Heinrich Beck: Der Beckscheinwerfer

Der Beckscheinwerfer

Während seiner Versuche mit dem elektrischen Lichtbogen und seiner Anwendung als hochintensiver Lichtquelle hatte Heinrich Beck stets die Konstruktion einer Lampe mit höherer spezifischer Leuchtdichte vor Augen. Das erreichte er durch eine sehr starke Überlastung der mit Seltenerd-Elementen gedochteten Kohleelektroden. Der Metallkern der Anode verdampfte dann heftig und wurde hoch überhitzt. Die technischen Probleme bestanden darin, das Übergreifen des Bogens auf den Kohlenmantel zu verhindern und das Einsetzen des "Beck-Effektes" durch Einschnüren der Entladung zu gewährleisten.
Das Ergebnis dieser Bemühungen in seinem Meininger Labor war der sogenannte Beckscheinwerfer, den der Erfinder Heinrich Beck auf dem Dach des Institutes testete. 1912 waren die optimalen Betriebsbedingungen im Wesentlichen bekannt, sodass an die technische Umsetzung gedacht werden konnte. Dies geschah in Zusammenarbeit mit der Firma Körting & Mathiesen in Leipzig (Auszüge aus dem Jubiläumskatalog 1939), die bereits seit 1909 Scheinwerfer baute, ab 1928 auch Schreibtisch- und Nachttischlampen mit dem Bauhaus in Dessau herstellte und heute noch

Beckscheinwerfer strahlt über Meiningen auf den Dolmar

als Kandem Leuchten GmbH im hessischen Runkel weiterbesteht.
Im Jubiläumskatalog von Körting & Mathiesen aus dem Jahr 1939 hieß es dazu: "Ein entscheidender Fortschritt war die Zusammenarbeit mit Heinrich Beck, der durch Überlastung der positiven Kohle den nach ihm benannten ‚Beck-Effekt' erreichte. Der damals erbaute K. & M.-Beck-Scheinwerfer mit der bis dahin unerreichten Leuchtdichte von 126 000 HK/cm2 brachte die K. & M.-Abteilung 'Großscheinwerfer' zu ganz besonderer Bedeutung."

Im Gegensatz zur deutschen Reichsmarine zeigten die US-Seestreitkräfte - durch die Vermittlung des US-Importeurs Louis Auerbacher auf die Erfindung Heinrich Becks aufmerksam gemacht - großes Interesse an der neuen Scheinwerferentwicklung. Heinrich Beck schrieb in einem Brief vom 13.5.1913 an Auerbacher: "Das amerikanische Patent ist erteilt und dasselbe dürfte in allen Punkten gut nachgesucht sein. Die Erfindung ist an und für sich unbedingt neu. Abgesehen davon, daß das amerikanische Patentamt bekanntlich vor Erteilung sehr scharf prüft, haben die Siemens-Werke, welche in dem neuen Scheinwerfer eine starke Gefährdung ihrer Konstruktion erblicken, mit allen Mitteln versucht, die Erteilung des deutschen Patentes zu verhindern. Dieselben konnten jedoch trotz aller Bemühungen belangreicheres Material nicht entgegenhalten und wurden daher mit ihrem Einspruch abgewiesen."

Das Reichspatentamt wies in seiner Entscheidung vom 12.2.1913 den Einspruch von Siemens-Schuckert zurück und genehmigte die Patentierung des Beckscheinwerfers.Zusammen mit dieser Firma wurden in einer Denkschrift die Vorzüge des neuen Scheinwerfers der Kaiserlichen Marine nahegebracht.
Diese konnte sich jedoch noch nicht zur Einführung des Beckscheinwerfers entschließen, weil man befürchtete, dass das reinweiße Licht des Beckbogens gegenüber dem gelblichen Licht der Reinkohlen-Lampe eine dunstige Atmosphäre weniger leicht durchdringen würde. Zudem gab es Vorbehalte gegen die vergleichsweise langen und zerbrechlichen Kohlen des Beckscheinwerfers.
Im Juli 1914 schiffte sich Heinrich Beck mit seiner Frau auf der Vaterland nach den USA ein, um an den

Versuchen der US-Marine mit seinem Scheinwerfer teilzunehmen, worüber die deutschsprachige New Yorker Staatszeitung am 18. und 24. Juli 1914 in einem sehr positiven Artikel berichtete.
Mit ausdrücklicher Zustimmung der deutschen Marineverwaltung wurde im Juli 1914 eine Erprobung unter Praxisbedingungen auf dem Schlachtschiff Texas vorgesehen. Zuvor hatten Vertreter der US-Marine den Beckscheinwerfer bei einer Praxisvorführung in Meiningen begutachteten können. Kurz nachdem er infolge des Kriegsausbruches zum Verbleib in den Vereinigten Staaten genötigt war, erkannte man nun auch in Deutschland den militärischen Wert des zunächst abgelehnten Beckscheinwerfers.
Ironischerweise führte eine Häufung von Abhandlungen über den sogenannten "Sperry"-Scheinwerfer in US-Fachzeitschriften, der ja in wesentlichen Teilen eine Kopie des Beckscheinwerfers war, der nun von General Electric hergestellt wurde, dazu, dass man sich auch in Deutschland wieder des Originals erinnerte. Der noch auf dem Turm des Meininger Labors befindliche erste Muster-Scheinwerfer wurde einer ausführlichen Prüfung unterzogen.

