Bei Mercedes-Benz sind aller guten Dinge vier? Nicht immer. Die Daimler-Mercedes-Benz Erfolgsstory kommt zum Anfang mit 2 Rädern in Fahrt. Es ist fast vergessen, dass der Erfinder des Automobils auch das erste Motorrad der Welt baute. Am 29. August 1885 meldet Gottlieb Daimler den „Reitwagen“ zum Patent an. In der Summe seiner Eigenschaften ist der Reitwagen der wichtigste Vorreiter der individuellen Mobilität, wie sie seitdem das Automobil in Bestform ermöglicht. Er ist der rollende Beweis, dass der Verbrennungsmotor ein Straßenfahrzeug antreiben kann – und dass ein Mensch diese Maschine vollständig kontrollieren kann. Er macht sich die Maschine mit dem Ziel der Fortbewegung vollständig untertan, im Reitwagen sogar bildlich: Der Fahrer sitzt auf dem Motor und umschließt diesen gleichermaßen. Allein über wenige Hebel ist er in der Lage, das Fahrzeug in Gang zu setzen. Damit hat der Reitwagen eine große Signalwirkung, die bis in die heutige Zeit fortwirkt.

Daimlers patente Erfindung: Das erste Motorrad der Welt

Die wichtigste Voraussetzung für den Reitwagen, zugleich das erste Motorrad der Welt, ist Gottlieb Daimlers Viertakt-Einzylindermotor, den er am 3. April 1885 zum Patent anmeldet – ein Meilenstein der Technikgeschichte, denn das Aggregat ist klein und leistungsfähig, verglichen mit den damaligen Verbrennungsmotoren für den Stationärbetrieb. Daimler hingegen hat vor allem die mobile Verwendung vor Augen. Er meldet den Reitwagen mit einer „Gas- oder Petroleum-Kraftmaschine“, wie es in der Patentschrift heißt, am 29. August 1885 zum Patent an (DRP Nr. 36 423, ausgegeben am 11. August 1886). Der Reitwagen ist der rollende Beweis, dass die Verbrennungsmaschine ein vom Menschen kontrolliertes Straßenfahrzeug antreiben kann. Zudem zeigt er auf eindrucksvolle Weise, wie klein und leistungsfähig der Daimler-Motor ist: Der Reitwagen ist ein sehr kompaktes Fahrzeug – eine wichtige Botschaft angesichts der voluminösen Stationär-Verbrennungsmotoren der damaligen Zeit.

Zwei Erfinder – eine Idee

Die Gründerväter der Daimler AG, Gottlieb Daimler in Cannstatt und Carl Benz in Mannheim, arbeiten Ende des 19. Jahrhunderts an der identischen Fragestellung: der Erfindung eines Fahrzeugs, mit dem man unabhängig beispielsweise von Pferdekraft unterwegs sein kann. Sie tüfteln, ohne vom anderen zu wissen, vermutlich haben sie sich persönlich auch nie kennengelernt. Zwischen ihren Wirkungsstätten liegt eine Wegdistanz von rund 120 Kilometern – Ende des 19. Jahrhunderts mindestens eine Tagesreise. Sie erreichen das Ziel fast zeitgleich mit unterschiedlichen Lösungen: Benz baut seinen dreirädrigen Patent-Motorwagen, für den er am 29. Januar 1886 das Patent DRP Nr. 37 435 erhält. Von Daimler kommt kurze Zeit später der erste vierrädrige Kraftwagen, indem er seinen Verbrennungsmotor, der im Reitwagen die Bewährungsprobe bestanden hatte, in ein Kutschgestell einbaut. Daimler verfolgt die Vision der umfassenden Motorisierung diverser Fahrzeuge, zu Lande, zu Wasser und in der Luft. Schon früh demonstriert er die universellen Einsatzmöglichkeiten des Motors, beispielsweise 1887 in einem Boot, 1888 im Luftschiff von Friedrich Hermann Wölfert. Aber auch Benz ist rege: Er stellt ebenfalls im Jahr 1887 sein erstes Motorboot fertig, Flugmotoren folgen später. Da hat bei beiden die Serienfertigung von Automobilen bereits begonnen.

