Lokomotive ohne Feuer

Eine feuerlose Lokomotive ist ein Lokomotivtyp , der mit einem Hubkolbenmotor arbeitet , der von einem Druckluft- oder Dampfreservoir angetrieben wird, das in regelmäßigen Abständen von einer externen Quelle aufgefüllt wird. Sie bietet gegenüber herkömmlichen Dampflokomotiven Vorteile wie geringere Kosten pro Einheit, Sauberkeit und ein reduziertes Risiko von Bränden oder Kesselexplosionen ; diese Vorteile werden jedoch durch die Notwendigkeit einer Nachfüllquelle und die begrenzte Reichweite des Reservoirs relativiert. ^{[ 1 ]}

Sie waren dort von Vorteil, wo der Rauch aus einem Feuerraum zu schädlich wäre oder Brand- oder Explosionsgefahr bestand. ^{[ 1 ]} Typische Anwendungsgebiete waren Bergwerke sowie Lebensmittel- und Chemiefabriken. Sie wurden auch dort eingesetzt, wo Luft oder Dampf leicht zugänglich waren, und zum Transport von Lasten innerhalb begrenzter Bereiche, beispielsweise in Rangierbahnhöfen oder Industrieanlagen.

Sie wurden schließlich für die meisten Anwendungen durch diesel- und batterieelektrische Lokomotiven mit Schutzeinrichtungen ersetzt; diese werden als explosionsgeschützte Lokomotiven bezeichnet. ^{[ 2 ]} Sie finden weiterhin in begrenztem Umfang Anwendung in Fabriken, die große Mengen an überschüssigem Dampf produzieren und wo die Lokomotive nicht weit von der Dampfquelle entfernt fahren muss.

John Fowler versuchte, eine Lokomotive aus heißen Ziegeln für die London Metropolitan Railway zu bauen , doch Versuche in den Jahren 1861-1862 zeigten, dass die Idee noch nicht ausgereift war, und dieses peinliche Scheitern wurde später als Fowlers Geist bezeichnet .

Eine frühe Anwendung der feuerlosen Lokomotive fand sich bei Straßenbahnen in den Vereinigten Staaten. Emile Lamm entwickelte zwei Typen feuerloser Lokomotiven ^{[ 3 ] [ 4 ]} , eine mit Ammoniak und die andere mit gespeichertem Dampf. ^{[ 5 ]} Lamm gründete 1872 die Ammonia & Thermo-Specific Propelling Company of America und 1874 (gemeinsam mit Sylvester L. Langdon) die Lamm Fireless Engine Company. ^{[ 6 ]} Lamms feuerlose Lokomotiven erfreuten sich kurzzeitig großer Beliebtheit, sowohl in den Vereinigten Staaten als auch in Frankreich, wurden aber bald von elektrischen Straßenbahnen verdrängt . Die französischen Lokomotiven wurden in Zusammenarbeit mit Léon Francq unter dem Namen Lamm & Francq gebaut .

Das feuerlose System erlebte daraufhin eine Renaissance bei industriellen Rangierlokomotiven . Jede Fabrik mit einem stationären Kessel konnte diesen nutzen, um eine feuerlose Dampflokomotive für den internen Rangierbetrieb zu befeuern. Feuerlose Rangierlokomotiven erfreuten sich insbesondere in Deutschland großer Beliebtheit, und einige blieben bis in die 1960er-Jahre im Einsatz. Feuerlose Industrierangierlokomotiven hatten üblicherweise die Achsfolge 0-4-0 oder 0-6-0 , es wurden aber auch einige 0-8-0- Lokomotiven gebaut, unter anderem von Heisler . Die Pennsylvania Power and Light „D“ in der untenstehenden Galerie ist ein Beispiel für eine feuerlose 0-8-0-Lokomotive von Heisler. ^{[ 7 ]}

Seit 2020 werden in der deutschen Stadt Mannheim zum Rangieren der schweren Kohlewaggonzüge im Wärmekraftwerk feuerlose Lokomotiven eingesetzt .

Eine feuerlose Dampflokomotive ähnelt einer herkömmlichen Dampflokomotive , besitzt aber anstelle eines Kessels einen Dampfspeicher, den sogenannten Dampfakkumulator . Dieser Speicher wird von einem stationären Kessel mit überhitztem, unter Druck stehendem Wasser befüllt. Die Lokomotive arbeitet wie eine herkömmliche Dampfmaschine, indem sie den Hochdruckdampf über dem Wasser im Speicher nutzt. Mit sinkendem Druck und dem Verbrauch des Dampfes verdampft das überhitzte Wasser und ersetzt den verbrauchten Dampf. Die Lokomotive kann so lange betrieben werden, bis der Druck auf ein minimales, nutzbares Niveau gesunken ist oder der Wasserspeicher leer ist. Dann muss er wieder aufgefüllt werden.

