Energie a teplo pro Brno (1)

Na konci 80. let 18. stoleti pracovalo v Brně 836 parnich strojů, tehdy ještě jedinych zdrojů mechanicke energie pro pohony strojů. Nicmeně elektrotechnicky průmysl se již dral na vysluni a nejslavnějši tovarnou tohoto oboru se stala fi rma Bartelmus, situovana v Čechyňske ulici do těsne blizkosti průmysloveho děni na jihu města. Potencial strojirenske vyroby a produkce energetickych zařizeni dynamicky rostl. Aktivně k tomu přispělo rovněž založeni Brněnsko-Kralovopolske strojirny Lederer a Porges, se zaměřenim na cukrovarnicky průmysl a vyrobu kotlů. V době konání Světové výstavy v Paříži v roce 1900 se v Brně etablovalo již 320 prosperujících továren, které potřebovaly energii. V Brně pracovala více než polovina parních strojů na výrobu mechanické, či elektrické energie instalovaných na Moravě a ve Slezsku. Elektřina se začala používat i ke svícení. První instalace elektrického osvětlení na Moravě se uskutečnila v blízkém židlochovickém cukrovaru v roce 1880. SVĚTOVA VYSTAVA V PAŘIŽI A NOVY SVĚT ENERGIE Na zmíněné Světové výstavě v Paříži v roce 1900 vystavovali Brit Charles Parsons a Švéd Gustaf de Laval svoje parní turbíny. Tato novinka ihned zaujala inženýry První brněnské strojírny a Wannieckovy strojírny. Zástupci obou strojíren ještě na výstavě zakoupili licenci systému Parsons. V tomtéž roce už pracovala v brněnské městské elektrárně Lavalova parní turbína o výkonu 300 ks (podle starého značení), tedy asi 73 kW. Konstrukční řešení Charlese Parsonse s řadami lopatkových kol se však ukázalo pro další vývoj slibnější než princip Lavalův a již první model parní turbíny tohoto vynálezce poháněl dynamo o výkonu 7,5 kW. Dobové technické výkresy dokazují, že už v roce 1901 měli v První brněnské strojírně vlastní parní turbínu typu Parsons. Prakticky se tak strojírna dostala do popředí technického rozvoje. Parní turbíny byly výkonnější než parní stroje. Lépe se udržovaly a jejich vývoj se zdál být otevřený novým řešením a tím i zvyšování výkonu. Předností byla rovněž čistota výstupní páry za turbínou postrádající olej. Čistá pára se mohla používat k recyklování ohřevem, a to byla doslova převratná novinka. Parní turbíny nabízely rovněž další zvyšování otáček a tím teoreticky neomezené možnosti výkonu (v tehdejších měřítcích výkonů parních strojů). Všechny tyto přednosti parních turbín ve srovnání s parními stroji s velkým množstvím mechanických částí a těžkopádnou regulací hovořily jednoznačně pro rotační princip přeměny energie páry v mechanickou energii. Otevíraly se nové možnosti výroby energie s vyšší účinností. A parní turbíny měly velkou roli i v rozvoji teplárenství ve světě. Princip tepelného spádu parních turbín přímo vybízel k dalšímu využití protitlaké páry nebo i kondenzátu k teplárenským účelům. Inženýři z oboru mechaniky ihned pochopili nové možnosti. Vlastní vývoj parních turbín a kotlů v První brněnské strojírně nabral na obrátkách. Už v roce 1903 vystavila První brněnská strojírna svůj koncept „P“ parní turbíny na Všeobecné výstavě v Ústí nad Labem. Výkon tohoto stroje byl 150 PS (německé označení HP), tedy asi 111 kW, s teplotou vstupní páry 180 oC, tlak 9 barů a 3500 ot.min-1. Tuto turbínu po výstavě odvezli do Brna a instalovali v prostorách První brněnské strojírny „Vaňkovka,“ kde pracovala až do roku 1930. Odběr parních turbín z PBS rychle rostl. Vznikly koncepty ve světě známé pod označením PBP, BB nebo Bauart Brünn, které řešily jiné způsoby lopatkování rotoru nebo i nové uložení rotoru do tzv. barelu k omezení problémů s dilatací oceli vystavené poměrně vysokým teplotám páry v parních turbínách. Výroba parních turbín v Brně ovlivnila celkové pojetí místního strojírenství, neboť vyžadovala mnohem větší přesnost tvarování a soustružení lopatek, výroby zámků, jimiž jsou přichyceny k rotoru, posléze i vyvažování celé konstrukce. V Brně se tehdy vyráběly i obří dieselové motory pro energetiku. Tento standard si První brněnská strojírna udržela po mnoho let i po 2. světové válce a snad můžeme předběhnout dobu a zmínit se o využití stejného principu známého z parní turbíny nahrazením páry hořícím plynem v pozdějších plynových spalovacích