Payne in den USA sowie Hamilton in Kanada zu erwerben und mit dem Bereich Energieerzeugung (KWU) zusammenzuführen. Vor dem Hintergrund des sich zunehmend verschärfenden Wettbewerbs im weltweiten Kraftwerksgeschäft soll durch die Bündelung der Kräfte der Sprung an die Weltspitze erreicht werden. Im April 1998 wird die Fusion offiziell vollzogen.   

2004: Um auf dem Markt regenerativer Energien ebenfalls stark positioniert zu sein, erwirbt Siemens im Dezember 2004 mit Bonus Energy A/S vom bisherigen dänischen Eigentümer Danregn Vindkraft A/S den Weltmarktführer für Offshore-Windkraftanlagen. Die Akquisition stärkt das neue Geschäftsgebiet Wind Power innerhalb des Siemens-Bereichs Power Generation und erweitert das Portfolio des Unternehmens um ein zukunftsträchtiges Geschäftsfeld. Sitz von Wind Power ist das dänische Brande.

2015: Im Juni 2015 übernimmt Siemens die US-Firma Dresser-Rand, einen weltweit führenden Anbieter für die Öl- und Gasindustrie sowie für die dezentrale Stromerzeugung mit Kompressoren, Dampf- und Gasturbinen und Motoren. Auch diese Übernahme ist ein konsequenter Schritt in der Strategie, an attraktiven Zukunftsmärkten zu wachsen. Der Akquisition geht im Mai 2014 der Erwerb des Geschäfts mit aero-derivativen Gasturbinen und Kompressoren von Rolls Royce voraus. Mit diesen komplementären Übernahmen ergänzt Siemens sein Portfolio und bietet im Bereich Energie entlang der gesamten Wertschöpfungskette Komplettlösungen und Services an.

2017: Im Juni 2016 beschließen Siemens und das seit 1976 bestehende Maschinenbauunternehmen Grupo Auxiliar Metalúrgico, SA (Gamesa) die Fusion ihrer Windkraftgeschäfte, ein knappes Jahr später, am 3. April 2017, erfolgt die Gründung des börsennotierten Unternehmens Siemens Gamesa Renewable Energy (SGRE), das seinen Hauptsitz in Zamudio bei Bilbao in der nordspanischen Provinz Vizcaya hat.

Siemens Energy Logo

2020Gründung von Siemens Energy

Mit dem geplanten Spin-off schlägt Siemens Energy 2020 ein neues Kapitel in der Geschichte der Siemens-Energietechnik auf. Als eigenständiges börsennotiertes Unternehmen verfügt Siemens Energy über ein breites Know-how entlang der gesamten Energiewertschöpfungskette sowie ein umfassendes Portfolio für Energieversorger, unabhängige Stromerzeuger, Übertragungsnetzbetreiber, die Öl- und Gasindustrie und andere energieintensive Industrien. Mit rund 90.000 Mitarbeitern weltweit wird das neue Unternehmen die Energiesysteme von heute und morgen mitgestalten.

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Technische Meilensteine

Schritt für Schritt – Technische Entwicklungen im Starkstrombereich

Siemens & Halske beeinflusst maßgeblich die Entwicklung der Starkstromtechnik seit ihren Anfängen. Werner von Siemens selbst ist es, der mit einer Basisinnovation, der Dynamomaschine, entscheidende Impulse dafür gibt, elektrische Energie in großen Mengen wirtschaftlich zu erzeugen und zu verteilen. Es ist zugleich sein wichtigster wissenschaftlich-technischer Beitrag für die Elektrotechnik. In der Folge werden bei der Anwendung der Starkstromtechnik zahlreiche Hürden genommen und große Erfolge erzielt – Siemens gehört dabei zu den führenden und treibenden Unternehmen in Deutschland und über die nationalen Grenzen hinaus.

Die Dynamomaschine – Geburtsstunde der Starkstromtechnik

Der Technik sind gegenwärtig die Mittel gegeben, elektrische Ströme von unbegrenzter Stärke auf billige und bequeme Weise überall da zu erzeugen, wo Arbeitskraft disponibel ist. Diese Thatsache wird auf mehreren Gebieten derselben von wesentlicher Bedeutung werden.
Werner von Siemens, 1867

Einen wesentlichen Beitrag für die Entstehung der Starkstromtechnik leistet Werner von Siemens 1866 mit der Entdeckung des dynamoelektrischen Prinzips und der Konstruktion einer darauf basierenden Dynamomaschine. Er ist zwar nicht der Einzige und Erste, der diese Entdeckung macht, jedoch nur er erkennt deren technischen und wirtschaftlichen Nutzen. Werner von Siemens kommt dabei zugute, nicht nur Erfinder und Wissenschaftler zu sein, sondern als Unternehmer über einen geschärften Blick für die praktische Umsetzbarkeit technischer Innovationen zu verfügen. Siemens kann die Technologie während der 1870er-Jahre zur Marktreife entwickeln. Vor allem dem leitenden Ingenieur bei Siemens & Halske, Friedrich von Hefner-Alteneck, gelingt es, eine Bauform zu schaffen, die die Dynamomaschine sowohl als Elektromotor als auch als Generator fungieren lässt und die noch heute elektrischen Maschinen zugrunde liegt. Neben ihrer Vielseitigkeit ist den Dynamomaschinen auch deshalb ein so großer Erfolg beschieden, weil ihre Leistungsfähigkeit kontinuierlich wächst: Die Dynamos der ersten marktreifen Serie von 1875 leisten maximal fünf Kilowatt, doch schon um die Jahrhundertwende werden Generatoren mit bis zu 1.000 Kilowatt Leistung gebaut.

Die Elektrifizierung der Welt – Werner von Siemens und das dynamoelektrische Prinzip

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Ein begnadeter Ingenieur – Friedrich von Hefner-Alteneck

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Der Weg des Stroms – Fragen der Energieübertragung

 

Verbreitung, Einsatzbereich und Effizienz der Starkstromtechnik hängen damals noch von weiteren Faktoren ab. Einer der Kernpunkte nimmt Ende des 19. Jahrhunderts gar die Dimension einer Glaubensfrage an: Gleich- oder Wechselstrom. Der zunächst übliche und erprobte Gleichstrom, zu dessen Verfechtern auch Werner von Siemens zählt, hat den Vorteil, dass er sich breit einsetzen lässt und zwischengespeichert werden kann. Jedoch steht dem ein großer Nachteil gegenüber: die geringe Übertragungsweite. Ein Gleichstromnetz erfordert ein dichtes Netzwerk von Elektrizitätswerken; in Ballungsregionen ist dies durchaus ein Problem.

 

Daher wird ab den 1890er-Jahren nach und nach auch einphasiger beziehungsweise mehrphasiger Wechselstrom (Drehstrom) eingesetzt, der hochgespannt über Hunderte von Kilometern transportierbar ist. Doch bis derartige Stromnetze einsatzbereit sind, müssen Transformatoren technisch ausgefeilt und mit Drehstrom betreibbare Elektromotoren erst entwickelt werden. Diese und weitere Fortschritte sind Ende der 1890er-Jahre zwar weitestgehend erzielt, dennoch gibt es im Glaubenskrieg keinen Sieger. Beide Formen finden parallel, je nach Bedarf und Zuschnitt, Anwendung.

Erste praktische Anwendungen –  Gleichstrom in Godalming und Drehstrom in Erding 

Ende 1881 stattet Siemens das erste öffentliche Kraftwerk der Welt mit einem Generator und einer Erregermaschine für Gleichstrom aus. Es befindet sich bei einer Mühle unweit des Zentrums von Godalming, einem Ort rund 70 Kilometer südwestlich von London mit rund 8.500 Einwohnern. Die Anlage wird noch von zunächst einem, später dann von zwei Wasserrädern über Riemen und Seilzüge angetrieben und leistet zehn Pferdestärken. Das kleine Kraftwerk versorgt neben 34 Lampen (davon einige Siemens-Differentialbogenlampen) auch diverse Gebäude und Geschäfte mit Strom.

 

1891 wird im Rahmen der „Internationalen Elektrotechnischen Ausstellung“ in Frankfurt am Main der praktische Beweis erbracht, dass Drehstrom über größere Strecken transportiert werden kann. Wenig später, 1892, erhält Siemens & Halske den Auftrag, im oberbayerischen Erding ein Drehstromkraftwerk zu Beleuchtungszwecken zu errichten. Wenn es auch insgesamt zwei Jahre dauert, bis die knapp 100 Glühlampen und sechs Bogenlampen reibungslos mit Strom versorgt werden, ist die Erdinger Anlage doch das weltweit erste Drehstromkraftwerk.

Siemens-Starkstromtechnik als Exportschlager – elektrische „Zentralen“ versorgen den Globus

Der Siegeszug der Starkstromtechnik – ob nun mit Gleich- oder Wechselstrom – macht weder an deutschen noch an europäischen Grenzen halt. Um die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert avanciert die Erzeugung und Übertragung von Licht- und Kraftstrom zu einem wahren Exportschlager. Überall auf der Welt werden Elektrizitätswerke, sogenannte elektrische „Zentralen“, und Stromnetze projektiert und errichtet. Siemens zählt zu den führenden international agierenden Unternehmen – von Anfang an.

Technische Meilensteine der Energieerzeugung bei Siemens nach 1945

Höher, länger, weiter – Siemens-Technik zur Stromübertragung

Seit der Wende zum 20. Jahrhundert nimmt der Einsatz von Wechsel- beziehungsweise Drehstrom bei gleichzeitig nahezu stetigem Wachstum der Leistungsfähigkeit der Stromerzeugung kontinuierlich zu. Dies führt zum Übergang von einer eher lokal und kommunal geprägten elektrischen Energieversorgung mit kleinen Kraftwerken hin zu einer regionalen mit Großkraftwerken. Während der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts setzen sich in den Industriestaaten überregionale Verbundnetze der Stromversorgung durch, die sich, wie in Deutschland, zu nationalen Netzen ausweiten.

 

Nach einer Phase der Stagnation, bedingt durch den Zweiten Weltkrieg, erweitern sich diese nationalen Netze, beflügelt durch die Integrationskraft Europas, und das 1951 gegründete europäische Verbundnetz zu einem transnationalen System grenzübergreifender Stromversorgung. Eine Voraussetzung überregionaler wie nationaler Stromversorgung ist eine ausgereifte und leistungsfähige Hochspannungstechnik, wie Siemens sie liefert. Auch in der Energieverteilung zählt Siemens schon früh zu den führenden Unternehmen und Technologietreibern.

Ausblick

Siemens Energy – We energize society

Die Welt steht vor einer enormen Herausforderung: Wie können wir die wachsende Nachfrage nach Elektrizität decken und gleichzeitig unser Klima schützen? Siemens Energy stellt sich dieser Frage und gibt Antworten: Wir bauen weltweit neue Energiesysteme. Die nachhaltige, zuverlässige und erschwingliche Energieerzeugung ist unser Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels. Erfahren Sie mehr.