Europäische feuerlose Dampflokomotiven haben die Zylinder üblicherweise hinten, während amerikanische Modelle die Zylinder oft vorne haben, wie bei einer konventionellen Lokomotive. Zu den bedeutendsten Herstellern feuerloser Dampflokomotiven in Großbritannien zählten Andrew Barclay und W. G. Bagnall .

Außerhalb der Schweiz wurde 1890 die erste mit Druckluft betriebene Lokomotive gebaut, und bis 1895 waren die Grundprinzipien effizienter Druckluftmotoren entwickelt. Ein besonders wichtiger technischer Durchbruch war die Entwicklung des Druckminderers und des Absperrventils, das einen gleichmäßigen Luftdruck im Motor aufrechterhält, selbst wenn der Druck im Druckluftspeicher während des Betriebs sinkt. ^{[ 8 ]} Druckluftlokomotiven werden seit vielen Jahren hauptsächlich in Bergwerken eingesetzt , ^{[ 9 ]} aber auch bei Straßenbahnen . (Siehe Mekarski-System )

Es wurden mehrere Hybridlokomotiven gebaut, die entweder zeitweise mit Feuer betrieben wurden, wie beispielsweise Fowlers „Ghost of London’s Metropolitan“ von 1861, oder die gespeicherten Dampf mithilfe eines Feuers überhitzten , wie etwa die von Sentinel Waggon Works gebauten Receiver Locomotives . Keine dieser Lokomotiven war erfolgreich.

Die meisten feuerlosen Lokomotiven hatten die Achsfolge 0-4-0 oder 0-6-0, es gab aber auch einige 0-8-0 und sogar wenige 0-10-0 . Einige hatten einen Durchmesser von 600 mm ( 1 Fuß  11 Zoll) .+Beim Bau derBagdadbahn mit einer Spurweite von 5/8 Zoll der deutschen FirmaHenschel, vermutlich um die Gefahr einerKohlenmonoxidvergiftungbeim Tunnelbau zu vermeiden. ^{[ 10 ]}

Ein weiteres deutsches Unternehmen, Hohenzollern , baute einige gelenkige , feuerlose Dampflokomotiven mit einem Führerstand an jedem Ende. Nur eines der Drehgestelle war angetrieben, wodurch die Radanordnung B-2 entstand .

Die Chemins de fer de L'Ouest in Frankreich bauten Anfang des 20. Jahrhunderts ebenfalls Druckluftlokomotiven mit B′B′- Radanordnung für den Meudon-Tunnel. Obwohl diese Diesel- und Elektrolokomotiven sowohl in der Radanordnung als auch im Vorhandensein eines Führerstands an jedem Ende recht ähnlich waren, schienen sie nicht erfolgreich zu sein und wurden bis 1910 alle verschrottet und durch einfachere Elektrolokomotiven ersetzt. ^{[ 11 ]}

Die herkömmliche Dampftraktion wurde in den USA in den 1950er Jahren und in Europa von den 1960er bis zu den 1990er Jahren weitgehend durch Diesel- oder Elektrolokomotiven ersetzt. Dennoch hat die dampflose Traktion ihre Vorteile, insbesondere dort, wo reichlich und kostengünstig Dampf zur Verfügung steht, wie beispielsweise in Industriegebieten, Wärmekraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen . Dort werden dampflose Lokomotiven kostengünstig zum Rangieren eingesetzt.

Da sie außer Wasserdampf keine Abgase ausstoßen, können sie in Gebäude geschaltet werden, ohne die Arbeiter durch schädliche Dämpfe zu gefährden.

