Ernst Alexanderson

Ernst Alexanderson, eine Schlüsselfigur in der Geschichte des Fernsehens, hat mit seinen bahnbrechenden Entwicklungen maßgeblich zur Evolution dieses Mediums beigetragen. Der in Schweden geborene Ingenieur und Erfinder hinterließ einen nachhaltigen Einfluss auf die Technologien, die das Fernsehen in seinen Anfängen geprägt haben. Seine innovativen Beiträge erstrecken sich über verschiedene Bereiche, von der Bildübertragung bis zur Entwicklung von Sendetechnologien. In diesem Beitrag werden wir einen genaueren Blick auf das Leben und das Erbe von Ernst Alexanderson werfen, der durch seine wegweisenden Arbeiten die Grundlagen für die heutige Fernsehlandschaft legte.

 

Portrait von E. F. W. Alexanderson [1]

 

Inhaltsverzeichnis: 

1. Leben und Karriere 

2. Alexanderson-Alternator

3. Einfluss in der Fernsehtechnik 

 

1. Leben und Karriere 

Ernst Fredrik Werner Alexanderson, ein Pionier auf dem Gebiet des elektrischen und mechanischen Ingenieurwesens, war der Sohn von Aron Martin Alexanderson und Amelie Charlotta Margareta Heidenstamm. Seine außergewöhnliche Lebensgeschichte und beeindruckende Karriere sind von Anfang an geprägt von seinem Streben nach akademischer Exzellenz und technologischer Innovation. Alexandersons Bildungsweg führte ihn durch renommierte Institutionen, darunter die Universität Lund und die Technische Hochschule Stockholm. Nach einer Zeit der Promotion bei Adolf Slaby an der Technischen Hochschule Charlottenburg entschied er sich, die Segel in Richtung der Vereinigten Staaten zu setzen. Die Begeisterung für das Buch "Theory and calculation of alternating current phenomena" von Charles P. Steinmetz trieb ihn dazu, in die Fußstapfen dieser bahnbrechenden Persönlichkeit zu treten. In den USA angekommen, war Alexanderson zunächst von der Edison Company fasziniert, musste jedoch feststellen, dass ein autokratisches System die einstige Stätte unbegrenzter Forschung nun prägte. Unbeirrt wechselte er zuerst zu C & C Electrical Company in New Jersey, wo er als technischer Zeichner tätig war. Doch sein Durst nach Herausforderungen und Anerkennung trieb ihn weiter an.

 

Thomas Alva Edison [2]

 

Sein Streben nach Höherem führte ihn zu Treffen mit namhaften Persönlichkeiten wie Thomas Alva Edison und schließlich zu einer Anstellung bei General Electric. Seine Rolle als technischer Zeichner war nur der Anfang, denn er avancierte rasch zum Ingenieur. Alexandersons Beitrag zur Technologiegeschichte manifestierte sich in verschiedenen Patentideen. Ein bahnbrechendes Patent von Oktober 1902 betraf ein Relais zum Schutz vor Kurzschlüssen in der Produktion. Diese Innovation ermöglichte es GE, auf bisher notwendige Schutz- und Messgeräte zwischen den Arbeitsstationen zu verzichten, was beträchtliche Einsparungen zur Folge hatte. Alexandersons Ehrgeiz und technisches Geschick spiegelten sich auch in seinem zweiten Patent zur Optimierung eines Wechselstrom-Motors wider. Trotz anfänglicher Unzufriedenheit mit Gehalt und Position zeigte Alexanderson Durchhaltevermögen. Seine Verhandlungsgeschick und seine kontinuierlichen Bemühungen um beruflichen Fortschritt spiegeln seinen bedeutenden Beitrag zur technologischen Entwicklung seiner Zeit wider. Ein wahrer Visionär und Wegbereiter, dessen Wirken die Grundlagen für zukünftige Innovationen legte.

 

2. Alexanderson-Alternator

In jener Ära widmete sich das Ingenieurteam von General Electric unter der Leitung von Reginald Fessenden der Entwicklung eines wegweisenden Langwellensenders, der die Leistung sämtlicher existierender Modelle bei Weitem übertreffen sollte. Der damalige Stand der Technik sah einen Maschinensender bzw. Alternator vor, der einen Hochfrequenz-Generator oder Dynamo als zentrales Element nutzte. Pole auf einer Metallscheibe, angetrieben von einem Hochdrehzahlmotor, erzeugten eine Wechselspannung, die direkt in einen Antennenkreis eingespeist wurde. Die Kontrolle über die auftretenden Kräfte in diesen großen und schweren Maschinen, insbesondere bei extrem hohen Drehzahlen, stellte die Ingenieure vor erhebliche Herausforderungen. Im Jahr 1903 lieferte Charles P. Steinmetz eine erste Version dieses Sendertyps, die eine Trägerfrequenz von 10 kHz erreichen konnte.