Der Weg zum Reitwagen

Im Jahr 1882 kommen Gottlieb Daimler und sein genialer Weggefährte Wilhelm Maybach nach Cannstatt bei Stuttgart. Differenzen zwischen dem fünfzigjährigen Nikolaus August Otto und dem zwei Jahre jüngeren Daimler hatten die Trennung von der unmittelbar bei Köln gelegenen Gasmotorenfabrik Deutz herbeigeführt. Daimler, inzwischen vermögend, macht sich selbständig. Für 75 000 Goldmark kauft er in Cannstatt eine Villa in der Taubenheimstraße und zieht im Juni 1882 mit seiner Frau Emma und den fünf Kindern dorthin. Das Anwesen ist ideal für ihn: Nicht nur in unmittelbarer Nähe zu den Kuranlagen gelegen, die Daimler zur Behandlung seiner Herzschwäche regelmäßig aufsucht, sondern auch mit einem großen Garten und einem geräumigen Gewächshaus versehen. Dieses lässt er um einen Anbau erweitern und mit Gas- und Wasseranschlüssen ausstatten: Die Versuchswerkstatt ist fertig.

Anfang Oktober trifft auch Maybach in Cannstatt ein. Er zieht in die Nähe und richtet zunächst ein Zimmer der Wohnung als Konstruktionsbüro ein. Dort steht das Reißbrett, auf dem er die Ideen Daimlers in technische Zeichnungen umsetzt: Maybach gibt ihnen gekonnt eine zweckmäßige Form. Daimler weiß, was er an diesem Techniker hat, und der Vertrag, den beide noch vor ihrem Weggang in Deutz geschlossen hatten, zeigt dies aufgrund der Höhe der garantierten Zahlungen an Maybach. Beide haben zum Ziel, einen kleinen und leichten schnelllaufenden Benzinmotor zu entwickeln, der vor allem für den Fahrzeugantrieb geeignet ist. Damit sind sie nicht allein. Überall auf der Welt wird an dieser Idee gearbeitet. Eins haben Daimler und Benz bereits zu diesem Zeitpunkt gemeinsam, ohne voneinander zu wissen: Sie fassen Benzin als Treibstoff für ihre Motoren ins Auge und werden schließlich die ersten sein, die das umsetzen. Die Entscheidung für diesen Treibstoff mit seiner guten Zündbarkeit ist eine wichtige Grundlage für ihre Fahrzeug-Verbrennungsmotoren.

Schlüsselentscheidungen: Treibstoff und Zündsystem

Eine zweite Engstelle in der Motorentechnik ist das Zündsystem. Denn bei den bisherigen Stationärmotoren ist es so träge, dass es die Höchstdrehzahl und damit die Leistung der Motoren begrenzt, weil die Zündvorgänge nicht schnell genug aufeinander folgen. Maybach widmet sich diesem Problem, arbeitet sich durch zahllose Patentschriften und findet schließlich den Hinweis auf die Möglichkeit einer ungesteuerten Glührohrzündung in der Patentschrift des Engländers Watson, die sich für die angestrebten hohen Drehzahlen als geeignet erweist. Die von Maybach ersonnene Glührohrzündung gewährleistet eine sichere Zündung.Daimler wird die Glührohrzündung in seinen Motoren bis 1898 nutzen. Ihr Wirkprinzip ist einfach: Ein von außen beheiztes Glührohr ragt in den Zylinder, fast an gleicher Stelle, wo heute die Zündkerze sitzt. Das vom Kolben im Zylinder komprimierte Gasgemisch wird gegen das glühende Röhrchen gedrückt und entzündet sich an dessen Hitze.

"Das Beste oder nichts."

In einem Schriftsatz, den er wegen einer Nichtigkeitsklage gegen sein Glührohrpatent formuliert hatte, schildert Daimler die Schwierigkeiten bei dieser Erfindung: „Es war ein langer Weg, brauchte unendliche Versuche und die unablässige zielbewusste Arbeit des praktisch erfahrenen Ingenieurs, um trotz der anfänglich gänzlich abschreckenden Resultate bei diesen Versuchen mit der freien Zündung, bei den regelmäßigen Frühzündern, welche sich immer und immer wieder einstellten, die beim Antreiben und Komprimieren vor dem toten Punkt unerwartet und unvorhergesehen das Schwungrad zurückwarfen, statt vorwärts zu treiben, dem Experimentator die Handkurbel wie durch elektrischen Schlag aus der Hand rissen und so das Ziel der freien Selbstzündung als unmöglich erreichbar erscheinen ließen, nicht zu erlahmen, bis durch beharrliche Fortsetzung der Versuche, Abänderung der Formen und Dimensionen des Verbrennungsraumes, Änderung der Gemischladung usw. annehmbare und endlich gute, sich gleichbleibende Diagramme gewonnen wurden, und damit die Gewissheit von der Durchführbarkeit meiner ungesteuerten Zündung festgestellt und das Ziel erreicht war.“

