Edison ging tegen de stroom in

Grootste uitvinder van Amerika

De terechtstelling van bijlmoordenaar William Kemmler in 1890 vormde het lugubere dieptepunt van een smerige oorlog om het gebruik van elektriciteit, die Thomas Alva Edison was begonnen tegen zijn grootste concurrent.

Edison werd in die tijd beschouwd als de beste uitvinder van Amerika, maar de oorlog deed zijn met veel moeite opgebouwde reputatie bepaald geen goed.

Edison werd in 1847 geboren uit arme ouders. Hij ging slechts 12 weken naar school en moest al jong de kost verdienen als krantenjongen.

Edison bleek een neus voor zaken te hebben: met hulp van vier assistenten verkreeg hij het monopolie op de krantenverkoop in zijn woonplaats in Michigan. In zijn vrije tijd las Edison wetenschappelijke boeken en deed hij scheikundeproeven.

Op zijn 15e werd Edison al telegrafist, en vanaf dat moment wijdde hij zijn leven aan de technologie. Hij verbeterde de telegraaf, verkreeg diverse telefoonpatenten en vond de fonograaf uit, de voorloper van de grammofoon.

In 1878 ging Edison zich richten op elektriciteit, en in de loop van twee hectische jaren ontwikkelden hij en zijn groeiende aantal medewekers de eerste bruikbare gloeilamp, een betrouwbare generator en een methode om ondergrondse koperen leidingen te isoleren.

Daarmee had de nog maar 33-jarige wonderdoener de tools in handen voor een technologische revolutie in de VS.

In december 1880 was de eerste test-installatie af, en twee jaar later werden in hartje New York de eerste elektrische lampen aangestoken. Zo leidde Edison de miljoenenstad en de rest van de VS het tijdperk van de elektriciteit binnen.

Toen Edison het licht aandeed in New York, had hij al een groot zakelijk imperium opgebouwd en meer dan 1000 uitvindingen gepatenteerd.

Het succes kwam echter niet alleen uit zijn eigen ideeën en zakelijke instinct voort. Hij was er ook goed in om jong talent met veel potentieel te ontdekken en aan zich te binden, zodat hij geld verdiende aan andermans vindingrijkheid.

Vooral voor emigranten uit Midden-Europa had Edison altijd plek. In de tweede helft van de 19e eeuw kwamen die in groten getale naar de VS. Ze zaten vaak om werk verlegen en vroegen niet veel geld.

Een van hen was de 28-jarige Nikola Tesla, die in 1884 toetrad tot Edisons team van uitvinders. Edison kon niet bevroeden dat de jonge Serviër hem zijn positie als koploper in het tijdperk van de elektriciteit zou kosten.

Visioen leidt tot nieuwe techniek

Nikola Tesla was al geïnteresseerd in elektriciteit vanaf zijn derde, toen hij het zag knetteren als hij zijn kat Macak aaide. De interesse groeide uit tot een obsessie toen hij als jonge student aan de technische universiteit van Graz een demonstratie van een primitieve elektromotor bijwoonde.

Toen Tesla naar de machine keek, die onregelmatig liep en een regen van vonken uitspuwde, nam hij zich heilig voor zijn eigen versie te bouwen – een die echt werkte.

Jaren peinsde hij over het probleem van de motor, totdat hij op een avond tijdens een wandeling met een vriend in een van de parken van Boedapest een openbaring had.

‘In een flits zag ik het voor me, het hele ding, de generator, de motor, (...) hoe het werkte.’

Hij tekende een elektromotor in het zand die volgens hetzelfde principe werkte als de motoren die nu worden gebruikt voor bijvoorbeeld ventilatoren, mixers, en grote industriële machines. Opgetogen riep de jonge Tesla uit: ‘Is hij niet mooi? Is hij niet geweldig? Is hij niet puur in zijn eenvoud?’

In Tesla’s jeugd was gelijkstroom, die steeds in één richting door het circuit loopt, het meest gangbaar. Maar zijn elektromotor gebruikte wisselstroom, die 50 keer per seconde van pool wisselt. Het idee voor de motor en de noodzaak van wisselstroom zouden de toekomst van de jonge ingenieur bepalen.