 

1904, NASCO Werbung [3]

 

Bei Experimenten von Fessenden stellte sich jedoch heraus, dass sie für dessen Zwecke zu schwach war. Die Aufgabe, einen schnelleren und leistungsstärkeren Nachfolger zu konstruieren, wurde schließlich Ernst Alexanderson übertragen. Nach intensiver zweijähriger Arbeit präsentierte er im August 1906 seinen verbesserten Alternator, der Trägerfrequenzen von bis zu 50 kHz ermöglichte. Dieser, später als Alexanderson-Alternator bekannt gewordene Sendertyp, wurde in Fessendens Funkstation in Brant Rock, Massachusetts installiert. Hiermit gelang Fessenden am Weihnachtsabend 1906 die Ausstrahlung der weltweit ersten Hörfunksendung um 21 Uhr. Im Vorfeld hatte er die Kunden des drahtlosen Telegraphie-Dienstes der National Electric Signaling Company (NASCO), die Fessendens Arbeit finanzierte, dazu aufgefordert, ihre Empfangsgeräte zur passenden Zeit einzuschalten. Diejenigen, die dieser Aufforderung folgten, erlebten, wie Fessenden Violine spielte, eine Aufzeichnung von Händels "Largo" von einem Edison-Phonographen abspielte und Weihnachtsgrüße aus der Bibel vorlas. Es wird berichtet, dass im neuen Jahr eine weitere Sendung von Schiffen der United Fruit Company im Karibischen Meer empfangen wurde. Ab 1907 unterstützte Alexanderson auch die AT&T beim Bau von Sendeanlagen und konnte bis 1908 die Drehzahl seiner Generatoren auf beeindruckende 20.000 Umdrehungen pro Minute steigern, um Trägerfrequenzen von 100 kHz zu erreichen. Auf dem Weg zu dieser Steigerung trug er quasi als Nebenprodukt eine empirische Formel für den Luftreibungsverlust rotierender Scheiben zum Ingenieurswesen bei. 

 

 

Alexanderson-Alternator, 200-kW-Ausführung aus dem Jahr 1918 [4]

 

Schließlich wurde ab 1911 ein zuverlässiger Transatlantik-Funkverkehr möglich.  Im Jahr 1917 konstruierte Ernst Alexanderson eine beeindruckende 200-kW-Maschine für die United States Navy in New Brunswick, New Jersey. Die Inbetriebnahme dieses leistungsstarken Alexanderson-Alternators am 20. Oktober 1918 hatte weitreichende geopolitische Auswirkungen. Präsident Woodrow Wilson übermittelte ein Ultimatum an das Deutsche Reich, das den Ersten Weltkrieg beendete und den historischen Moment markierte. Nur vier Jahre zuvor hatte der deutsche Kaiser mithilfe des Goldschmidt-Alternators der deutschen Hochfrequenzmaschinen-Aktiengesellschaft für drahtlose Telegraphie (HOMAG) telegraphische Grußbotschaften mit dem gleichen Präsidenten ausgetauscht. Die technologischen Fortschritte im Bereich der Hochfrequenzmaschinen waren somit integraler Bestandteil der diplomatischen Kommunikation. Nach dem Ersten Weltkrieg nahm die britisch kontrollierte Marconi's Wireless Telegraph Company ihre Verhandlungen mit General Electric über den Erwerb von Exklusivrechten am Alexanderson-Alternator wieder auf. Die US-Regierung, besorgt um den möglichen Verlust dieser Schlüsseltechnologie an ausländische Militärs, reagierte mit der Gründung der Radio Corporation of America (RCA).

Hierbei wurde die American Marconi Wireless Corporation, die bereits seit 1915 Verhandlungen mit GE führte, in das neue Unternehmen integriert. General Electric erhielt eine Kontrollmehrheit der Anteile, und Ernst Alexanderson wurde als Chefingenieur eingestellt. Zwischen 1919 und 1924 teilte sich Alexanderson seine Arbeitszeit zwischen GE und RCA auf. Er spielte eine maßgebliche Rolle bei der Überwachung des Aufbaus von Radiostationen in verschiedenen Ländern, darunter Long Island, Hawaii, Kalifornien, England, Polen und Schweden. Trotz seiner bedeutenden Beiträge wurde die Bedeutung der Maschinensender durch die Einführung der Elektronenröhre schnell abgelöst. Dennoch bleibt die schwedische Längstwellensendeanlage Grimeton, die seit 2004 als UNESCO-Weltkulturerbe anerkannt ist, als ein Musterbeispiel der frühen Rundfunktechnik erhalten.

 

3. Einfluss in der Fernsehtechnik 

Ernst Alexanderson hinterließ einen bleibenden Einfluss in der Fernsehtechnik, der sich durch seine bahnbrechenden Beiträge zur drahtlosen Bildübertragung manifestierte. Am 29. November 1924 erreichte Richard H. Ranger, ein Ingenieur bei RCA, einen Meilenstein, indem er unter Verwendung der von Ernst Alexanderson entwickelten Technologie die erste drahtlose Fax-Übertragung einer Fotografie über den Atlantik vollbrachte. Das übermittelte Bild zeigte den damaligen Präsidenten Calvin Coolidge und erreichte London. Bereits am 5. Juni desselben Jahres hatte Alexanderson selbst eine wegweisende Leistung erbracht, als er erfolgreich eine handschriftliche Notiz drahtlos an seinen Vater in Schweden übermittelte. Diese Ereignisse markierten den Beginn einer intensiven Phase, in der Alexanderson sein Augenmerk verstärkt auf die Verbesserung der Technik zur drahtlosen Bildübertragung richtete. Dabei erkannte er frühzeitig das Potenzial, aus diesem Verfahren auch die Übertragung bewegter Bilder zu entwickeln, und trug maßgeblich zur Geschichte des Fernsehens bei.