Da Rangierlokomotiven typischerweise nur etwa 10 % ihrer Zeit im Einsatz sind und 90 % auf Aufträge warten, verbraucht eine Diesellokomotive , die die meiste Zeit im Leerlauf steht, zu viel Kraftstoff, ohne Energie zu erzeugen. ^{[ 12 ]} Ein gut isolierter, moderner Dampfspeicher kann den Druck über viele Stunden halten und ist dennoch sofort einsatzbereit. Daher können die Betriebskosten einer dampfbetriebenen Rangierlokomotive deutlich geringer sein als die einer vergleichbaren Diesellokomotive und stellen eine umweltfreundliche Alternative zum Verbrennungsmotor dar. ^{[ 13 ]}

Feuerlose Lokomotiven sind nicht nur sicherer im Betrieb als herkömmliche Dampflokomotiven, sondern eliminieren auch die Zündgefahr. Hauptursache einer Kesselexplosion ist der Wassermangel im Kessel, der durch Unachtsamkeit oder übermäßigen Verbrauch verursacht wird. Dadurch wird die Kesseldecke ohne die kühlende Wirkung des Wassers direkt den Flammen des Feuerraums ausgesetzt und so stark geschwächt, dass sie bricht. Eine feuerlose Lokomotive beseitigt diese Gefahr – geht ihr das Wasser aus, kommt sie einfach zum Stehen. Dennoch sind, wie bei jedem Druckbehälter, Vorsichtsmaßnahmen zu treffen . Darüber hinaus benötigen sie keine sorgfältige Überwachung des Wasserstands und des Kesseldrucks oder eine präzise Kohleverteilung im Feuerraum für eine effiziente Verbrennung und können daher von weniger qualifiziertem Personal bedient werden, ohne dass ein voll ausgebildeter Lokomotivführer und Heizer erforderlich sind.

Mehrere Lokomotivhersteller produzierten im Laufe des 20. Jahrhunderts feuerlose Lokomotiven. Die Dampflokomotivwerke Meiningen stellten sie noch in den 1980er Jahren her. Einige feuerlose Lokomotiven sind sogar 2021 noch täglich im Einsatz. Ein Beispiel ist das große Kohlekraftwerk Mannheim , wo die Kohle in langen Zügen mit selbstentladenden Schüttgutwagen per Bahn angeliefert wird. Drei feuerlose Lokomotiven rangieren die Schüttgutwagen auf dem Kraftwerksgelände.

Die DDR bevorzugte ihre reichhaltigen Braunkohlevorkommen gegenüber importiertem Brennstoff und setzte daher in großem Umfang feuerlose Lokomotiven ein. Noch in den 1980er Jahren wurde bei RAW Meiningen eine Serie von 200 feuerlosen Lokomotiven gebaut .

Im Jahr 1882 nahm die Dampfstraßenbahn in Batavia (Jakarta) Nederlands-Indische Tramweg Maatschappij den Betrieb mit einer Serie von 20 feuerlosen Lokomotiven auf, die von den deutschen Hohenzollern mit der Spurweite 1188 mm und den Seriennummern 244 bis 263, gekennzeichnet als I bis XX , geliefert wurden .

Im Jahr 2017 setzte die Zuckerfabrik Semboro in Jember , Ostjava ^{[ 14 ],} aufgrund des Vorhandenseins von brennbarem Bagasse zwei feuerlose Lokomotiven ein . Die Lokomotiven wurden 1928 und 1929 von Orenstein & Koppel in Deutschland gebaut ^{[ 15 ]} und wurden zum Rangieren innerhalb der Fabrik verwendet. ^{[ 16 ]}

Die Zuckerfabrik Pagottan in Madiun , ebenfalls in Ostjava, nutzte drei Luttermöller-Achslokomotiven mit den Nummern 6, 7 und 8. Es handelte sich um konventionelle Dampflokomotiven, die 2011 auf feuerlosen Betrieb umgerüstet wurden. ^{[ 17 ]}

Beim Bau des 15 km langen Gotthardtunnels (1872–82) kamen Druckluftlokomotiven zum Einsatz. ^{[ 18 ]}

In der Schweiz wurden in der Industrie, beispielsweise in Brauereien, ältere feuerlose Dampfmaschinen eingesetzt, die im 20. Jahrhundert außer Betrieb genommen wurden. Im 21. Jahrhundert überholte die Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik ^{[ 19 ]} zwei Lokomotiven des deutschen Typs Meiningen und modernisierte sie für den Einsatz auf Industriegleisen.

Weltweit sind zahlreiche Exemplare erhalten geblieben.

Die deutsche Wikipedia führt eine Liste der in Deutschland erhaltenen Dampfakkumulatorlokomotiven. Sie umfasst über 100 erhaltene feuerlose Lokomotiven, von denen 8 betriebsfähig sind. ^{[ 20 ]}

Das Eisenbahnmuseum von Mexiko-Stadt besitzt eine feuerlose Dampflokomotive vom Typ Davenport Nr. 013 „Sin Fuego“. Sie wurde von Pemex gespendet und war von den 1940er- bis zu den 1990er-Jahren in der Raffinerie 18 de Marzo im Einsatz. ^{[ 21 ]}

Die südafrikanische Elektrizitätskommission (ESKOM) hat zwei feuerlose Dampflokomotiven erhalten. Es handelt sich um die Bagnall 0-6-0F Nr. 2571 aus dem Jahr 1937 und die Hawthorne Leslie 0-4-0F Nr. 3858 aus dem Jahr 1935.

Ein bemerkenswertes Beispiel ist die „Lord Ashfield“ ( Werksnr. 1989 von Andrew Barclay aus dem Jahr 1930) im Museum für Wissenschaft und Industrie in Manchester . Sie war in den 1990er Jahren nur eingeschränkt im Einsatz und teilte sich die Dampfversorgung mit den stationären Ausstellungsstücken. ^{[ 22 ]}

Die Ayrshire Railway Preservation Group hat ihre feuerlose Andrew Barclay 0-4-0-Lokomotive (Werksnummer 1952 von 1928) restauriert . Die Lokomotive wurde 2015 wieder in Betrieb genommen und verkehrt als Teil eines Demonstrationsgüterzuges. ^{[ 23 ]}

Das North Carolina Transportation Museum in Spencer besitzt eine feuerlose Dampflokomotive, die North Carolina Power and Light #3 0-4-0.

Drei feuerlose Rangierlokomotiven des Typs National Cash Register 0-4-0 sind erhalten geblieben: zwei mit den Namen Dayton und Rubicon im Carillon Historical Park in Dayton, Ohio , ^{[ 24 ]} und eine mit dem Namen South Park im National Museum of Transportation in Kirkwood, Missouri.

Die Pennsylvania Power and Light „D“, eine 0-8-0 Rangierlokomotive, ist im Eisenbahnmuseum von Pennsylvania erhalten .

Die Union Electric Company 4, eine 0-4-0-Lokomotive, ist im Illinois Railway Museum in Union, Illinois, erhalten. ^{[ 25 ]}

Die Cleveland Electric Illuminating Company, eine 0-6-0, die von der HK Porter Company gebaut wurde, ist im Mad River and NKP Railroad Museum in Bellevue, Ohio, erhalten ^{[ 26 ].}

North American Rayon Company, 1936, HK Porter Company, 0-6-0F Feuerlose Lokomotive, Elizabethton, Tennessee . Die Lokomotive trug den Namen „The Pot“. Diese seltene feuerlose Lokomotive wurde 1936 für die North American Rayon Company (NARC) in Elizabethton gebaut. Ihr Dampf wurde aus einem großen Reservoir innerhalb des NARC-Werks gewonnen. Feuerlose Lokomotiven wurden in Industrieanlagen mit erhöhter Brandgefahr eingesetzt. NARC produzierte Rayon, ein hochentzündliches Material. Die Lokomotive wurde 1992 außer Dienst gestellt und ist möglicherweise die letzte feuerlose Lokomotive, die in den Vereinigten Staaten außer Dienst gestellt wurde. ^{[ 27 ]} NARC stellte im Jahr 2000 den Betrieb ein und schenkte „The Pot“ der Handelskammer von Carter County. Sie ist in Elizabethton, Tennessee, öffentlich ausgestellt. ^{[ 28 ]}

Die Connecticut Coke Company 3, eine HK Porter Company 0-4-0F aus dem Jahr 1930, befindet sich im Besitz der Valley Railroad und ist derzeit im Westbrook (CT) Outlet Mall ausgestellt. ^{[ 29 ]}

Das Heart of Dixie Railroad Museum in Calera, AL, stellt eine kürzlich kosmetisch restaurierte 0-4-0 Davenport aus.

• Fortschrittliche Dampftechnologie
• Bagnall-Feuerloslokomotiven (erhalten)
• Liste der in Großbritannien erhaltenen feuerlosen Dampflokomotiven
• Liste der Patente für Dampftechnologie

• Feuerlose Lokomotiven in den Vereinigten Staaten
• Feuerlose Lokomotiven in Deutschland
• Ayrshire Railway Preservation Group
• Geschichte der feuerlosen Lokomotiven (Buckinghamshire Railway Centre) – plus Links zu zwei Lokomotiven
• Andrew Barclay 0-6-0 feuerlose Lokomotive in Dunaskin, East Ayrshire