Heinrich und Bertha Beck mit Louis Auerbacher

Bald wurde eine erste Serie von 100 Stück bei Körting & Mathiesen in Auftrag gegeben. Später folgten noch größere Stückzahlen.Die entsprechenden Patente sowie die gesamte Fertigung des Scheinwerferbaus in einem eigen Werk in Leipzig-Leuzsch ging dann von Körting & Mathiesen auf die Opt. Anstalt C. P. Goerz AG über. Goerz forcierte die weitere Entwicklung und verbesserte die Kohlen dadurch, dass im Docht jetzt anstatt Cerfluorid das schwer verdampfbare Ceroxyd eingefügt war.
Der erste, 1917 von der Firma Goerz hergestellte, Versuchsscheinwerfer wird seit 1925 im Depot des Deutschen Museums in München aufbewahrt. Anfang 1918 konnten dann die weiterentwickelten Beckscheinwerfer noch zur Verteidigung eingesetzt werden. Beim 110 cm Scheinwerfer wurde eine Lichtstärke von 537 x 10⁶ cd, also das Vierfache gegenüber den Reinkohlescheinwerfern, erreicht. Aufgrund entsprechender Bestimmungen des Versailler Vertrages beendete Goerz bei Kriegsende die Produktion von Beckscheinwerfern,da nur den Siemens-Schuckertwerken und der AEG der Bau von

Scheinwerfern gestattet war. SSW erreichte dann noch einmal eine wesentliche Leistungssteigerung auf der Grundlage des Beckscheinwerfers.

     Bevor die Scheinwerferversuche in den USA beendet werden konnten, über die der Bridgeport Evening Farmer im August berichtete, wurden die Nachrichten über einen drohenden Kriegsausbruch in Europa so drängend, dass sich Heinrich Beck kurzfristig entschloss, auf dem belgischen Dampfer Zeeland nach Hause zurückzukehren. Das Schiff wurde jedoch bei Einfahrt in den Kanal angehalten. Sämtliche Männer im wehrfähigen Alter - unter ihnen auch Heinrich Beck - wurden in Liverpool interniert. Nach ausführlicher Befragung wurde ihm dann freigestellt, in die damals noch neutralen USA zurückzukehren.
     Die Rückreise wurde im September angetreten, wobei dem Erfinder sogar seine konfiszierten Unterlagen und Pläne ausgehändigt wurden. Möglicherweise war man sich von englischer Seite nicht bewusst, mit Heinrich Beck den Erfinder des leistungsstärksten Suchscheinwerfers interniert zu haben,. In einem Artikel der amerikanischen Schenectady Gazette wurde dies später als offenkundige Fehlleistung der Engländer interpretiert, was schließlich dazu führte, dass diese grundlegende technologische Innovation von der US-Marine genutzt werden konnte. Allerdings findet sich in den Akten des britischen National-Archivs in Kew ein Messprotokoll aus der Zeit nach dem Ersten Weltkrieg, in dem Scheinwerferlampen von Sperry (USA), M.C.D. (GB) und Goerz Beck (D) miteinander verglichen und ihre Leuchtweiten graphisch dargestellt wurden. Insofern ist es doch möglich, dass die britische Marine einen entsprechenden Nutzen aus der Kenntnis von Heinrich Becks Dokumenten gezogen hat.
     Nachdem er mit seiner Frau wieder in den USA angelangt war, wandte sich das britische Marineministerium telegraphisch mit dem Angebot an den deutschen Erfinder, seine Patente, deren Wert mittlerweile erkannt worden war, für eine erhebliche Summe zu erwerben. Dieser lehnte das Angebot jedoch entschieden ab und ließ zunächst das Kindermädchen und die beiden Söhne Harald [7] und Heinz [5] nachkommen.
Bertha Beck, Kindermädchen und Söhne Heinz und Harald in Schenectady

Bertha Beck, Kindermädchen und Söhne Heinz und Harald in Schenectady

Der Artikel Search Lamp with Vapor-Cooled Electrodes in der Electrical World vom 25. Juli 1914 beschrieb die zu dieser Zeit unübertroffene Leistung des Beckscheinwerfers. Tests der US-Navy im Herbst 1914 zeigten, dass der Beckscheinwerfer einen konzentrierteren Lichtstrahl und eine fünffach höhere Leuchtkraft als der Standart-Marinescheinwerfer hatte.

Durch den Kriegsausbruch war natürlich an eine Zusammenarbeit der amerikanischen Marine mit deutschen Firmen nicht mehr zu denken, sodass ein Lizenzvertrag zwischen der General Electric Company, Schenectady, und Heinrich Beck über die Verwertung seiner Scheinwerferpatente abgeschlossen wurde. Im Februar 1915 erschien in der Knickerbocker Press ein ausführlicher Artikel, in dem der deutsche Erfinder über seine Erlebnisse während des Kriegsausbruches berichtete. Darin hob Heinrich Beck die

enorme Bedeutung des neuen Scheinwerfers zur Abwehr feindlicher Torpedo-Boote hervor. Außerdem kam die Vermutung zum Ausdruck, dass die gesamte deutsche Marine mit dem neuen Scheinwerfer ausgerüstet sei und dass sein Feld-Einsatz den deutschen Marsch auf Paris unterstützt habe.
Es gelang GE dann auch unter anfänglicher Beratung des Erfinders, in kurzer Zeit eine ausgereifte Scheinwerfer-Konstruktion vorzustellen, wobei sich auch der damalige Chefingenieur von General Electric, Charles Proteus Steinmetz, mit dieser Entwicklung beschäftigte. Der Beckscheinwerfer wurde auf allen Schiffen der US-Marine eingeführt wurde. Mit seiner Frau, seinen beiden Söhnen und dem deutschen Kindermädchen bezog Heinrich Beck ein Haus in Schenectady, dem Firmensitz von General Electric.
Der Erfolg des Beckscheinwerfers rief jedoch auch Mitbewerber auf den Plan, die auf ungeklärte Weise an die Entwicklungsunterlagen und Versuchsmuster herangekommen waren. So war die Firma Sperry Gyroscope Comp. noch während des Krieges mit einem Scheinwerfer herausgekommen, der bis in kleinste Details eine weitgehende Nachbildung der ersten Beckschen Versuchslampenkonstruktion darstellte.