1927 gelang Alexanderson ein entscheidender Schritt in Richtung Fernsehtechnologie, als er die von Paul Nipkow entwickelte Nipkow-Scheibe in Verbindung mit einer Hochfrequenz-Neonlampe verwendete, um ein Bild drahtlos zu übertragen. Dieses Signal, von seinem Büro aus gesendet, empfing er erfolgreich in seinem Zuhause in der Adams Road 1132 in Schenectady. Obwohl er sich den Ruhm für die Erfindung des Fernsehens mit anderen Forschern teilen musste, die ebenfalls bedeutende Beiträge leisteten, ging er zweifelsohne als der erste Fernsehzuschauer mit Heimempfang in die Geschichte ein. Im Jahr 1928 präsentierte Alexanderson ein verbessertes Nachfolgemodell öffentlich im Proctor's Theater in Schenectady.

 

Proctor's Theater in Schenectady [5]

 

Gemeinsam mit seinen Mitarbeitern sendete er experimentelle TV-Bilder mit zunehmender Reichweite, was einen weiteren Meilenstein in der Entwicklung der Fernsehtechnologie markierte. Alexandersons innovative Forschungsarbeiten und seine Rolle als Pionier in der drahtlosen Bildübertragung hinterließen einen unverkennbaren Einfluss auf die Entfaltung des Fernsehens, das später zu einem integralen Bestandteil des täglichen Lebens wurde. Mit dem Wechsel in den späten 1920er Jahren kam es zu einer entscheidenden Umstrukturierung in der Telekommunikationsbranche der USA. Das Justizministerium der Vereinigten Staaten leitete Kartellrechtsklagen gegen bedeutende Unternehmen wie AT&T, GE und Westinghouse ein. Im Rahmen eines Vergleichs im Jahr 1932 verpflichteten sich diese Unternehmen, ihre Beteiligung an der Radio Corporation of America (RCA) aufzugeben. Für einen Übergangszeitraum von zweieinhalb Jahren verzichteten sie zudem darauf, im Bereich der an RCA übertragenen Funk- und Radiopatente zu konkurrieren. Ernst Alexanderson, ein bedeutender Akteur in diesem Kontext, suchte mehrfach die Unterstützung von David Sarnoff, dem Präsidenten der RCA seit 1930. Sein Ziel war es, finanzielle Mittel für die fortgesetzte TV-Forschung bei GE zu erhalten. Leider blieben Alexandersons Bemühungen erfolglos, da Sarnoff sich auf Vladimir Zworykin konzentrierte. Dies zwang Alexanderson vorläufig dazu, seine Arbeit auf dem Gebiet der Fernsehtechnologie einzustellen (Mehr dazu imBeitrag über Vladimir Zworykin)

 

Drei Amplidynes von 1951 [6]

 

Neben seinem Beitrag zur Entwicklung des Fernsehens zeichnete sich Alexanderson durch weitere wegweisende Erfindungen aus. Unter der Markenbezeichnung "Amplidyne" produzierte GE einen von ihm entwickelten elektromotorischen Verstärker. Dieser wurde zunächst zur Automatisierung in der Produktion eingesetzt und während des Zweiten Weltkriegs vor allem zur Steuerung von Flugabwehrgeschützen genutzt. Sein Erfindergeist erstreckte sich jedoch über verschiedene Bereiche. Alexanderson erhielt Patente für technische Verbesserungen zur Einstellung der Empfangsfrequenz bei Radiogeräten, Antennentechnik sowie für Schiffsantriebe, Elektromotoren und elektrische Eisenbahnen. Bis ins hohe Alter blieb Alexanderson aktiv und setzte seine Arbeit für GE bis 1948 fort. Selbst nach seinem Ausscheiden blieb er als Berater für die Radio Corporation of America (RCA) tätig und beschäftigte sich bis 1952 weiterhin intensiv mit der Entwicklung des Farbfernsehens. Alexandersons beeindruckendes Erbe erstreckt sich über viele Aspekte der technologischen Entwicklung des 20. Jahrhunderts, von der Funktechnologie bis zur Automatisierung und dem Fortschritt im Bereich der Telekommunikation.

 

Quellen [14.11.2023]

[1] https://de.wikipedia.org/wiki/Ernst_Fredrik_Werner_Alexanderson#Fernsehtechnik_und_weitere_Erfindungen

[2] https://de.wikipedia.org/wiki/Thomas_Alva_Edison

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Reginald_Fessenden#National_Electric_Signaling_Company

[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Alexanderson_alternator

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Proctor%27s_Theatre_%28Schenectady,_New_York%29

[6] https://en.wikipedia.org/wiki/Amplidyne

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