Nach Überwinden dieser Hürde geht es um das Arbeitsverfahren des Versuchsmotors. Aus ihrer Tätigkeit bei der Gasmotorenfabrik Deutz ist beiden das Viertaktprinzip bestens vertraut. Sie wählen es, wohl wissend, dass Ottos Viertaktpatent DRP 532 noch gültig ist, gekoppelt allerdings an die von Otto angenommene schichtenförmige Ladung des Zylinders und eine langsame Verbrennung des Gasgemischs. Daimler begründet daher seinen Anspruch für den „Gasmotor mit Glührohrzündung“ in der Patentschrift zum DRP Nr. 28 022, erteilt am 16. Dezember 1883, für den ungekühlten, wärmeisolierten Motor mit ungesteuerter Glührohrzündung unter anderem mit einer Explosion und rascher Verbrennung. Das Patent ist ein Meisterwerk der Formulierungskunst, weil es streng genommen dem Viertaktprinzip von Otto entspricht, und es wird auch zum Gegenstand erbitterter Patentprozesse. Doch Daimlers Anspruch bleibt bestehen. Am 23. Dezember 1883 folgt das Patent DRP Nr. 28 243 zur „Regulierung der Geschwindigkeit des Motors durch Steuerung des Auslassventils“, ebenfalls eine wichtige Erfindung für den effizienten Betrieb des Verbrennungsmotors.

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In der zweiten Hälfte des Jahres 1883 bauen Daimler und Maybach dann den ersten Versuchsmotor, ein liegender Viertakt-Einzylinder. Er entwickelt dank der Glührohrzündung und der Kurvennutensteuerung, die das Auslassventil betätigt, aus einem Hubraum von rund 100 Kubikzentimetern eine Leistung von rund 0,18 kW bei 600/min, deutlich mehr als die bis dahin bei Viertakt-Gasmotoren maximal erreichbaren 180/min. Das Einlassventil, „Schnüffelventil“ genannt, öffnet automatisch durch Unterdruck. Das Motorgehäuse lassen sie bei der Glockengießerei Kurz in Stuttgart gießen, es wird in deren Büchern als „kleiner Modellmotor“ geführt. Sie liefert es am 15. August 1883. Aufgrund seiner Drehzahl wird der Motor als „schnelllaufend“ bezeichnet. Diverse Erfindungen der Folgejahre zielen immer wieder darauf ab, die Drehzahl weiter zu steigern – der logische Weg, um die Leistung weiter zu erhöhen. Zugleich werden aber bereits damals Effizienzüberlegungen mit einbezogen, um mit dem im Tank vorhandenen Treibstoffvorrat eine möglichst lange Arbeitsdauer des Motors zu ermöglichen.

1884: legendärer Versuchsmotor "Standuhr"

Im Jahr 1884 folgt die nächste Ausführung des Versuchsmotors. Diesmal ist es ein stehender Viertakt-Einzylinder, und der Motor wird wegen seines charakteristischen Aussehens „Standuhr“ genannt. Er wird am 3. April 1885 zum Patent angemeldet (DRP Nr. 34 926). Seine Konstruktion ist auf ein geringes Gewicht und eine kompakte Bauweise ausgerichtet, damit erfüllt er die Voraussetzung, in Fahrzeuge eingebaut zu werden. Seine Leistung beträgt zunächst 0,74 kW. Grundlegend ist zudem die Bauart, dass die Getriebeteile und das Schwungrad in einem öl- und staubdichten Kurbelgehäuse eingekapselt sind. Erstmals gelangt der von Maybach entwickelte „Schwimmer“-Vergaser zum Einsatz, nach heutiger Lesart ein Oberflächen-Vergaser, der den problemlosen Betrieb mit Benzin erst ermöglicht. Der Schwimmer sorgt für eine konstante Treibstoffmenge; da der Luftstrom so durch eine stets gleich hohe Treibstoffschicht hindurch führt, wird ein gleichbleibendes Kraftstoff-Luft-Gemisch möglich – eine wesentliche und grundsätzliche Erfindung für einen gleichmäßigen Motorbetrieb.