turbínách odvozených od turbínových proudových motorů letadel. Zdařilá koncepce plynové turbíny z berlínské továrny Siemens se dostala do Brna souhrou okolností a je základem systému nejlepšího provozu Teplárny Brno, paroplynové technologie Červený mlýn. V roce 1903 postavili v První brněnské strojírně vlastní elektrárnu s parní turbínou o výkonu cca 800 kWh, jako demonstrační jednotku a vlastní zdroj elektřiny. O 15 let později vyráběli v Brně parní turbíny o výkonu 20 MW, s 3500 ot. min-1, s teplotou vstupní páry 300 oC a tlakem 12 barů. Výkony se zvětšovaly. V roce 1925 už v První brněnské strojírně vyráběli parní turbíny o výkonu až 23 MW. Technické standardy a parametry uváděných turbín byly certifikovány nezávislými komisemi. V archivech První brněnské strojírny lze najít fotografii komise vedené tehdy věhlasným švýcarským odborníkem prof. Ing. Aurelem Boleslavem Stodolou, Dr.h.c., původem ze Slovenska, jehož práce se tehdy v oboru parních turbín a spalovacích motorů cenily nejvýše. V tom období bylo zvykem vyrábět turbíny na „míru“, podle potřeb a možností zákazníka. Dobové snímky dokazují, že v montážní hale PBS umístili ve stejnou dobu větší množství turbín, což svědčí o obrovském zájmu o tyto stroje. VEŘEJNE OSVĚTLENI A IDEA ELEKTRIFIKACE Nedostatek energie pro průmysl i pro obyvatele Brna podnítil banky a podnikatele Rakouska-Uherska k výstavbě elektrárny v Oslavanech. Využívala uhlí přímo nad slojemi. Její výkon na počátku roku 1913 činil asi 3,4 MW. Postupně však rostl. V době ukončení její životnosti (na konci 20. století) měla už výkon přes 100 MW. Rakouská investice nebyla náhodná, stejně jako skutečnost, že oslavanskou elektrárnu budovala německá firma AEG. Již od počátku nového století probíhal boj o elektrifikaci českých zemí Rakouska-Uherska a o ovládnutí kontroly nad ní. Přitom v roce 1905 František Křižík předložil knížeti Jiřímu z Lobkovic, tehdy zemskému maršálu Království českého, projekt na první elektrifikaci měst a obcí, na němž se podílel i prof. Vladimír List. Neujal se. BRNO ZAČALO SPALOVAT ODPAD K provozu oslavanské elektrárny se využívalo především méně kvalitní uhlí z místních dolů. I přesto stačilo na výtop kotlů dodaných AEG Berlín s vývinem páry pro parní turbíny. Hlad po energii nadále vzrůstal. Brno bylo jedno z mála měst v Evropě, které zavedlo už v roce 1905 spalování odpadků a využívalo takto získanou tepelnou energii. Příliv levné pracovní síly z venkova vedl k růstu města a nebývalému rozvoji pavlačových domů, jež obývaly až stovky nájemníků a podnájemníků. S počtem obyvatel narůstal i objem odpadů. Stavbu spalovny svěřili firmě Alfons Custodis z Vídně, jejíž systém se osvědčil již v některých německých městech. Sedm spalovacích komor napojených na kotel na vývoj páry Babcock-Wilcox dodávalo dostatek páry pro parní turbínu typu Parsons s generátorem na střídavý proud. Spalovna vyprodukovala za plného provozu asi 2000 kg škváry za hodinu. Objem odpadu se zmenšil na polovinu. První spalovna komunálního odpadu v Rakousku-Uhersku začala pracovat díky prozíravosti městského zastupitelstva v roce 1905 a citovaná technologie fungovala až do roku 1941, když byla její budova zničena bombardováním. Je opět příznačné, že obnovená spalovna v Brně, a.s. Spalovna a Komunální odpady Brno (SAKO), postavená na základě stavebního povolení z roku 1984, se v současnosti opět rekonstruuje, aby pokračovala v dodávkách tepla do teplárenské soustavy a navíc vyráběla elektrickou energii. Po rekonstrukci nyní z velké části využívá technologii z dílen bývalé První brněnské strojírny, dnes Siemens Industrial Turbomachinery. Brno bylo na počátku 20. století městem zahraničních investic. Město, kde našli uplatnění nejlepší technici a inženýři, kteří posouvali technický vývoj kupředu. Společně s rozvojem výroby parních turbín v Brně tu v posledním roce 19. století vznikla nejstarší technická vysoká škola na Moravě, česká Vysoká škola technická s fakultou strojního inženýrství. Dnes považujeme existenci VUT v Brně za samozřejmost. Česká technická inteligence získala své postavení i v prostředí města, které bylo doposud z poloviny německé. Průmysl a příchod nových vln dělníků