Warum das Differentialgetriebe mehrfach erfunden werden musste.

[Zuletzt aktualisiert am 05.11.2022]

Aus dem alten China ist eine Konstruktion überliefert, die als „Kompasswagen“ bezeichnet und dem chinesischen Erfinder Ma Jun (ca. 200-265 n. Chr.) zugeschrieben wird. Auch wenn die Originalkonstruktion nicht erhalten ist, enthielt sie wahrscheinlich das erste nachgewiesene Differentialgetriebe. Es gibt sogar Berichte, dass solche Kompass­wagen bereits um 3000 v. Chr. in China in Gebrauch waren und von Ma Jun lediglich „wiedererfunden“ wurden – belegt ist deren Existenz allerdings nicht, auch sind keine Konstruktionszeichnungen überliefert.

Der Kompasswagen ist ein mechanischer „Richtungszeiger“, der auch bei Fortbewe­gung immer in dieselbe Richtung zeigt. Er wurde als Karren mit einer stehenden, nach Süden zeigenden Figur konstruiert. Die Antriebsmechanik sorgt dafür, dass auch bei einer Änderung der Bewegungsrich­tung des Karrens die von der Figur gewie­sene Richtung erhalten bleibt. Eingesetzt wurden Kompasswagen angeblich, um auch bei schlechter Sicht in einer Schlacht (oder auf dem Weg dorthin) nicht die Orientierung zu verlieren.

Mit fischertechnik gelingt ein solcher Kompasswagen leicht – auch ohne die fertigen Differentialgetriebe gibt es zahlreiche Möglichkeiten, ihn zu konstruieren. Eine mögliche Konstruktion, die mit einem schönen „Selbstbau-Differential“ arbeitet, stammt von Thomas Püttmann (aus „Technikgeschichte mit fischertechnik„):

In der fischertechnik-Community finden sich weitere Konstruktionsvarianten, u.a. von Frank Jakob (mit Rast-Differential).

Tatsächlich haben die chinesischen Würdenträger, die im Besitz eines Kompasswagens waren, damit wahrscheinlich lediglich unter Ihresgleichen angegeben: Unebenheiten und rutschiger Untergrund dürften einen Kompasswagen im praktischen Einsatz schnell aus dem Tritt gebracht haben. Es dauerte über 1.500 Jahre, bis der Menschheit eine vernünftige praktische Anwendung für ein Differentialgetriebe einfiel – der vierrädrige Wagen mit Motorantrieb und Starrachse. Onésiphore Pecqueur (1792–1852) erfand es daher 1828 erneut – für sein Dampfautomobil.

Mehr zum Hintergrund von Kompasswagen und Differential findet sich in Kapitel 3 „Das Differentialgetriebe“ des fischertechnik-Buchs „Technikgeschichte mit fischertechnik„.

Sehenswert in diesem Zusammenhang ist auch das Video zum „Südzeiger“ des Deutschen Museums – mit fischertechnik gelingt die Konstruktion jedenfalls deutlich zügiger: