Légből kapott energia,
avagy a változás szelei a tataházi szélmalom történetében

Szabó Tamás

Szent László ÁMK, Vízügyi Szakközépiskola, Baja


Az embernek energiára van szüksége ahhoz, hogy önmagát fenntartsa és megvédje, hogy kisebb erőfeszítéssel dolgozhasson, és nagyobb kényelemben élhessen stb. A történelem során egy-egy új energiaforrás felfedezésével megváltozott az emberiség életmódja is, az új energiaforrás rövid idő múlva a mindennapi élet részévé vált.

Az ember első energiaforrása saját izomereje volt. Az izomerő – bizonyos határon túli – fokozásának azonban az evolúció határt szabott. Az új energiaforrás először a megszelídített állatok ereje, később a tűz lett. Mechanikai energiát hosszú évezredek során csak a szél és a víz szolgáltatott. Az ókori Görögországban Hérón és Arkhimédész voltak azok, akik a hő segítségével állítottak elő mechanikai energiát. A modern energia története a XVII. században kezdődött, amikor megépítették az első gőzgépet. Látva erejét, sejtve a benne rejlő lehetőségeket, a kor nagy kísérletezői egyre több gépet terveztek és építettek, amelyek egyre nagyobb erőt biztosítottak.

Nagyjából az első világháborúig a fő energiaforrás a szén és a fa volt. A háborút követő gazdasági fellendülést azonban már más energiaforrás tette lehetővé: a kőolaj berobbant az ember életébe és alapvetően megváltoztatta azt. Olyannyira, hogy környezetünkben szinte mindenhol megtalálható. A második világháború végétől nagy reménységgé vált az atomenergia, azonban az alkalmazásában rejlő kockázatok miatt a vele szemben táplált aggodalmak nem csökkennek.

Korunkban egyre inkább előtérbe kerül a megújuló energiaforrások hasznosításának szükségessége, ezek közé tartozik a szélenergia is. Szülőföldemen, Tataházán korábban működött szélmalom, ezért úgy gondoltam, pályázatomban megvizsgálom a község történetét és a szélmalmok fejlődését, az itteni malom történetét, a malomépület és környezete jövőbeli hasznosítási lehetőségeit.

Szemelvények Tataháza múltjából

Tataháza község a bácskai löszháton, Bajától 28 km-re keletre, Bácsalmástól 6 km-re északra található. A települést kelet–nyugati irányban átszeli az 55-ös számú főút. Nyugati szélén folydogál az Illancsból eredő Kígyós-ér, mely szárazabb nyarak idején „elveszti” vizét, kiszárad. A község belterületén van egy nádas tó, mellette jó állapotban megmaradt szélmalom áll. Határában, 1961-ben, szarmata telepet és temetőt tártak fel, gazdag leletanyaggal.

Tataháza és környéke

A Grassalkovich család kihalása után gróf ZichyFerraris Félix tulajdona lett a település. A község lakói az ő kegyurasága alól önállósították magukat, 1860-ban megvásárolták a birtokot. Ekkor újabb betelepülőkkel gyarapodott a lakosság, 1900-ban már 355 házban 1814-en laktak. A község lakosságának túlnyomó része mezőgazdaságból élt. Az első világháborút követően, 1918–1921 között, Tataháza szerb katonai megszállás alatt állt. A magyarlakta település lakosságát nem érintették a második világháború utáni kitelepítések. Ezután – 1949–1951 között – alakultak és az egyesülésig működtek a Petőfi, a Dózsa és az Aranykalász Termelőszövetkezetek. Az 1962-ben egyesült közös gazdaság Petőfi Termelőszövetkezet néven élt tovább. A községben ma is sok új családi ház épül, jelenleg 683 ház van a településen.