do brněnských továren napomohl procesu, který vyvrcholil získáním samostatnosti a vznikem Československa v roce 1918. S ním přišla i nová epocha brněnského průmyslu. Doba, v níž strojírenství začíná převažovat nad průmyslem textilním. ROZMACH MĚSTA I NOVYCH TECHNOLOGII Odříznutí Brna od tradičního spojení s Vídní a naopak otevření jeho nových spojení se světem, středové umístění Brna v území nového samostatného Československa, zájem inteligence vytvořit skutečné hlavní město Moravy a šťastná shoda výběru osobností do městských orgánů, je předurčily k dalšímu rozmachu. Tak zvané Velké Brno, vzniklé připojením okolních městeček jako Královo Pole, Husovice, Řečkovice, Komína a dalších se dokonce snažilo o vytvoření na tu dobu avantgarních závazných urbanistických plánů a v architektuře dalo vzniknout stylu, jemuž říkáme funkcionalismus. Vyvrcholil v podobě brněnského výstaviště i mnoha budov ve středu města - Baťovým palácem, Komerční bankou, Alfa Palácem, či po celém světě proslulou vilou Tugendhat, realizovanou slavnou postavou Bauhausu a později americké architektury Miesem Van de Rohe. Výstavba bytů a domků na předměstí probíhala (i přes snahy města tento proces řídit) dosti živelně. Vedle sebe lze najít koncepční řešení Králova Pole nebo Masarykovy čtvrti, ale také živelně rostoucí Husovice. Vznikly první představy o povolené hustotě obyvatel ve vnitřním městě. Z té doby se rovněž datuje snaha o rozmístění průmyslových podniků města, soustředěných doposud do jižního a severovýchodního okraje, do více čtvrtí, aby se ekologické dopady výroby na obyvatele omezily na nejnižší možnou míru. BRNĚNSKE PODNIKY POTŘEBUJI ENERGII Tato bouřlivá doba podnikání a výstavby byla provázena bojem o úplnou elektrifikaci. Lidé jako prof. List se stali pro rozvoj Brna a Moravy naprosto nepostradatelní, neboť pochopili úlohu elektrizace. Elektrickou energii tehdy vyráběly malé místní elektrárny. Na jejich stavbu si troufaly i menší podniky, ale energie nebyla přístupná již několik set metrů od zdroje. V prvních letech samostatného Československa se v Brně opět rozrostl textilní průmysl. Na 70 textilních provozů bylo srovnatelných se 77 strojírenskými továrnami. Mezi nimi vynikaly samozřejmě První brněnská strojírna v německých rukou, Královopolská strojírna a od roku 1919 především Zbrojovka, jež se stává v následujících letech nejvýznamnějším strojírenským podnikem města. Výroba v takovém měřítku vyžadovala i odpovídající výzkumné a vývojové kapacity. Soustředění technické inteligence se odrazilo v rozvoji vysokého technického školství, podpořené založením Masarykovy university pro studium přírodních a humanitních věd v roce 1919. Velkým impulzem, ale i logickým vyústěním nové úlohy Brna v počátcích nezávislosti Československa, se stává výstavba areálu výstaviště. Snahy po realizaci moderně vybavené výstavní plochy existovaly již od počátku 20. století. Scházel však silný impulz, jímž se stalo až definitivní rozhodnutí o pořádání Výstavy soudobé kultury Československa k výročí 10 let nezávislosti. O její pořádání se hodně zasloužila nová Elektrotechnická společnost v čele s prof. Listem. Výrazným prvkem výstavy, kde byly představeny nejnovější výsledky, ale i představy technické inteligence o dalším vývoji výroby a spotřeby energie a tepla, se stala právě elektřina. Čeští architekti, tehdy zaujatí funkcionalismem a myšlenkami Courbusierovými o slunném a vzdušném bydlení pro každého, ve svých návrzích bytové výstavby počítali s rozvodem elektřiny jako se samozřejmostí. Díky výstavě nalezly myšlenky na elektrizaci všech obcí v Československu podporu starostů a ti budování přenosové sítě podpořili. Upoutal zejména elektrostatek, který byl realizován na výstavní ploše do nejmenších detailů a s obrovským důrazem na výkon elektrických strojů, jež nahrazovaly lidskou dřinu. V této, nám dnes těžko pochopitelné a bohužel těžko opakovatelné všeobecné euforii budování státu, přichází náš příběh o výstavbě unikátní konstrukce Teplárny Brno. Přichází zcela logicky s mnoha jmény velkých techniků a v technickém konceptu, za nějž se nikdy nebudeme muset stydět. Spíše na něj budou další generace v budoucnu navazovat..