Edison wijst wisselstroom af

Als medewerker van Edison in New York moest Tesla zich wijden aan de
gelijkstroom die uit de energiecentrales van zijn baas kwam. Maar deze vorm van elektriciteit had flinke beperkingen, en de jonge Serviër raakte in de loop der tijd steeds meer gefrustreerd.

Edison stuurde 110 volt gelijkstroom door zijn kabels, zodat de elektriciteit in de huiskamers van zijn klanten was te gebruiken.

Door de lage spanning had de stroom echter een bereik van slechts 800 meter – daarna werd de weerstand in de leidingen te groot. Edison wilde heel Amerika van stroom voorzien, maar op zijn manier moest daarvoor om de anderhalve kilometer een energiecentrale worden gebouwd.

Edisons grootste concurrent op de energiemarkt was de uitvinder en ondernemer George Westinghouse, die wisselstroom leverde aan zijn klanten.

Hij kon met een transformator de spanning tot vijf, tien of twintig keer zo veel volt verhogen en de stroom via hoogspanningskabels transporteren over grote afstanden, dus de problemen van Edison had hij niet.

Er was echter nog geen bruikbare elektromotor die wisselstroom industrieel kon benutten, terwijl Edisons systeem grote machines en warmte-installaties kon aandrijven.

Na lang aarzelen legde Nikola Tesla zijn baas een voorstel voor: hij wilde de elektromotor bouwen die ervoor zou zorgen dat wisselstroom rendabel werd.

Thomas Edison veegde het idee zonder pardon van tafel. Volgens Tesla was hij ‘niet geïnteresseerd in wisselstroom. Daar zat geen toekomst in, en het was dan ook pure tijdverspilling om op dat gebied te lopen knutselen.’

Zijn hele zakenimperium had Edison op gelijkstroom gebouwd, en het werd beschermd door talloze patenten die de concurrentie op afstand hielden. Als hij nu overging op wisselstroom, zou hij helemaal opnieuw moeten beginnen.

Tesla viel in ongenade, en niet veel later nam hij ontslag na onenigheid over een bonus. Maar als Edison dacht dat hij de visionaire Serviër zo effectief de mond had gesnoerd, had hij het mis. Tesla bouwde zijn machine, en de grote stroomoorlog kon beginnen.

Schotschrift tegen wisselstroom

In 1887 voelde Edison al de hete adem in zijn nek van zijn rivalen, die energiecentrales bouwden en straatlantaarns plaatsten die precies op de zijne leken – maar dan met wisselstroom

Hij zette frontaal de aanval in op wisselstroom met een pamflet van wel 83 pagina’s, waar voorop in vette letters ‘EEN WAARSCHUWING’ stond.

‘Het is een feit dat elk systeem dat hoogspanning gebruikt, bijvoorbeeld 500 of 1000 volt, levensgevaarlijk is,’ schreef Edison, en ter illustratie voegde hij artikelen over dodelijke ongelukken bij, die hij uit de krant had geknipt.

‘Tegenover dit doodsregister van de hoogspanningssystemen staat de indrukwekkende staat van dienst van Thomas Edisons laagspanningssysteem, dat aan geen enkeling het leven heeft gekost,’ benadrukte de uitvinder.

Hij zei er niet bij dat de schrijftafel van J.P. Morgan in vlammen op was gegaan toen Edison daar voor het eerst het laagspanningssysteem aanbracht. Ook verzweeg hij dat paarden in het begin schokken kregen van de leidingen die zijn maatschappij aanlegde onder de straten van de stad.

Edison deed zijn uiterste best om de mensen bang te maken voor wisselstroom – en dat leek te werken.

Edison krijgt een medestander

Sensatiebeluste journalisten en boze schrijvers van lezersbrieven vertelden in 1888 de meest lugubere verhalen over de levensgevaarlijke wisselstroom.

‘De dood in de leidingen’ was de kop van een van de felste bijdragen aan het debat in de New York Evening Post van 5 juni. Het artikel zette de dodelijke ongelukken door hoogspanningskabels op een rij en stelde vast: ‘Elke dag kan een nieuw slachtoffer brengen.’

