Stejnosměrný nebo střídavý – počátky elektrifikace v Rakousku-Uhersku

Představte si fascinaci obyvatel měst v Rakousku-Uhersku, když se v ulicích poprvé rozsvítila elektrická světla. Pro mnohé z nich to byl malý zázrak, hmatatelný důkaz příchodu nové éry, která slibovala nejen technický pokrok, ale i zásadní proměnu každodenního života. Na přelomu 19. a 20. století byl elektrický proud jedním z hlavních symbolů moderní doby a průmyslové revoluce. Přestože dnes bereme elektřinu jako samozřejmost, v tehdejší době šlo o přelomový objev s dalekosáhlými dopady na ekonomiku, společnost i kulturu.

Téma zavádění elektřiny v Rakousko-Uherské monarchii se neobejde bez zmínky o soupeření dvou odlišných technologií – stejnosměrného a střídavého proudu. Tato rivalita, známá i jako „válka proudů“ (anglicky „War of the Currents“), ovlivnila nejen způsob elektrifikace, ale také budoucí směřování energetiky v celé Evropě a Severní Americe. Rakousko-Uhersko se stalo pozoruhodnou „laboratoří“ pro testování a uplatňování obou systémů, přičemž každý z nich našel své specifické využití v různých oblastech.

V této eseji se podíváme na to, jak oba systémy přispěly k počátkům a rozvoji elektrifikace Rakouska-Uherska. Významnou a průkopnickou roli v tomto procesu sehrál český vynálezce a podnikatel František Křižík, jehož inovační přínos k rozvoji stejnosměrného proudu v monarchii byl nepopiratelný a zásadní. Na druhé straně postupně sílil vliv střídavého proudu, který se díky svým výhodám v oblasti dálkového přenosu energie nakonec stal dominantní technologií.

Thomas Alva Edison (1847 – 1931) drží v ruce svůj vynález – žárovku

Krátký historický kontext

Konec 19. století, období známé jako La Belle Époque, bylo charakterizováno neuvěřitelným tempem technického pokroku a optimismem spojeným s vírou ve vědu a techniku. Elektřina, která byla do té doby spíše předmětem vědeckých experimentů a demonstrací, začala nacházet široké praktické uplatnění v průmyslu, dopravě i v domácnostech. Vynálezy jako žárovka Thomase Alvy Edisona (1879), elektromotor, transformátor a dynama umožnily rozvoj elektrických sítí a nejrůznějších elektrických zařízení. Evropou i Severní Amerikou se šířily první elektrifikované města, jejichž zářící příklad inspiroval i Rakousko-Uhersko a podnítil zde diskuzi o zavádění elektrické energie.

Rakousko-Uhersko se na přelomu 19. a 20. století nacházelo v období dynamické industrializace a modernizace. Města jako Vídeň, Praha, Budapešť, Terst, Lvov, Krakov či Brno se stávala prosperujícími centry průmyslu, obchodu, bankovnictví a kultury. S tím souvisela i naléhavá potřeba modernizace zastaralé infrastruktury – dopravy (železnice, tramvaje), veřejného osvětlení, telegrafie a energetiky. Společenské klima, ovlivněné pozitivním vnímáním vědy a techniky, podporovalo inovace a technický pokrok, což vytvořilo úrodnou půdu pro zavádění elektřiny a rozvoj elektrotechnického průmyslu.

Stejnosměrný proud a jeho aplikace

Stejnosměrný proud (DC – Direct Current) byl historicky první formou elektřiny, která našla širší praktické využití. Jeho princip spočívá v konstantním toku elektrického náboje jedním směrem. Mezi jeho výhody patřila relativní jednoduchost výroby a snadná integrace s ranými elektrickými zařízeními, jako byly obloukové lampy, žárovky s uhlíkovým vláknem nebo stejnosměrné elektromotory. Hlavní nevýhodou stejnosměrného proudu však bylo omezení efektivního přenosu energie na krátké vzdálenosti, protože při delším vedení docházelo k značným ztrátám energie v důsledku odporu vodičů. To omezovalo ekonomickou rentabilitu dálkového přenosu.