Zuvor hatte sich Elmer A. Sperry vergeblich um einen Kauf der amerikanischen Rechte an dieser deutschen Erfindung bemüht. Er war nicht bereit gewesen, die 100.000 US-Dollar zu bezahlen, die Heinrich Beck für den Verkauf seiner amerikanischen Scheinwerferpatente verlangt hatte. Stattdessen hatte er ihm den Gegenvorschlag gemacht, dass die Lizenzgebühren auf Scheinwerferverkäufe unter Beck, Sperry und allen anderen aufgeteilt würden, "deren Patente wirklich Schutz für den Hochleistungsscheinwerfer bieten".
Sperry wollte seine eigenen Scheinwerferpatente verwerten und bot Heinrich Beck einen Anteil an den Lizenzgebühren für den Fall an, dass er die Patente kaufen sollte, wegen dessen früher Arbeit "in der Grundlagenentwicklung". Dazu war Heinrich Beck jedoch nicht bereit, da er den Wert seiner Erfindung genau zu kennen meinte und sie durch entsprechende Patente für vollständig geschützt hielt. Er hatte diese Patente dann für 100.000 Dollar an General Electric verkauft, zusätzlich zu 35.000 Dollar an Provision und Auslagen.

Nachdem die Schiffe der US-Marine mit Beckscheinwerfern ausgerüstet worden waren, bemühte sich Sperry erfolgreich um einen Auftrag der US Coastal Guard, der er seinen Scheinwerfer präsentierte. Der einzige Unterschied zum Beckscheinwerfer bestand darin, dass Sperry anstatt der Kühlung der Elektrode durch Alkohol - wie sie von Heinrich Beck anfänglich verwendet wurde - auf Luftkühlung setzte.

Doch zwischenzeitlich und bereits zwei Jahre vor dem Auftauchen des sogenannten "Sperry"-Scheinwerfers war schon Heinrich Beck zu einer reinen Luftkühlung übergegangen und hatte dieses Prinzip auch durch ein entsprechendes US-Patent schützen lassen. In der Electrical World vom 23.9.1916 wurde in dem Artikel Hight-Intensity Searchlight for Governmental Purposes die vermeintliche Neuerfindung Elmer A. Sperrys ausführlich besprochen und als in wesentlichen Aspekten der Entwicklung Heinrich Becks, die zwei Jahre davor in dieser Fachzeitschrift dargestellt worden war, überlegen bezeichnet.
Der Vertreter Heinrich Becks in den Vereinigten Staaten, Louis Auerbacher, der wesentlich dazu beigetragen hatte, dass der deutsche Erfinder seine Scheinwerfererfindung erfolgreich der US-Marine hatte präsentieren können, protestierte drei Monate später am 9.12.1916 in einem Leserbrief an die Electrical World gegen die Bezeichnung "Sperryscheinwerfer" für diese nur minimal veränderte Kopie des ihm wohlvertrauten Beckscheinwerfers:
GE/Beckscheinwerfer von 1916

     "(...) Meine Aufmerksamkeit wurde auf einen Artikel in der Ausgabe der ‚Electrical World' vom 13. September 1916 gelenkt, der einen Scheinwerfer beschrieb, der Elmer A. Sperry zugeschrieben wurde. Ich habe solche und ähnliche Artikel (...) mit beträchtlicher Verwunderung gesehen, da mir dieser sehr vertraut war, da ich jedes wesentliche Element des vermeintlichen Sperryscheinwerfers vor einigen Jahren im Scheinwerfer von Heinrich Beck gesehen habe, von dem ich Ihnen Daten lieferte, die von Ihnen in einem Artikel in der Ausgabe der ‚Electrical' World vom 25. Juli 1914 dargestellt wurden.
     Von welchem Gesichtspunkt aus ich den sogenannten Sperryscheinwerfer auch betrachte, erinnert mich die sogenannte Sperrylampe doch jedes Mal an die Beck-Struktur, und die Sperry-Schöpfung scheint mir eine freie und lose Ansammlung von Elementen zu sein, die im Beck-System verwandt wurden. Es gibt Merkmale in der Sperry-Konstruktion, die von der Becklampe abweichen, aber diese markieren keine Abkehr vom Beck-System oder der Beck-Idee, mit anderen Worten, der sogenannte Sperryscheinwerfer ist immer noch ein Beckscheinwerfer. Es ist nur fair Mr. Beck gegenüber, für dessen Ankunft in den Vereinigten Staaten ich zu einem Großteil verantwortlich bin, die Leser ihres wertvollen Magazins auf den Eindruck hinzuweisen, den die Sperry-Veröffentlichung auf jemand macht, der mit der Sache vertraut ist".
      Heinrich Beck selbst war sich natürlich auch sofort darüber klar, dass er versuchen musste, ein amerikanisches Patent-Gericht von der Verletzung seines US-Patentes durch Sperry Gyroscope zu überzeugen. Dies führte zu einem langen Patentverletzungs-Prozess, der vom Ende des Jahres 1917 bis zum Anfang des Jahres 1919 andauerte. Hinzuweisen ist in diesem Zusammenhang auf den Artikel Feindlichen Patenten wird Schutz gewährt der New Yorker Staatszeitung vom 31.10.1917, in dem es wörtlich heißt:
      "Ausnutzung ist Beschränkungen unterworfen. Amerikanische Fabrikanten müssen lizenziert sein, Berichte ablegen und gewisse Zahlungen leisten. (...) Die Bundes-Handelskommission hat heute die Bedingungen festgelegt, welche unter dem 'Trading with the Enemy-Gesetz' für die Ausnutzung von Patenten feindlicher Ausländer in diesem Lande gelten sollen. Amerikanische Fabrikanten können Lizenzen für die Dauer des Patents, nicht nur für die Dauer des Krieges, erhalten, doch werden keiner einzelnen Firma exklusive Privilegien gewährt. Durch das Gesetz werden etwa zwanzigtausend Patente betroffen, von denen viele für die amerikanischen Industrien von größtem Werte sind.
     Der Antragsteller muß darlegen, daß die Ausnützung des betreffenden feindlichen Patents im Interesse des allgemeinen Wohls liegt, ein Bedarf herrscht, der jetzt nicht befriedigt werden kann, und der Antragsteller hinreichend ausgerüstet ist, den betreffenden Artikel zu produzieren. Lizenzierte Fabrikanten müssen bei der Handelskommission halbjährliche Berichte einreichen und dreizehn Tage darauf gewisse Zahlungen an den Verwalter feindlichen Eigentums leisten".
     Sollte die eigenmächtige Verwendung des US-Scheinwerferpatentes von Heinrich Beck durch Elmer A. Sperry im Jahre 1916 nach dem Kriegsein-tritt der Vereinigten Staaten 1917 unter diesen Gesichtspunkten zumindest teilweise von der US-Regierung gerechtfertigt worden sein? Es gibt deutliche Hinweise darauf in einem Bericht Louis Auerbachers über die Scheinwerfer-Verkaufsverhandlungen mit Sperry Gyroscope, den der Leiter der GE-Patentabteilung, Joseph Lyons, zusammen mit einem Brief vom 26.6.1917 Heinrich Beck zukommen ließ.
     Explizit gibt Auerbacher dort die Aussage eines Angehörigen der Militärverwaltung wieder, dass die amerikanische Regierung offenbar ganz gezielt darauf hin wirkte, Sperry Gyroscope ein günstigeres Plagiat des Beckscheinwerfers zur Minimierung der Anschaffungskosten herstellen und anbieten zu lassen - unter Missachtung aller gültigen US-Patente für den Beckscheinwerfer.

"Während ich auf dem Navy Yard war, interessierte ich mich sehr für den Kreiselkompass, der mir als die Erfindung Mr. Elmer Sperrys vorgestellt wurde. Ich wurde Mr. Sperry vorgestellt, und während eines Gesprächs, das im Juli geführt wurde,(...) machte Mr. Sperry den Vorschlag, dass es ein guter Plan sein könne, wenn er und die Sperry Gyroscope Company mit dem Erfinder ein Abkommen träfen,

dass diese Scheinwerfer in seiner Firma in Brooklyn hergestellt würden, da er momentan nur einen Artikel herstellen würde, für den es relativ geringe Nachfrage gebe. Der Scheinwerfer sage ihm sehr als wertvolle Verbesserung gegenüber herkömmlichen Lampen zu, und dazu käme noch, dass er aufgrund seiner sehr engen Beziehungen zum Marineministerium nur geringe Schwierigkeiten haben würde, diese Scheinwerferlampe unter seiner Schirmherrschaft beim Marineministerium unter den allergünstigsten Bedingungen einzuführen. (...) Er lud Mr. Beck und mich ein, seine Fabrik zu besuchen, und er zeigte all die Möglichkeiten, die er hätte, um diesen Scheinwerfer herzustellen und glaubte, dass Mr. Beck so günstig beeindruckt sei, dass er leicht auf Herrn Sperrys Vorschläge eingehen würde. (...)
     Ich könnte hinzufügen, dass in meiner Besprechung mit Admiral Griffin, dem Leiter des Dampfingenieurwesens im Marineministerium und Korvettenkapitänr H. G. Sparrow, seinem Assistenten, der für die Elektrische Abteilung in dieser Behörde zuständig war, und Leutnant McDowell, Test-Offizier des Navy Yards, immer und immer wiederholt wurde, dass diese Erfindungen für sie absolut neu und neuartig sei, und dass, wenn die Tests die Behauptungen des Erfinders bestätigen würden, sie mehr als gewillt seien, sie ihrem Ministerium zu empfehlen. Das Ergebnis des Besuchs bei der Fabrik Mr. Sperrys war, dass Mr. Sperry wünschte, dass Mr. Beck einen Geschäftsvorschlag unterbreiten solle, wodurch er (Sperry, Anm. d. Autors) seine (Heinrich Becks, Anm. d. Autors) Erfindung und seine Patente in den Vereinigten Staaten kaufen oder kontrollieren könne. Es gab zu diesem Zweck einige Verhandlungen zwischen Mr. Beck und Mr. Sperry, an denen ich nicht teilnahm, weil ich krank zu Hause war. Das Resultat davon war, dass Mr. Sperry Mr. Beck einen undatierten Brief schrieb. Dieser Brief Sperrys umriss die einzigen Bedingungen, unter denen er ins Geschäft kommen wollte, die von Mr. Beck abgelehnt wurden, worauf dieser die Verhandlungen beendete. Wir verbannten Mr. Sperry - was Scheinwerfer betraf - völlig aus unseren Überlegungen und dachten nicht mehr daran.
     Unterdessen waren die Tests im Marineminsterium weitergegangen und abeschlossen worden, und ein Bericht wurde von Leutnant McDowell verfasst, der extrem günstig war, und später wurden die Testergebnisse auf dem Schlachtschiff 'Texas' veröffentlicht, und auch diese waren außerordentlich günstig. Das Marineministerium empfahl offiziell, diese Scheinwerferlampe einzuführen [...] Unmittelbar nach Beendigung der Verhandlungen mit Mr. Sperry begann ich Verhandlungen mit Angehörigen der General Electric Company, um die Erfindung zu vermarkten. Ich hatte zum einen die günstigen Berichte und Empfehlungen des Marineministeriums vorliegen und zum anderen die Tatsache, dass sie gewillt waren, Bestellungen für diese Lampen aufzugeben. Nach mehrwöchigen Verhandlungen wurde [...] ein Vertrag mit der General Electric geschlossen, auf dessen Grundlage sie unter bestimmten Bedingungen dem Kauf von Heinrich Becks Patent zustimmte.

     Inzwischen hatte das Marineministerium uns einen Auftrag über acht Scheinwerferlampen erteilt. Irgendwann im Januar oder Februar 1915 brachte das Marineministerium Spezifikationen für mehrere Lampen des gleichen Typs heraus, und wir waren äußerst erstaunt zu erfahren, dass Mr. Sperry ein Angebot für diese Spezifikationen gemacht hatte. Wir wurden uns damals zum ersten Mal der Tatsache bewusst, dass er das Wissen nutzte, das er während der früheren Verhandlungen und während der Untersuchung der Becklampe auf dem Navy Yard gewonnen hatte, und dass er Vorbereitungen traf, Mr. Becks Lampe zu kopieren, um diese Spezifikationen des Marineministeriums zu erfüllen, die die herausragenden Eigenschaften dieser Scheinwerferlampe abdeckten. Ich versuchte deshalb herauszufinden, wie es kommen konnte, dass Sperry dies versuchen würde, und erfuhr, dass dem Marineminister sehr daran gelegen war, Konkurrenz zu erreichen, und wurde von den Offizieren davon unterrichtet, dass Sperry durch Ermutigung des Marineministers dazu aufgefordert worden sei, ins Geschäft einer versuchten Nachahmung von Mr. Becks Erfindung einzusteigen".
     Entscheidend für die außergerichtliche Einigung zwischen GE und Sperry Gyroscope 1920 - und ein Hinweis auf die tatsächliche Patentrechtsverletzung durch Sperry - war die Einsicht auf beiden Seiten, dass sich ein umfassender Patentschutz für den jeweiligen Hochleistungsscheinwerfer nicht erreichen ließ. Deshalb wurde ein Übereinkommen getroffen, wonach die Sperry Gyroscope Company nur für ihren 150-Ampère-Scheinwerfer Lizenzgebühren wegen entsprechender Patente Heinrich Becks an General Electric abführen musste, während ihre 75-Ampère-Projektor- und Studiolampenscheinwerfer als unter der vereinbarten Grenze von 100-Ampère liegend davon nicht betroffen waren. Seinerseits machte der Vertreter Sperrys, Thompson, General Electric den Gegenvorschlag, Rechte an der Verbesserung des kommerziellen Scheinwerfers zu erwerben, dessen Patentierung Sperry Gyroscope anstrebte. Falls GE den von Sperry Gyroscope entwickelten und patentierten Studioscheinwerfer unter Lizenz nutzen wollte, so könne man möglicherweise gegenseitig auf Lizenzforderungen verzichten, war die Einschätzung Thompsons.
      1915 war Sperry zum Mitglied des Naval Consulting Board ernannt worden, dem er bis 1929 diente. Diese Ernennung institutionalisierte das informelle Verhältnis, das Sperry mit der Navy vor dem Krieg aufgebaut hatte. Obwohl Sperry die Priorität des GE/Beckscheinwerfers anerkennen musste, konnten nach dem inzwischen erfolgten Kriegseintritt der USA keine Lizenzforderungen mehr geltend gemacht werden. 1924 fasste Heinrich Beck die technischen Aspekte dieses Rechtsstreits in einem Vergleich beider Systeme zusammen.
     Nach dem Eintritt der USA in den Ersten Weltkrieg 1917 konnte Heinrich Beck es laut Tagebuch nicht mehr mit seinem Patriotismus vereinbaren, an der Kriegsrüstung gegen sein Heimatland beteiligt zu sein. Allerdings gab es auch bereits im Vertrag zwischen ihm und der General Electriceine Bestimmung, wonach seine Leistungen für bzw. Bezahlung durch GE für den Fall enden würden, dass die Vereinigten Staaten in den Krieg einträten.
     Er wurde mit seiner Familie jedoch weitgehend unbehelligt gelassen und konnte sich bis auf gelegentliche persönliche Meldungen bei der Polizei frei bewegen.