A szélmalmokról

Az emberiség történelmében a malom az egyik legősibb gép. A gabona magvait az ember kezdetben nyersen, később pörkölve fogyasztotta. A fejlődés következő lépcsője a magvak aprítása volt, először a zúzókövön, majd a dörzsölőtálban és a mozsárban, végül az őrlőkövön és a kézimalomban. Az őrlés eszközei mindig is fontosak voltak, ennek bizonyítására talán az egyik legjobb példa az Ószövetség második törvénykönyve 24. fejezetének részlete a Bibliában: „Ne vedd zálogba a kézimalmot, sem a felső malomkövet, mert ez annyi volna, mint ha magát az életet vennéd el zálog gyanánt.” Az 1061–1075 között keletkezett Gellért-legenda, a SymphoniaHungarorum a legrégebbi magyarországi emlék a kézimalmokról.
 


Veranics Faustus egyik szél-
malomváltozata, amelyet a
szélturbina  ősének tekintenek 
A szélturbina őse

Az egyes malmok meghajtásának lépcsőfokai:

– kézimalom, amely egy kerek mélyedéssel ellátott álló és egy ahhoz illeszkedő tárcsa alakú őrlőkő, forgatása a kerületéhez csatlakoztatott karral történt;

– állati erővel hajtott malom, amelynél a kúp alakú állókőre alakjával jól illeszkedő őrlőkő kapcsolódott, a meghajtás állati erővel történt;

– taposómalom, amelynek nagyméretű létrafogas hajtókerekét emberi erővel hozták mozgásba;

– vízimalom, amelyet először a föníciaiak alakítottak ki tengelyirányú vízrávezetéssel;

– hajómalom, általában alul csapott nagy kerékkel a folyóvizekre kikötött malom;

– szélmalom, amely a szélenergiát használta hajtásra;

– gőzmalom, amely a gőzgép angliai feltalálása után igen gyorsan népszerűvé vált, és elterjedési területén kiszorította az addig meglévő megoldásokat;

– elektromos meghajtás.

A szélmalom a szél mozgási energiáját használja az őrléshez. Mai ismereteink szerint a VIII. századi Perzsiában jöttek létre az első ilyen módon működő malmok. A perzsa malmoknak vízszintes forgássíkú vitorlája volt, amely a malomház tetején helyezkedett el. A vitorla forgását függőleges helyzetű tengely vette át, és közvetlenül, tehát áttételi elemek nélkül, adta át a vízszintes forgású őrlőkőnek. Feltételezik, hogy a perzsa malomkialakítás a keresztes hadjáratok idején került Európába, ahol a vízimalmok és a szárazmalmok akkor már ismert elvei alapján átalakultak. A módosítás lényege az volt, hogy a szélmalmot függőleges forgássíkú vitorlával, vízszintes helyzetű tengellyel, valamint a forgássíkot módosító és a sebességet fokozó áttételekkel látták el. Így két alaptípus jött létre:

– a német vagy bakos szélmalmok, amelyek fából készültek és talapzatuk körül az egész ház szélirányba fordult;

– később, a XVII. századra alakultak ki a holland vagy tornyos szélmalmok, amelyeket kőből vagy vályogból építettek, és csak a fedélszéket lehetett a vitorlatengellyel együtt elforgatni.


A holland típusú szélmalom fő részeivel: vitorla (1), vitorla szárnya (2),
tetőt fordító lánc, illetve rúd (3,4), malomkő (5)

A szélmalmok fejlődéstörténete szempontjából érdemes megemlíteni Verancsics Faustus (1551–1617) tudós, feltaláló nevét és munkásságát. Az akkor épített szélmalmoknál vízszintes tengelyt és függőleges vitorlasíkot alkalmaztak. Verancsics felismerte, hogy ez a megoldás rontja a hatásfokot. Foglalkozott a témával, elgondolásait fokozatosan fejlesztette, tökéletesítette. A függőleges, ún. királytengelyre két egymás fölötti szinten egy-egy nagy fogaskereket szereltek, ezek adták át a forgatónyomatékot. A nagy fogaskerekek hajtották a négy pár őrlőkő tengelyén elhelyezkedő kis fogaskerekeket. A lapátkerék ívelt szárnyai jó hatásfokkal hasznosították a szélenergiát. A tetőzet kialakítása is a minél kisebb légellenállást szolgálta. A változó szélerősség miatt egyszerre egy, kettő, három vagy négy őrlőberendezést (őrlő kőpárt) lehetett üzemeltetni. Mivel az őrlőkövek állványai kerekeken gurultak, ezzel fogaskerék-kapcsolatot lehetett létrehozni vagy megszüntetni. A megoldás a Perzsiában kialakított malmokra emlékeztet.