‘Het enige adjectief dat wisselstroom kan beschrijven,’ tierde de schrijver, ‘is het woord “vervloekt”.’ Hij wilde dat wisselstroom van meer dan 300 volt verboden werd, wat alle concurrenten van Edison de kop zou kosten.

De lezersbrief was geschreven door Harold P. Brown, een autodidactische uitvinder die ervan droomde in Edisons voetsporen te treden.

Of de twee elkaar al kenden, is onbekend. Maar Edison gaf zijn bewonderaar een laboratorium met twee assistenten, zodat hij zijn kruistocht tegen wisselstroom handen en voeten kon geven. De stroomoorlog was de volgende fase in gegaan.

Edisons nieuwe medestander zette dierproeven in als wapen in de strijd. Hij betaalde jongens uit de buurt om zwerfhonden te vangen voor 25 cent per stuk en gaf de dieren elektrische schokken.

Binnen een maand was hij erachter dat hij een hond kon afmaken met 300 volt wisselstroom of 1000 volt gelijkstroom – en dat die laatste dus veiliger was. Hij maakte zijn ontdeking publiek middels een demonstratie.

Dierproef loopt uit op chaos

Op een warme zomerdag eind juli 1888 verzamelden burgers en journalisten zich in een warm auditorium in de wijk Manhattan.

Er ontstond onrust in de zaal toen Harold P. Brown het podium betrad met een labrador van 27 kilo, die hij een muilkorf omdeed en in een kooi zette. Browns assistenten bevestigden stroomdraden aan de poten van het dier. Toen alles klaar was, stelde Brown de hond bloot aan 300 volt en daarna zelfs 400 volt gelijkstroom.

De hond jankte van de pijn. ‘Veel mensen verlieten de zaal, omdat ze het schokkende schouwspel niet meer aan konden zien’, noteerde een van de journalisten. Brown verhoogde de spanning meedogenloos tot 100 volt. Het dier piepte, jankte en kronkelde, en de aanwezigen smeekten de onverbiddelijke beul om te stoppen.

De hond leefde nog toen Brown uiteindelijk de stroom afzette, maar daarmee was het wrede experiment nog niet voorbij.

Nu maakten Browns assistenten een wisselstroomgenerator aan de hond vast. Toen ze klaar waren, draaide Brown aan de knop tot er 300 volt wisselstroom door de draden liep. De hond viel meteen dood neer.

Brown had nog meer executies met wisselstroom gepland. Maar daar moest hij van afzien, want er ging een golf van verontwaardiging door de zaal en een dierenrechtenactivist protesteerde fel.

Helaas toonde het experiment niet eenduidig aan hoe gevaarlijk wisselstroom was, omdat de hond van tevoren al was verzwakt. Daarom wilde Brown meer proeven doen, met grotere dieren.

Vier dagen later stond hij alweer op de bühne. Met moorddadige effectiviteit maakte hij een bastaardhond van 28 kilo, een Newfoundlander van 41 kilo en een derde, wat kleinere hond af –
allemaal met wisselstroom.

‘Het was een prachtige demonstratie, en het komt in alle kranten te staan,’ schreef Brown tevreden aan een van Edisons medewerkers. Spoedig zou hij de wisselstroom kunnen testen op een nog spectaculairder slachtoffer.

Een bof voor Edison

Als vooraanstaand expert op het gebied van elektriciteit ontving Thomas Edison een brief van een commissie in de staat New York, met de vraag of hij dacht dat elektriciteit beter geschikt was voor de executie van ter dood veroordeelden dan de toen gebruikelijke ophangingen.

Hoewel Edison principieel tegen de doodstraf was, luidde zijn antwoord aan de commissie dat een mens snel en zo goed als pijnloos kon worden gedood met behulp van een stroomgenerator.

‘De effectiefste generatoren staan bekend als “wisselstroommachines” en worden in dit land vooral gemaakt door George Westinghouse,’ schreef Thomas Edison aan de commissie.

‘Als er stroom uit zo’n machine door een menselijk lichaam wordt geleid, zal dit al bij het geringste contact direct de dood tot gevolg hebben.’