František Křižík (1847 – 1941), český průmyslník a vynálezce

První aplikace stejnosměrného proudu v Rakousko-Uhersku se logicky zaměřily na lokální osvětlení a městskou dopravu. Město Písek se v roce 1887 stalo prvním městem v českých zemích a zřejmě i v celé monarchii, které zavedlo veřejné elektrické osvětlení. Malá lokální elektrárna, poháněná parním strojem, napájela několik obloukových lamp, což pro místní obyvatele představovalo ohromující a fascinující novinku, symbolizující moderní dobu. Podobné projekty následovaly i v dalších městech, například v Jindřichově Hradci.

Dalším významným milníkem v rozvoji elektrifikace v monarchii bylo zavedení elektrických tramvají. V roce 1891 byla v Praze spuštěna první elektrická tramvajová trať, kterou navrhl, zkonstruoval a realizoval český vynálezce a podnikatel František Křižík. Tento vizionář a průkopník elektrotechniky hrál klíčovou roli v rozvoji a popularizaci stejnosměrného proudu. Křižík nejenže zdokonalil obloukovou lampu a zkonstruoval účinnější regulátory pro stejnosměrné motory, ale také budoval menší lokální elektrárny pro napájení osvětlení, tramvají a menších průmyslových provozů. Jeho aktivity významně přispěly k šíření povědomí o elektřině a k jejímu praktickému využití.

Omezením stejnosměrného proudu, jak již bylo zmíněno, byla nemožnost efektivního a ekonomického přenosu energie na větší vzdálenosti. Pro rozsáhlejší projekty, jako bylo napájení velkých průmyslových podniků, rozsáhlých městských aglomerací nebo elektrifikace železničních tratí, bylo nutné hledat efektivnější technologie.

Střídavý proud a jeho nástup

Střídavý proud (AC – Alternating Current) znamenal technologickou revoluci v oblasti elektrifikace a přenosu elektrické energie. Jeho princip spočívá v periodické změně směru toku elektrického náboje. Klíčovou výhodou střídavého proudu je možnost snadné transformace napětí pomocí transformátorů. Díky tomu bylo možné přenášet elektrickou energii na velké vzdálenosti s podstatně menšími ztrátami než u stejnosměrného proudu. Vysoké napětí pro dálkový přenos se transformovalo na nižší napětí pro koncové spotřebitele.

Zavádění střídavého proudu v Rakousko-Uhersku probíhalo zpočátku pomaleji, ale postupně nabývalo na významu. První větší elektrárny využívající střídavý proud vznikly na přelomu 19. a 20. století a byly schopné efektivně napájet nejen rozsáhlé systémy městského osvětlení, ale také rozvíjející se průmyslové podniky, doly, hutě a další infrastrukturu.

Nikola Tesla (1856 – 1943), srbsko-americký vynálezce a konstruktér elektrických strojů

V rozvoji a prosazení střídavého proudu sehrály klíčovou roli geniální osobnosti jako srbský vynálezce Nikola Tesla a český inženýr a podnikatel Emil Kolben. Tesla, který studoval v Praze a v Budapešti, byl jedním z nejvýznamnějších inovátorů v oblasti elektrotechniky a autorem mnoha patentů spojených se střídavým proudem, včetně asynchronního motoru a polyfázových systémů. Jeho systém střídavého proudu se stal základem moderní energetiky po celém světě. Emil Kolben, český inženýr a zakladatel společnosti ČKD (Českomoravská Kolben-Daněk), se naopak zasloužil o praktickou implementaci a rozvoj střídavého proudu v Rakousko-Uhersku, zejména v průmyslovém sektoru, zejména v elektrotechnickém průmyslu a při elektrifikaci průmyslových podniků. Jeho společnost ČKD se stala významným dodavatelem elektrotechnických zařízení pro celou monarchii.

Soupeření obou systémů v Rakousku-Uhersku (Válka proudů)

V počátečních fázích elektrifikace Rakousko-Uherska se oba systémy – stejnosměrný i střídavý proud – uplatňovaly paralelně a probíhalo mezi nimi intenzivní soupeření, které se v anglosaském prostředí označuje jako „War of the Currents“ (Válka proudů). Stejnosměrný proud, díky Křižíkovým inovacím a dřívějšímu nástupu, dominoval v menších a lokálních projektech, jako bylo veřejné osvětlení menších měst, pouliční osvětlení, elektrické tramvaje v městských centrech a napájení menších průmyslových provozů. Střídavý proud naopak postupně získával převahu v náročnějších aplikacích, kde byl kladen důraz na dálkový přenos energie a napájení rozsáhlých průmyslových komplexů, dolů, hutí a velkých měst.

Klíčovým argumentem pro střídavý proud byla možnost efektivní transformace napětí, která umožňovala minimalizovat ztráty energie při dálkovém přenosu. To bylo zásadní pro rozvoj velkých elektráren a propojování energetických sítí. Naopak, stejnosměrný proud byl limitován značnými ztrátami při dálkovém přenosu a vyžadoval budování lokálních elektráren v blízkosti spotřebitelů.

Příkladem postupné převahy střídavého proudu může být i postupné prosazování střídavé trakce v železniční dopravě, i když v Rakousko-Uhersku se elektrifikace železnic rozvíjela pomaleji než v některých jiných evropských zemích. Pozdější přechod na střídavý proud u železnic byl dán právě jeho efektivitou a univerzálností pro dálkové tratě.

Vliv elektrifikace na společnost a ekonomiku Rakouska-Uherska

Elektrifikace měla hluboký a transformativní dopad na průmysl, města i každodenní život obyvatel Rakousko-Uherska. Osvětlení ulic, náměstí, obchodů a domů výrazně zlepšilo kvalitu života ve městech, prodloužilo aktivní část dne a zvýšilo pocit bezpečí. Elektrická energie umožnila rozvoj moderní hromadné dopravy v podobě elektrických tramvají, což zrychlilo a zefektivnilo pohyb po městech. V průmyslu elektrifikace umožnila zavedení nových výrobních technologií, zvýšení produktivity a rozvoj nových průmyslových odvětví. Elektrifikace také podnítila rozvoj infrastruktury, budování elektráren a rozvodných sítí, což vedlo k vzniku nových pracovních míst a k růstu ekonomiky. Rakousko-Uhersko se díky zavádění elektřiny a rozvoji elektrotechnického průmyslu stalo jednou z technologicky nejpokročilejších zemí své doby a významně se podílelo na rozvoji moderní civilizace.

Příklady aplikací elektřiny v Rakousku-Uhersku:

V roce 1889 zprovoznil „český Edison“ František Křižík první tuzemskou veřejnou elektrárnu na Žižkově (tehdy ještě samostatném). Žižkov byl první obcí v Česku s veřejným elektrickým osvětlením (tedy pět let před samotnou Prahou).

Závěr

Počátky elektrifikace v Rakousku-Uhersku byly dynamickým obdobím, poznamenaným soupeřením a koexistencí dvou odlišných systémů – stejnosměrného a střídavého proudu. Oba systémy významně přispěly k rozvoji a modernizaci monarchie, přičemž každý z nich našel své specifické uplatnění v závislosti na konkrétních potřebách a technických možnostech. Stejnosměrný proud, propagovaný zejména Františkem Křižíkem, sehrál klíčovou roli v počáteční fázi elektrifikace, zatímco střídavý proud, díky svým výhodám v oblasti dálkového přenosu energie, se postupně prosadil jako dominantní technologie a stal se základem moderních energetických sítí. Elektrifikace významně ovlivnila modernizaci Rakousko-Uherska, urychlila industrializaci, proměnila život ve městech a položila pevné základy pro další rozvoj energetiky ve střední Evropě. Odkaz této průkopnické éry je dodnes patrný v mnoha aspektech moderní společnosti, v technologiích, které denně používáme, i v infrastruktuře, která nás obklopuje.