Versuchsfahrzeug Reitwagen

Das erste Versuchsfahrzeug für die „Standuhr“ wird 1885 der Reitwagen. Er hat als zweirädriges Mobil das Fahrrad zum Vorbild: Fahrräder sind damals noch junge Fahrzeuge und gelten als höchst modern. Doch aus Stabilitätsgründen wählt Daimler Holz als Baumaterial für den Rahmen. Der Motor wird 1885 unter dem Fahrersitz eingebaut. Er entwickelt aus einem Hubraum von 265 Kubikzentimetern eine Leistung von 0,4 kW bei 600/min. Die Kraftübertragung erfolgt von der Motorriemenscheibe über einen Treibriemen zum Hinterrad. Zwei Geschwindigkeiten sind möglich: Je nach gewählter Riemenscheibe, die im Stand vorgewählt wird, sind es 6 oder 12 km/h.

Konsequent sind beim Motor bereits Grundsätze des Leichtbaus verwirklicht, wie ein Detail zeigt: Maybachs Konstruktion sieht zur Befestigung der Zylinder keinen Flansch vor, sondern der untere Teil des Zylinders ist etwas verstärkt und mit einem Feingewinde versehen. Rund fünfzig Jahre später wird diese Bauart wieder aufgegriffen, als man eine leichte und sichere Montagemöglichkeit für Flugmotoren-Zylinder sucht.

Erster Erfahrungsbericht: eine bahnbrechende Erfindung!

Eine zeitgenössische Veröffentlichung schildert die Funktionsweise des Reitwagens: „Wenn der Motor in Gang gesetzt werden soll, so wird unter dem Glührohr die kleine Flamme angezündet und der Motor mittels der Kurbel einmal angedreht; diese Vorbereitung ist in einer Minute geschehen. Der Motor arbeitet ruhig, da zur Dämpfung des Auspuffes in die Auspuffleitung ein Auspufftopf eingeschaltet ist. Soll das Fahrzeug in Bewegung gesetzt werden, so besteigt der Fahrer dasselbe, ergreift das Steuer und bringt den Motor mit dem Fahrrad in Verbindung. Dies geschieht durch den Hebel, die Schnur und die Spannrolle; durch diese wird nämlich der Treibriemen gegen die Scheibe angezogen. Die Riemenscheiben dienen zur Erzielung verschiedener Geschwindigkeiten; wird der Treibriemen in die obere Lage gebracht, so fährt das Fahrrad langsam, von der unteren Lage aus erzielt man ein schnelleres Fahren. Die Bremse wird durch eine Schnur angezogen, die für den Fahrer bequem erreichbar ist; will man das Fahrrad zum Stillstand bringen, so schaltet man durch einen Hebel zwischen Sitz und Lenkrad den Treibriemen aus und alle Bewegung hat ein Ende.“

Der Reitwagen ist der wichtigste Vorreiter der individuellen Mobilität mit Hilfe des Verbrennungsmotors. Zum einen stellt er die Möglichkeiten des von Daimler und Maybach erdachten Motors unter Beweis, ein Fahrzeug anzutreiben. Zum anderen dokumentiert er, dass der Mensch diese Maschine vollständig kontrollieren kann, mit dem Ziel der individuellen Fortbewegung. Die späteren Automobile haben diese zu höchster Reife fortentwickelt.Im November 1885 legt Gottlieb Daimlers Sohn Adolf mit dem ungefederten „Reitwagen“, ausgestattet mit eisenbeschlagenen Reifen, die drei Kilometer lange Strecke zwischen Cannstatt und Untertürkheim ohne Probleme zurück. Das dürfte angesichts des Zustands der damaligen Straßen nicht unbedingt ein Vergnügen gewesen sein – doch das erste „Automobil“ der Welt besteht seine Bewährungsprobe. Für Daimler und Maybach ist es nur die Vorstufe zum Motorwagen, der 1886 in Form der Motorkutsche folgt – so wie der Patent-Motorwagen von Carl Benz. Der Erfolg beider Erfinder ist große Geschichte.

Die Vorgeschichte des Benz Patent-Motorwagens

Carl Benz erlebt als junger Konstrukteur sehr wechselreiche Jahre. Sein erstes Unternehmen gründet er 1871 in Mannheim, zusammen mit dem „Mechanikus“ August Ritter. Die Werkstatt hat die typische Mannheimer Adresse T 6, 11. Bald stellt sich heraus, dass Ritter kein zuverlässiger Partner ist. Nur mit Hilfe seiner Braut, Bertha Ringer, gelingt es Benz, diese Klippe zu überwinden: Sie setzt kurzerhand ihre Mitgift ein, um Ritter auszuzahlen. 1872 heiraten Bertha Ringer und Carl Benz. Seine Frau ist entscheiden für den späteren Erfolg des jungen Unternehmens. Sie fördert seine Arbeiten und unternimmt auch die erste Fernfahrt der Welt mit dem Automobil.

Benz baut zunächst nach dem Zweitaktprinzip

Anfänglich laufen die Geschäfte von Carl Benz sehr schlecht. Seine „Eisengießerei und mechanische Werkstätte“, die er später auch „Fabrik für Maschinen zur Blechbearbeitung“ nennt, muss die Pfändung von Werkzeugen erleben. In dieser Zeit beschäftigt sich Benz intensiv mit dem Zweitaktmotor, um eine neue Existenzgrundlage zu finden. Nach zweijähriger Entwicklungszeit läuft sein erster stationärer Motor in der Silvesternacht 1879 zum ersten Mal zufriedenstellend. Er ist nach dem Zweitaktprinzip gebaut, denn für den Viertaktmotor ist, als Ergebnis der Arbeiten Nikolaus August Ottos, 1877 ein deutsches Patent der Gasmotorenfabrik Deutz erteilt worden. Für die Vervollkommnung seines Zweitaktmotors, den er bis zur Fertigungsreife entwickelt, erhält Benz mehrere grundlegende Patente, etwa für die Drehzahlregulierung. Zur Zündung benutzt er seine neu entwickelte Batteriezündung – ein Vorsprung gegenüber Daimler.

Benz’ erster Motor ist noch zu schwer, um in ein Straßenfahrzeug eingebaut zu werden – denn das ist das Ziel des Konstrukteurs. Aber das Aggregat hilft, die Voraussetzungen dafür schaffen. Denn schon bald gelten seine Stationär-Zweitaktmotoren als ausgereift und werden gern gekauft. Sie bringen das Geld für die technische Fortentwicklung herein. 1880 erhält Benz das Patent auf eine Öltropfeinrichtung zur verbesserten Schmierung. 1883 entwirft er eine Drosselklappenregelung, eine Grundlage der modernen Leistungsregelung. Vom Frühjahr 1884 an stattet Benz seine Motoren mit einer elektrischen Hochspannungszündung aus.

Erste Fahrversuche 1885

Nach einigen Zwischenschritten – und auch Rückschlägen – gründet Benz am 1. Oktober 1883 zusammen mit den technisch aufgeschlossenen Kaufleuten Max Rose und Friedrich Wilhelm Esslinger das Unternehmen „Benz & Co. Rheinische Gasmotoren-Fabrik“. Jetzt, finanziell abgesichert, kann er sich ungestört der Entwicklung seines Wagenmotors widmen und beginnt er mit der Konstruktion eines kompletten Fahrzeugs, in das sein Viertakt-Benzinmotor integriert ist. Im Herbst 1885 unternimmt Benz die ersten Fahrversuche. Am 29. Januar 1886 erhält er schließlich auf den dreirädrigen „Patent-Motorwagen“ das Patent DRP Nr. 37 435. Es gilt als Geburtsurkunde des Automobils.

Ein Star wird geboren

Der Patent-Motorwagen hat einen liegenden Einzylinder-Viertaktmotor, der aus einem Hubraum von 954 Kubikzentimeter und bei einer Drehzahl von 400/min eine Leistung von 0,55 kW entwickelt. Die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs beträgt 16 km/h. Der Patent-Motorwagen folgt einem ganzheitlichen Ansatz: Motor, Fahrgestell und Antrieb sind exakt aufeinander abgestimmt und bilden eine Einheit. Damit ist Benz allen Konkurrenten weit voraus, denn diese bauen ihre Motoren in vorhandene Fahrzeuge ein, etwa Kutschen.



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