De brief gaf Edison de gelegenheid de naam van zijn concurrent schaamteloos te verbinden aan een dodelijk product. Dit zou de Amerikanen er definitief van overtuigen dat Westinghouse pure moordmachines maakte.

Elektrische stoel moet afschrikken

Via zijn bondgenoot Harold P. Brown probeerde Edison de beslissing van de New Yorkse commissie te beïnvloeden. Brown moest weer een demonstratie geven en daarvoor onder andere leden van de commissie uitnodigen.

Edison kwam zelf ook kijken hoe twee kalveren en daarna een volwassen paard van 560 kilo bezweken door een wisselstroomstoot van 700 volt.

‘De experimenten tonen duidelijk aan dat wisselstroom de dodelijkste kracht is die de wetenschap kent,’ aldus de New York Times de volgende dag.

De show had precies het door Edison beoogde effect. Vanaf 1 januari 1889 zouden executies in de staat New York plaatsvinden met wisselstroom, waarbij een door Harold P. Brown ontwikkelde ‘elektrische stoel’ werd gebruikt.

De schokken die tot de dood leidden, moesten uiteraard uit een generator van Westinghouse komen. Edison probeerde ook nog het woord ‘westinghousen’ voor executeren te introduceren.

De executie van de bijlmoordenaar William Kemmler moest de finale van de antiwisselstroomoorlog worden.

‘Het zal zo snel gaan dat de crimineel nauwelijks lijdt,’ voorspelde Edison vóór de terechtstelling op 6 augustus 1890. Maar de executie verliep niet volgens plan, en Kemmlers lange doodsstrijd zou een voorbode zijn van de neergang die Edison zelf te wachten stond.

Westinghouse knipt het licht aan

Hoewel Edison de stroomoorlog steeds vuiler uitvocht, was hij in de zomer van 1890 aan de verliezende hand. Westinghouse verkocht in een maand meer lichtinstallaties dan Edison in het hele voorgaande jaar. Bovendien had de concurrent er een nieuwe bondgenoot bij: Tesla werkte nu voor Westinghouse.

Voor zijn nieuwe baas ontwikkelde Tesla de wisselstroommotor die Edison eerder van de hand had gewezen.

Na drie jaar was de machine klaar, en een grootse presentatie bij de opening van de wereldtentoonstelling van 1893 in Chicago overtuigde iedereen ervan dat wisselstroom de toekomst had.

Het publiek juichte toen president Grover Cleveland de tentoonstelling opende door met een druk op de knop een 30 meter hoge fontein aan te zetten.

Het enthousiasme nam nog toe toen er ’s avonds tienduizenden gloeilampen aangingen, die de tentoonstellings-gebouwen prachtig verlichtten.

‘Het was alsof de hemel openging,’ zei een toeschouwer. Westinghouse en Tesla waren verantwoordelijk voor het betoverende schouwspel, en in een van de gebouwen werd hun nieuwe motor, die op wisselstroom liep, tentoongesteld.

Edison gooit de handdoek in de ring

Twee jaar later, in 1895, won Westinghouse de stroomoorlog definitief, toen hij een waterkrachtcentrale opende bij de Niagarawatervallen. De wisselstroom die het water genereerde, ging helemaal naar Buffalo 30 kilometer verderop.

Edison had toen al niet meer de controle over zijn eigen firma, General Electric Company. Hij was weggewerkt door de bankier J.P. Morgan, die een groot deel van het bedrijf in handen
had en de overgang van gelijkstroom naar wisselstroom afdwong.

Tegenwoordig is General Electric een van de tien grootste bedrijven ter wereld. Maar de oprichter trok er zijn handen van af: ‘Ik ben tot de conclusie gekomen dat ik nooit iets heb geweten van elektriciteit,’ sprak Edison.

‘Nu ga ik iets doen dat zo veel groter is dan alles wat ik tot nog toe heb gedaan, dat iedereen vergeet dat mijn naam ooit was verbonden aan elektriciteit.’

Die bittere wens werd echter niet vervuld, al bleef Edison naar hartelust experimenteren met röntgenfoto’s, film- en geluidopnames en batterijen, en met de goed werkende gloeilamp waarom hij nu vooral nog wordt herinnerd.