Nyelvészeti adatok szerint a Kárpát-medencében a szélmalom a XVII. század elejétől ismert. Általánosságként elmondható, hogy hazánk földrajzi adottságai inkább a vízimalmok építésének kedveznek. Kivétel a Duna–Tisza és így lakóhelyem, Tataháza környéke, mert az itt hasznosítható vízfolyás nem volt és jelenleg sincs. Ha megvizsgáljuk Magyarország fajlagos lefolyást bemutató térképét, akkor az ott leolvasott számértékek jó támpontot adnak az egyes tájakon alkalmazható hagyományos malomtípusok kiválasztásához. A fajlagos lefolyás legkisebb, 1-1,5 l/s/km2 értéke nagyjából a Békés–Csongrád–Cegléd–Jászberény–Karcag helységek által körülzárt területen belül van, a legmagasabb értékek a hegyvidékeknél olvashatók le. A kapott adatok egyértelműen meghatározták a malmok típusait: a lassúbb vízfolyású területekre gátas, cölöpös vagy hajómalmokat telepítettek, a dombos-hegyes terepen megadták a vízikerék típusát (alul vagy felül csapott) is. Ahol nem volt használható vízfolyás, pl. Tataházán, ott a szárazmalom mellett csak szélmalom jöhetett szóba.

Magyarország medence jellegű földrajzi fekvéséből következik, hogy állandó irányú, tartamú és erősségű szél nincs. A légtérbe áramló szél elsősorban a Dévényi-kapun keresztül érkezik, az uralkodó szélirány északnyugati (az uralkodó szelek a medence magasabb peremei felől az ország belseje felé fújnak), a szélsebesség éves átlagértéke 2–5 m/s között változik. Ezen jellemzőket a szélmalmok helyének kiválasztásához figyelembe kellett venni.

A szélmalom mai udóda a szélfarm

Hazánkban a XVIII. század végén kezdett el terjedni a holland típusú szélmalom. Ennek egyik okát a vízimalmok számának – a vízrendezések befejező munkálatait követő – fogyatkozásában kell keresnünk. A szélmalmok számának gyors felfutását ugyanakkor nem szabad összetéveszteni tényleges jelentőségükkel: statisztikai adatok szerint az 1884-ben megőrölt gabona 32,4%-át vízimalmokban, az éppen „fénykorukat” élő szélmalmokban 0,9%-át s a rohamosan csökkenő szárazmalmokban még mindig 2,5%-át dolgozták fel. Érdemes összevetni egy évszázad adatait: Magyarországon a XIX. század elején csak 50, 1873-ban már 854, 1906-ban pedig 691 szélmalom működött. Zömük Kiskunfélegyháza, Kiskunhalas, Szeged, Hódmezővásárhely és Szentes környékén található. Napjainkig mintegy 40 szélmalom maradt meg az országban. Ebből 21 malom műemlékként védett és részben helyreállított, a többinek csak az üres vagy más célra használt malomháza áll.

Magyarországon a szélmalmokat szél járta sík vagy enyhén dombos területeken építették. Üzemeltetésük a széljárás ingadozásának megfelelően bizonytalan volt, tehát nem használhatók olyan munkához, amelyhez állandó teljesítmény szükséges. A számos konstrukciós újítás mellett általában más malomtípusokhoz képest drágábbak is voltak. A gőzgépek tömegessé válásával, majd a belső égésű motorok és a villamos hajtás megjelenésével gazdasági jelentőségük nagymértékben csökkent, és napjainkban elsősorban mint agrárműszaki emlékek fontosak.

A malom Lajkó Márton lakóházával, előtte a tóval (XIX. század vége)

A szélmalmok az évszázadok során egyre bonyolultabb és kifinomultabb szerkezetek lettek. A XIX. századra már teljesen kiforrott, önműködően szélirányba álló, erős vihar esetére biztonsági szerkezetekkel ellátott gépezetekké váltak, amelyek legnagyobb példányai akár a 30 kW teljesítmény leadására is képesek voltak. A század közepén számuk Nagy-Britanniában elérte a 10 000-et, Németalföldön (a mai Hollandiában) pedig a 8000-et, a gőzgépek megjelenésével azonban jelentőségüket rohamosan elvesztették. Az új alkalmazási irányt jelzi, hogy a XX. század harmincas éveiben az észak-amerikai mezőgazdaságban már több millió jellegzetes alakú szélturbina működött, melyek főleg a mechanikai energia forrásai voltak, így vízszivattyúkat, öntözőberendezéseket hajtottak. Később – dinamóval egybeépítve – már áramtermelésre is alkalmasak lettek, és ezzel eljutottunk hasznosításuk mai formájához. A fejlődés azt mutatja, hogy különvált az energiatermelés és a gabonaőrlés.

Az elektromos áram termelésének igényével így újra előtérbe került a szélkerekek építése. A szélerőgépek rotorjaira igen szélsőséges terhelések hathatnak a lágy szellőtől a viharos orkánig. Attól függően, hogy milyen üzemviszonyok között kell működniük, a formák, a méretek és működési elvek széles skálája alakult ki a néhány kilowattos kis kerekektől az 1 MW teljesítményűig. A legfejlettebb szélerőműveket francia, orosz, német, dán mérnökök építik, azzal együtt, hogy az utóbbi években Észak-Amerika és a Brit-szigetek nyugati partvidékein erősen elterjedtek az úgynevezett szélfarmok. Ezek több száz, egymással összeköttetésben lévő, közös vezérlés alatt összehangolt és közös hálózatra termelő szélkerekek, melyek a szinte állandóan az óceán felől a szárazföld felé áramló légtömeg energiáját használják fel. Együttes teljesítményük elég lehet egy kisebb város energiaellátására is. Csak a rengeteg fehér színű forgó szélkerék látványával kell megbarátkozni.

A szélenergia hazai hasznosításával kapcsolatos kísérletek egy amerikai rendszerű szélkerékkel kezdődtek. Bár az ország területén a szélirány nagyon változó, és többnyire az alacsony szélsebességek jellemzőek, a kétéves üzemeltetési tapasztalat azt bizonyította, hogy a szélmotorok, vízkiemelésre megfelelő puffertároló létesítésével, gazdaságosan alkalmazhatók. Hazai gyártásban jelenleg vízhúzó, szennyvíz-levegőztető és áramtermelő szélmotorok találhatók, többnyire kisebb teljesítményekkel, helyi igények kielégítésére. A hazai szélenergia-felhasználás újdonsága, hogy immár két szélerőmű is áramot termel. Az egyik az inotai hőerőmű melletti dombtetőn, a másik Kulcs község mellett. Az első 250 kW-os, a második 750 kW-os.

Ha megvizsgáljuk, hogy hazánk energiaszükségletének melyek a forrásai, akkor az eredmény a következő: megújuló forrásból származik 3,6%, azonban ennek 60%-a tűzifa. A vízenergia a teljesnek 7%-a, a napenergiáé 0,2%, a szélenergiáé gyakorlatilag elenyésző. A 2000-ben elfogadott és 2010-ig szóló energiahatékonysági program szerint az időszak végére megújuló forrásokból kell származnia a teljes energiafelhasználás 5-6%-ának. Ugyanakkor az uniós direktíva 2010-re a tagországok számára 22,1%-ot ad meg megújuló energiaforrásként a villamosenergia-termelésből.

A tataházi szélmalom története

Már születésem óta ismerem a szélmalom területét és a mellette lévő a tavat. Telente, testvéremmel és édesapámmal, a befagyott tóra járunk korcsolyázni. A hely történetét az idős tataházi asszony, LajkóKatalin elmondása alapján írom le.

A szélmalmot Molnár Pál kőművesmester irányításával, 1884-ben építette adatközlőm őse, Lajkó Márton. Anyagnyerő helynek a malom melletti területet használták, így ott az építkezés előrehaladtával mesterséges ároktómeder keletkezett, amelyet fokozatosan a csapadék, egy kisebb vízfolyás (Kígyós-mellékág) és talajvíz feltöltöttek. A malomépület mellett készült el és áll napjainkban is a Lajkó család háza.

A malom már a kezdetektől a tataházi lakosok szükségleteinek kielégítésére őrölt. Az 1920-as évek végén a malomba bevezették az áramot, mely már lehetővé tette a darálást is. A második világháború harci cselekményei 1944. október elején érték el Tataházát. Ekkor a községet addig megszállva tartó német katonák tűzharcba keveredtek az előrenyomuló Vörös Hadsereg előőrsével. A németek a templomtoronyban, a szovjetek a malom épületében és tornyában foglaltak harcálláspontot, és tüzeltek egymásra. Ekkor több találatot is kapott a vitorla, és működésképtelenné vált. Az államosítások, majd később a helyi termelőszövetkezet megszervezése után a még használható berendezéseket leszerelték és elszállították.

Az elmúlt időszakban, a fenntartási munkák hiánya miatt, a tó nagyon eliszaposodott és a nádas elburjánzott. Annyira, hogy már be sem lehetett a közepébe menni, mert ellepett volna az iszap. A tó mérete mintegy 100´50 méter volt, és csaknem húsz évig ilyen állapotban állt. A tavat a Kígyós-patak (egy helyi vízfolyás) is táplálja, a talajvízen és a mostanában fúrt kúton kívül. Ez a Kígyós az Illancsban ered, 1961-ig egy szakasza fedett csatorna volt. Később a Kígyós fedett csatornajellegét megszüntették.

2001 márciusában új tulajdonosé lett a tó: Szabó Péter (Lajkó Márton egyik szomszédja) vásárolta meg, aki születése óta a tó mellett lakott. Első teendőiként a tavat rendbe tetette és kitisztíttatta. A tó alapterülete, a kikotort iszap elhelyezése miatt, kisebbedett, felére csökkent (50´50 méter lett). A megkezdett munkák még nem fejeződtek be: a cél haltelepítés és megfelelő parkosított környezet kialakítása. A Tataházi-tó – reméljük – jövőre a falu egyik legszebb helye lesz, amelyhez mindenki szívesen megy ki családjával egy kicsit horgászni és kikapcsolódni.

Cervantes Don Quijote című művében a főhős alulmaradt a szélmalommal folytatott küzdelemben: „Hallgass, barátom – mondta Don Quijote –, lásd, semmi sincs az örökös változandóságodnak inkább alávetve, mint a harcok eseményei. Annál inkább mondhatom ezt, mert úgy hiszem, s valóban így is van, hogy ama bölcs Frestón változtatta szélmalmokká ezeket az óriásokat, hogy elrabolja tőlem legyőzésük dicsőségét, ki nemrég könyveimtől és könyvtárszobámtól megfosztott, ilyen ellenséges érzülettel viseltetik ő irántam.”

A XIX. század végén a szélmalmok és a gőzgépek csatájában az utóbbiak nyertek. Mégis mindannyiunk közös érdeke, hogy ez a hely- és technikatörténeti szempontból érdekes, illetve agrárműszaki emléket képviselő létesítmény ne tűnjön el, hanem megújult külsővel és feladattal őrizze meg az itt élt emberek tevékenységének emlékét, történelmünk múltba vesző, de még menthető értékeit.

Irodalom

Rapcsányi Jakab: Baja és Bács-Bodrog vármegye községei, Budapest, 1934.
Verancsincs Faustus: Machinae Novae és más művei (Magyar Hírmondó), Magvető Könyvkiadó, Budapest, 1985.
Internetes lehetőségek:
http://napenergia.freeweb.hu/
http://www.freeweb.hu/napenergia
http://www.tte.hu

Szeretnék köszönetet mondani dr. Nebojszki László felkészítő tanáromnak, aki segítségével nagyban hozzájárult a pályamunka elkészítéséhez.

Az írás szerzője Diákpályázatunk Önálló kutatások, elméleti összegzések kategóriájában harmadik díjat nyert.


Természet Világa, 134. évfolyam, 6. szám, 2003. június
http://www.chemonet.hu/TermVil/ 
http://www.kfki.hu/chemonet/TermVil/


Vissza a tartalomjegyzékhez