Stoomgemaal
Een gemaal verzorgt op mechanische wijze het omhoogbrengen van overtollig water uit het te bemalen gebied en daaropvolgend de afvoer van het water uit dat gebied. Een gemaal omvat daarom een opvoerwerktuig en een aandrijfwerktuig.
Een stoomgemaal is een gemaal dat door een stoommachine wordt aangedreven. Zowel de opvoerwerktuigen als de stoommachines van stoomgemalen kunnen op basis van de toegepaste technieken verder worden onderverdeeld.
- Een stoomgemaal behoort tot de stoombedrijven en wordt bediend door geschoold personeel.
- Bij een klein stoomgemaal verricht de machinist vaak daarnaast ook de rol van stoker.
- Bij grote stoombedrijven heeft de chefmachinist de leiding over een groep machinisten (2e, 3e machinist), een groep stokers (één stoker fungeert daarbij vaak als "voorman") en een groep tremmers (aanvoer van brandstof)
Historie van stoomgemalen
Stoomgemalen zijn in Nederland in gebruik vanaf het eind van de 18e eeuw. In Nederland bestaat er bij de waterschappen aanvankelijk weinig vertrouwen in de mogelijkheden van de stoomtechniek om bij de bemaling te worden ingezet. De stoomtechniek is vooral in Engeland ontstaan vanwege de behoefte om bodemwater uit de Engelse mijnen te kunnen pompen.
De eerste stoommachines werken met een balansconstructie: de stoommachine is aan de ene kant van de balans opgesteld en brengt de bijbehorende balansarm daar in een op- en neergaande beweging, de pomp die diep in de mijn is ingebracht is verbonden met de andere kant van de balans en deze balansarm verricht zijn pompwerk door diezelfde beweging.
De nederlandse waterschappen vinden de verticale beweging eigenlijk maar moeilijk te combineren met een draaiende beweging die men bij bemaling gewend is (windmolens).
Particulier initiatief
Een particulier genootschap, genaamd Bataafs Genootschap der Proefondervindelijke Wijsbegeerte (1771), waarvan de leden in Engeland overtuigd zijn geraakt van de mogelijkheden van de stoomtechniek, dient daarom een plan in bij de gemeente Rotterdam om een stoompomp te plaatsen. Hoewel er veel bestuurlijke weerstand moet worden overwonnen, worden er tussen 1774 en 1781 toch proeven genomen met een Newcomen atmosferische stoommachine en een daarvoor zelfontwikkelde zuigerpomp. Deze installatie is echter niet erg succesvol en de proef wordt beëindigd.
Één van de leden van het genootschap, Rinze Lieuwe Brouwer, wil echter een vervolg aan het idee geven en hij bouwt op verzoek van een bankier op diens landgoed Groenendaal in Heemstede een stoompomp om de waterstand in de vijvers op peil te houden. Deze opstelling blijk een volledig succes te zijn.
Brouwer legt na dit succes contact met James Watt in Engeland en hij brengt in Nederland de nodige medestanders bijeen. Uiteindelijk leiden de gezamenlijke inspanningen van deze initiatiefnemers ertoe, dat in 1787 in de Blijdorpse polder ten noorden van Rotterdam het eerste stoomgemaal wordt gebouwd en ingezet.
Bloeitijd
De bloeitijd van stoomgemalen ligt in de 19e eeuw. Ze vervangen de (getrapte) molengangen met windmolens en maken de aanpak van grotere projecten mogelijk, zoals het droogmalen van meren, plassen en verveningen. De overstromingen van 1825 geven nog een extra impuls aan de ontwikkelingen. De reusachtige stoomgemalen "Gemaal Leeghwater" (1846), "Gemaal Cruquius" en "Gemaal Lijnden" (beide 1849) malen tussen 1849 en 1852 de Haarlemmermeer leeg. Het inpolderen van het meer maakt de bouw van de stoomgemalen "Spaarndam" (1846) en "Halfweg" (1853) noodzakelijk. Toch zijn er in 1855 nog maar 13 stoomgemalen, met in totaal 16 stoommachines in Nederland in gebruik.
In de tweede helft van de 19e eeuw vindt de grootste groei plaats van het aantal stoomgemalen. Ook de diversiteit van de inzet en de daarbij toegepaste technieken neemt toe. Omstreeks 1900 zijn er al ongeveer 500 stoomgemalen in Nederland in gebruik gesteld. Ook in de provincie Fryslân zijn in de loop van de 19e en 20e eeuw in totaal omstreeks 25 Friese stoomgemalen gebouwd.
De bedrijfsgebouwen en bijbehorende woningen van de gemalen vertonen vaak een kenmerkende architectuur: die sluit zich vaak aan bij de heersende trends in de bouwtrant bij fabrieks- en bedrijfsgebouwen, neo-gotische of neo-renaissancistische stijl. Tegen het einde van deze eeuw komt de bouwstijl van gemalen ook onder invloed te staan van bijvoorbeeld de Jugendstil, soms uitlopend in een meer eclectische bouwstijl.
De stoomgemalen tonen ook bijzonder veel variaties in de bouw en aard van de stoommachines en de opvoerwerktuigen, die uiteraard gelijk oplopen met de kennisontwikkeling van de stoomtechniek en toegepaste materialen. In de loop van de 19e en 20e eeuw zorgt deze vernieuwing van de stoomtechniek weliswaar voor een toenemend rendement, maar zo langzamerhand wordt in de 20e eeuw daarbij wel het plafond bereikt. Toepassingen als "oververhitte stoom" en "gelijkstroomprincipes" kunnen omstreeks 1920, als het Woudagemaal wordt gebouwd, gezien worden als de laatste ontwikkelingen van de stoomtechniek.
Einde van een tijdperk
In de 20e eeuw zijn veel stoomgemalen omgebouwd tot dieselgemaal of uiteindelijk gesloopt. Wel werden aanvankelijk nog enkele nieuwe stoomgemalen gebouwd. Het bekendste hiervan is het Ir. D.F. Woudagemaal (1920).
Vrijwel tegelijkertijd met de bouw van het ir. D.F. Woudagemaal werd er gebouwd aan het stoomgemaal A.F. Stroink bij de Ettelandsche kolk aan de dijk tussen Vollenhove en Blokzijl. Ook werd er gebouwd aan het gemaal bij Lammerburen in opdracht van het Waterschap Electra, de naam zegt het al, hier gaat het om een elektrisch aangedreven gemaal.
De thans nog bestaande stoomgemalen in Nederland worden veelal bewaard als monument:
- H et stoomgemaal "Halfweg" bij Halfweg (1852) is het oudste nog werkende stoomgemaal.
- Het stoomgemaal "Gemaal Cruquius", ooit het grootste stoomgemaal ter wereld, bezit geen stoomketels meer en is ingericht als museum. Sinds 2002 wordt de stoommachine van het gemaal door een hydraulisch systeem aangedreven, waardoor de acht zuigerpompen weer werken.
- Het stoomgemaal bij Teakesyl (Tacozijl) nabij Lemmer (1920), sinds 1947 Ir. D.F. Woudagemaal> genoemd, is met een capaciteit van 4 miljoen liter water per minuut het grootste nog werkende stoomgemaal ter wereld en staat op de Werelderfgoedlijst van de Unesco. Dit gemaal is nog volledig bedrijfsmatig in gebruik bij Wetterskip Fryslân en vervult nog steeds een belangrijke rol bij het Friese boezembeheer.
- Het stoomgemaal "Mastenbroek" op de Kamperzeedijk bij Zwartewaterland (1856)
- Het stoomgemaal "Hertog Reijnout" bij Nijkerk (1883)
- Het "Putter Stoomgemaal" (1886) bij Putten (1886)
- Het stoomgemaal "De Tuut" bij Appeltern (1918)
- Het stoomgemaal "Winschoten" bij Winschoten (1895)
- Het stoomgemaal "Vier Noorder Koggen" bij Medemblik (1907) werkt nog steeds. Hier is het Nederlands Stoommachine Museum gevestigd.