US-Patent für militärisches Kinderspielzeug

Der deutsche Erfinder beendete seine Scheinwerferversuche für General Electric und beschäftigte sich in einer kleinen Kellerwerkstatt mit der Erfindung von allerlei militärischem Kinderspielzeug, das im patriotischen Amerika des Ersten Weltkrieges vermutlich gerne gekauft wurde, und für das auch einige Patente erteilt wurden.
     Bereits 1912 war ihm in den Vereinigten Staaten ein Patent für einen Heiz-Apparat für Werkzeuge erteilt worden. General Electric entwickelte in der Folgezeit einen Armeescheinwerfer auf Basis der Hochstrom-Beckbogen-Kohlenlampe, der aufgrund der geforderten Mobilität wesentlich leichter und gleichzeitig robuster sein musste als die bei der Marine verwendeten Suchscheinwerfer.
     Es dauerte jedoch nicht lange, nachdem Heinrich Beck infolge des Kriegsausbruches zum Verbleib in den Vereinigten Staaten genötigt war, dass man auch in Deutschland den Wert des zunächst abgelehnten Beckscheinwerfers erkannte. Ironischerweise führte eine Häufung in amerikanischen Zeitschriften von Abhandlungen über den sogenannten Sperryscheinwerfer, der ja in wesentlichen Teilen eine Kopie des Beckscheinwerfers darstellte, dazu, dass man sich auch in Deutschland wieder des Originals erinnerte. Die entsprechenden Patente sowie die gesamte Fertigung des Scheinwerferbaus in einem eigen Werk in Leipzig-Leuzsch wurden von der Opt. Anstalt C. P. Goerz AG übernommen. Goerz forcierte die Entwicklung und verbesserte die Kohlen dadurch, dass im Docht jetzt anstatt Cerfluid das schwer verdampfbare Ceroxyd (und zwar in der gleichen Menge von etwa 45 %) eingefügt war.
     Sobald nach Kriegsende eine Ausreise möglich wurde, fuhr die Familie in die Heimat zurück, obwohl Heinrich Beck von der Firma General Electric ein verlockendes Angebot als Leiter der Scheinwerferentwicklung erhalten hatte. Stattdessen wurde zwischen der General Electric und Heinrich Beck am 1. Juni 1920 vereinbart, dass der deutsche Erfinder noch drei Jahre lang beratend für General Electric tätig sein und der Firma ein Vorkaufsrecht für seine in diesem Zeitraum

gemachten Erfindungen einräumen sollte, wofür er im Gegenzug einen jährlichen Gehaltsvorschuss von 2000 Dollar bekommen würde.
Außerdem kam es am 7. Mai 1921 zu einem weiteren Abkommen zwischen der General Electric und Heinrich Beck, in dem festgelegt wurde, dass "die General Electric darin einwilligt, daß sie keine Scheinwerfer, die Erfindungen enthalten, die in den Patententen beschrieben werden, auf die sich im nachfolgenden bezogen wird, oder Patenten, die im folgenden von der General Electric erworben werden könnten, an irgendeine Person, Firma oder Körperschaft zum Gebrauch irgendeiner Regierung außer den Vereinigten Staaten von Amerika verkauft, die mit dem deutschen Kaiserreich in einem Zeitraum von 5 Jahren vor dem Verkauf im Kriegszustand war". Praktisch bedeutete dies also 1921 - drei Jahre nach Kriegsende - noch eine vertragliche Einschränkung von zwei Jahren für den Scheinwerferexport der General Electric.

Heinrich Beck in his laboratory in Meiningen in 1920

Heinrich Beck fand in Meiningen ein vollkommen verwahrlostes Grundstück und ein kaum noch betriebsfähiges Labor vor. Eine Arbeitsaufnahme auf dem angestammten Forschungsgebiet war durch die Bestimmungen des Versailler Vertrages, die - mit Ausnahme von Siemens-Schuckert - eine Scheinwerferproduktion in Deutschland untersagten, zunächst unmöglich. Er stand weiter in Briefkontakt mit Louis Auerbacher, um zu bewirken, dass die US-Regierung ihm den Körtingscheinwerfer zurückgab, da er angesichts

der Inflation in Deutschland nicht mehr in der Lage war, einen neuen Versuchsscheinwerfer anzuschaffen.

Eine zweite Übereinkunft mit General Electric vom 7. Mai 1921 hatte in Bezug auf den dort genutzten Beckscheinwerfer festgelegt, dass das Unternehmen die Summe von 1500 Dollar als Entschädigung für die Tests mit dem Exemplar zahlen wollte, den Heinrich Beck 1914 in die Vereinigten Staaten gebracht hatte, und der ihm nun zurückgegeben werden sollte. Wörtlich hieß es dort: "Der betreffende Scheinwerfer wird nun in direkter Verantwortung des Inspektors für Technikmaterial von der Verwahrstelle für ausländisches Eigentum im Werk der General Electric in Schenectady, N. Y. aufbewahrt, (...) und die General Electric stimmt zu, (...) daß sie auf eigene Kosten den betreffenden Scheinwerfer sicher für den Export verpacken und denselbigen Heinrich Beck oder seinem beglaubigtem Vertreter zur Verfügung stellen wird".
Den Beckscheinwerfer konnte man nachts über die Stadt strahlen sehen. Auf diversen Messstationen in unterschiedlicher Entfernung wurde die Leistung des Scheinwerfers genau analysiert.
Heinrich Beck und Erich Koch testen den GE-Versuchsscheinwerfer

Heinrich Beck und Erich Koch testen den GE-Versuchsscheinwerfer

     1920 erschien in der Elektrotechnischen Zeitschrift ein Beitrag mit dem Titel Fortschritte der deutschen Scheinwerfertechnik!, in dem ausführlich auf die technische Grundlagenarbeit Heinrich Becks bei der Entwicklung des Beckscheinwerfers eingegangen wird. Der Verfasser, Dr. G. Gehlhoff, stellt am Ende deutlich klar: "Auch der mit amerikanischem Tamtam unter dem Namen Sperry-Scheinwerfer bekannt gewordene unrechtmäßige Abklatsch des Beck-Scheinwerfers vermag diese Leistung deutscher Technik nicht herabzumindern."
     In der Zeitschrift für technische Physik erschien in der neunten Ausgabe des Jahres 1921 ein Artikel von W. Hort unter der Überschrift Scheinwerferwettbewerb des preußischen Kriegsministeriums, in dem ebenfalls festgestellt wurde, dass der vermeintliche Sperryscheinwerfer in Wahrheit ein nur leicht modifizierter Nachbau des Beckscheinwerfers war: "Während des Krieges wurde in der ‚Engineering' vom 10. November 1916 eine Scheinwerferlampe von wesentlich beträchtlicherer Wirksamkeit beschrieben und abgebildet, die bei 150 Amp. mindestens das Doppelte der mittleren Intensität der üblichen 110 cm-Lampe entwickeln mußte, wenn das veröffentlichte Polardiagramm richtig war. Die neue Bauart gab sich als Erzeugnis der Sperry-Gyroscope-Company, also als ein amerikanisches, zu erkennen. In Wirklichkeit handelte es sich aber um die Lampenkonstruktion des deutschen Ingenieurs H. Beck, der vor dem Kriege zur Ausnutzung seiner Erfindung nach Amerika gegangen war".
     Heinrich Beck verfasste in dieser Zeit seinerseits einen Aufsatz mit dem Titel Beobachtungen über die Entwicklung der elektrischen Beleuchtungstechnik in den Vereinigten Staaten für die Hannover-Sonderausgabe der E.W., in dem er sich auch mit seiner Scheinwerferentwicklung und dem Nachbau Sperrys beschäftigte: "Der Beckscheinwerfer stellt heute die stärkste künstliche Lichtquelle dar, welche vorhanden ist; insbesondere auch, soweit spezifische Flächenhelligkeit in Betracht kommt. Der später erschienene sogenannte ‚Sperry´scheinwerfer ist lediglich eine getreue Kopie des Beckscheinwerfers, ist nach den grundlegenden Beck-Patenten hergestellt und bietet gegenüber dem Beckscheinwerfer absolut nichts Neues". Er fasste die technischen Aspekte dieses Rechtsstreites 1924 auch in einem Vergleich beider Systeme zusammen.
     Der Erfinder nutzte zudem die Zeit, um in Ruhe eine umfassende Arbeit über die im Laufe der Jahre angesammelten Forschungsergebnisse fertig zu stellen, die er unter dem Titel Theorie des Becklichtbogens publizierte. Es blieb dies der einzige größere Aufsatz von seiner Hand.      Die Entwicklungsarbeiten kamen ganz langsam wieder in Fluss und eine Reihe von Verbesserungen wurden erdacht und erprobt, so z.B. die Zündung des Lichtbogens mittels einer beweglichen Drittelektrode innerhalb von 0,1 Sekunden.

Mit der Verwendung der Intensivbogenlampe für die Bühnen- und Filmbeleuchtung im Studio sowie der Kinoprojektion wurde dann der Einsatz des Beckbogens entwicklungstechnisch vorbereitet, nachdem schon in den USA aufgrund der dort vorliegenden Erfahrungen mit dem Beckscheinwerfer der Marine Kinoprojektoren serienmäßig mit Hochstrom-Bogenlampen ausgerüstet worden waren.
Dabei war besonders die naturgetreue Farbwiedergabe von Vorteil. In Deutschland waren die Bogenlampen-Projektoren der Dresdner Firma Ernemann sehr renommiert, die zwischen 1936 und 1951 hergestellt wurden.

Die Folgezeit brachte dann auf dem Gebiet des Hochleistungsscheinwerfers für die Fliegerabwehr neue Aufgaben, woran seine Söhne, Dr. Harald Beck und Dr. Heinz, Beck sowie sein Assisten, Erich Koch, maßgeblich beteiligt waren. Diese Scheinwerfer wurden schließlich in sehr großen Stückzahlen von den Siemens-Schuckertwerken in Lizenzfertigung und der AEG hergestellt. Auch die Siemens Schuckertwerke hatten sich nach der Veröffentlichung der Beckerfindung mit dem neuen Weg der Lichtintensitätserhöhung befasst. So wurden Versuche mit hochüberlasteten Reinkohlen vorgenommen, die nicht zum Ziel führten. Ein Mitarbeiter von Siemens & Halske, Podszus, versuchte 1918 durch Zusammenschnüren der Strombahn eine hohe Leuchtdichte zu erhalten. Seine Patente fielen unter das Beckpatent, auch stieß die praktische Ausführung der Lampe auf Schwierigkeiten.

Zum Vergrößern anklicken: 150 cm SSW/Beck-Flakscheinschwerfer B

     In den Jahren 1920/21 hatten sich Goerz und SSW über die gegenseitige Nutzung der auf dem Gebiet der Beckerfindung liegenden Patente geeinigt. Die Siemens-Schuckertwerke intensivierten in dieser Zeit die Weiterentwicklung des Beckscheinwerfers und die Lampenkonstruktion. In Kooperation mit der Sipla wurden neue Kohlen hergestellt. Der nächste Schritt war die Lieferung eines 2 m 300 Amp. Scheinwerfers für Griechenland. Bei der weiteren Erhöhung der Stromstärke gab es Probleme, einen ruhigen Lichtbogen zu erhalten. Dies hatte schon Beck beobachtet und in seiner einzigen Veröffentlichung Theorie des Becklichtbogens darauf hingewiesen, es ging um das Gabeln der negativen Flamme, das von einem heulenden Ton begleitet war.
     Dr. P. Guillery vom Scheinwerferlaboratorium der SSW untersuchte dieses Phänomen, das er durch Zeitlupenaufnahmen als Wendeln erkannte. Wenn auch die 500 Amp. nicht erreicht wurden, so gelang doch die Entwicklung einer 450 Amp. Lampe für den 200/40 cm Scheinwerfer von 1940. Durch Anordnung einer Stromschleife, parallel zur negativen Kohle, wurde eine Stabilisierung des Lichtbogens möglich und eine Scheinwerferlichtstärke von 2769 x 10⁶ cd erreicht. Eine weitere Steigerung der Stromstärke auf mindestens 1000 Amp. wurde mittlerweile vom Waffenamt gefordert und 1941 erteilte diese Behörde unter dem Kennwort "Kratervergrößerung" den Auftrag zur Entwicklung eines neuen Scheinwerfers. Lichttechnisch ging es dabei um zwei Herausforderungen:
1. Steigerung der Stromstärke auf wenigstens 1000 Amp.
2. Möglichst gleiche Verteilung der Leuchtdichte über den ganzen Krater, um das Ziel über die ganze Fläche mit möglichst hoher Beleuchtungsstärke zu beleuchten.
     Ein vollkommen neuer Weg der Ausführung der Kohlen und der Lampen wurde beschritten. Die physikalischen Grundlagen schuf Dr. Guillery mit seinen Mitarbeitern. Mit dem 2 m Scheinwerfermodell 200/44 und einer neuen Lampe für 1000 Amp. wurde eine Lichtstärke von 4983 x 10⁶ cd erreicht. Für einen 3 m Scheinwerfer, dessen Ausführung während der zweiten Hälfte des Zweiten Weltkrieges entwickelt wurde, würde dieser eine Lichtstärke von 9967 x 10⁶ cd ergeben haben.
     Bei dieser neuen Lampe ging man von den Kohlen mit rundem Querschnitt zu einem rechteckigen über. Um möglichst gleichmäßige Leuchtdichte über die gesamte Kraterfläche zu erhalten, testete man Nurdochtkohlen, also Kohlen unter Fortfall eines Mantels. Die Versuche verliefen ungünstig. Der Docht schwitzte seitlich die Salze aus, es gab Schlacken und Risse. Die endgültigen rechteckigen Kohlen erhielten einen dünnen Mantel von nur 0,5-1 mm Stärke, und brannten gut. Die gewaltige Entwicklung des Beckscheinwerfers durch die Arbeiten der Siemens-Schuckertwerke spiegelt sich am deutlichsten in den Werten der folgenden Tabelle wieder. In der Tabelle sind in der letzten Spalte zum Vergleich auch die früheren Werte der Reinkohlen der Scheinwerfer angegeben.
SSW-Tabelle

Diese Leistungssteigerungen der Hochleistungsscheinwerfer waren nur durch jahrelange intensive Arbeit der mit der Forschung Beauftragten und ihrer Mitarbeiter in enger Zusammenarbeit mit den die Kohlen fertigenden Firmen Siemens-Plania, C. Conradty, Dr. Patzelt, Dipl. Ing. Baldewein und Obering. Leuchs möglich. In Zusammenhang mit der Messung der Lichtstärke auf weite Entfernungen wurde zur Bestimmung der Lichtverluste in der Atmosphäre ein Sichtgerät von Dr. Guillery und G. Kapp gebaut, das mit einer Fotozelle als Empfängergerät und einer Vergleichslichtquelle arbeitete.
Das Labor in Meiningen wurde als Entwicklungsabteilung 1936 der AEG eingegliedert. Über diese Zeit gibt es bedauerlicherweise keine Dokumente, da ein Großteil des AEG-Archivs am Friedrich-Karl-Ufer in der Mitte Berlins während des Zweiten Weltkriegs zerstört wurde. Die Scheinwerfer von Heinrich Beck wurden in der Folgezeit zu immer größeren Leistungen gebracht.

Zeugnisse dafür sind entsprechende Zeitungsartikel, in den die erstaunliche Leuchtkraft des Beckscheinwerfers beschrieben wurde, sowie Aufnahmen wie jene des berühmten "Lichtdomes". Nach dem Kriege wurden die Arbeiten an der Scheinwerferentwicklung von Harald Beck mit wissenschaftlicher Zielsetzung (z.B. in der Atmosphärenforschung) weitergeführt. Andere Lichtbogen- und Plasmaanwendungen kamen hinzu; so z.B. das thermische Plasmaspritzen von hochschmelzenden Metallen.

Ehemalige Sternwarte auf dem Heinrich Beck Institut um 1960

Die Meininger Forschungsstätte wurde 1955 in ein Institut der Akademie der Wissenschaften der DDR umgewandelt und auf dem Dach eine kleine Sternwarte eingerichtet. 1968 übernahm die Technischen Hochschule in Ilmenau die Labore in Meiningen, nachdem Prof. Harald Beck 1962 als Gründungsdirektor der Lichttechnischen Fakultät in die Bundesrepublik übergesiedelt war.
Mehr als 20 Jahre bis zum Ende der DDR untersuchte das Wissenschaftlerteam in Meiningen technisch nutzbare Plasmen, wobei vornehmlich anwendungsnahe Industrieprojekte verfolgt wurden. Die dabei erzielten Ergebnisse konnten sich auch im internationalen Vergleich durchaus sehen lassen.

Von 1960 bis 1963 wurden in Zusammenarbeit mit dem Institut für Optik und Spektroskopie der Akademie der Wissenschaften der DDR zu Berlin in Berlin-Adlershof in der Abteilung Atmosphärische Optik auch Untersuchungen zur atmosphärischen Trübungsschichtung durchgeführt, indem Helligkeit und zeitweilig auch Polarisationsgrad des senkrechten Scheinwerferstrahls vom 4 km entfernten Schloss Landsberg aufgezeichnet wurden.

Literatur hierzu:

Helligkeitsmessungen eines senkrechten Scheinwerferstrahls zur Bestimmung der vertikalen Trübungsschichtung der Troposphäre, Teile I und II, Beitr. Phys. Atmos. 40, 95-116 und 117-128, 1967

Helligkeits- und Polarisationsmessungen am senkrechten Scheinwerferstrahl, X Internat. Wiss. Koll. TH Ilmenau 1965, Vortr.-Reihe Technische Optik/Atmosphärische Optik, 109-115