Die Dampfspeicherlokomotive

Eine Dampfspeicherlokomotive, auch feuerlose Lokomotive, ist eine spezielle Bauform einer Dampflokomotive, die ihre Antriebsenergie aus überhitztem Wasser bezieht.

Bevor die Dampfspeicherlokomotive betriebsbereit ist, muss das Wasser im Kessel der Lokomotive aus einem externen Dampfkessel erhitzt werden.


Henschel Dampfspeicherlok im Grosskraftwerk Mannheim


Speicherlok 002 der DLM, bereit für den Einsatz auf Industriegleisen, bei der Vorführung in Schaffhausen 2010

Einsatz

Eine Dampfspeicherlokomotive kann in explosionsgefährdeten Umgebungen, wie z. B. in der chemischen Industrie, in den Munitionsfabriken oder im Bergbau, eingesetzt werden, da bei ihr keine Verbrennung stattfindet. So entsprechen die Einsatzmöglichkeiten der Speicherdampflokomotive in etwa der einer Pressluftlokomotive.

Aufgrund der Abhängigkeit von einem Dampfversorger werden Dampfspeicherlokomotiven jedoch nicht unter Tage eingesetzt. Allerdings können Dampfspeicherlokomotiven Anhängelasten über 2000 t bewegen. Nach sechs bis acht Stunden müssen sie wieder befüllt werden.[1] Auch heute noch werden Dampfspeicherlokomotiven in Industriebetrieben eingesetzt, die selbst erhebliche Prozesswärmemengen erzeugen, etwa die Papier-, die Zucker- und die Eisenindustrie.

Im Zeitraum von 1984 bis 1988 baute das Raw Meiningen die letzte große Serie von 202 Dampfspeicherlokomotiven vom Typ FLC.[2]
Konstruktion

Fahr- und Triebwerk entsprechen weitgehend dem einer normalen Dampflokomotive, üblich sind die Achsfolgen B, C und selten auch D. Die Zylinder der Fahrzeuge sind meist relativ groß dimensioniert, damit die Lokomotive auch bei stark abgefallenem Dampfdruck noch betrieben werden kann.

Der Kessel ist ein einfacher Druckbehälter. Er wird jedoch nicht einfach mit Dampf gefüllt, sondern von außen zugeführter Dampf erhitzt das im Kessel befindliche Wasser, welches etwa 2/3 des Kesselvolumens ausmacht. Durch das druckdichte System wird das Wasser dabei auf ca. 180 Grad Celsius erhitzt. Wird nun durch Fahren Dampf verbraucht, so kocht das Kesselwasser sofort nach. Durch dieses Prinzip können Dampfspeicherloks mehrere Stunden ohne Nachfüllen eingesetzt werden. Das Verhältnis der entnehmbaren Dampfmenge bezogen auf das Speichervolumen kann für die jeweils geltenden Randbedingungen recht genau berechnet werden. [3]

Der Kessel benötigt weder eine Feuerbüchse noch Rauchrohre und ist deshalb verglichen mit dem Kessel einer normal beheizten Dampflokomotive ein sehr preisgünstiges und wartungsarmes Bauteil. Außerdem ist er bezogen auf sein Volumen relativ leicht, sodass Speicherdampflokomotiven mit verhältnismäßig groß dimensionierten Kesseln ausgestattet werden können. Zusätzlich ist der Kessel mit einer Wärmedämmung ausgerüstet, um die Abwärme möglichst gering zu halten.

Üblicherweise ist der Kessel bezogen auf die Fahrzeugmitte etwas nach vorne verschoben, weil sich am hinteren Ende das Führerhaus befindet. Um dennoch eine gleichmäßige Gewichtsverteilung zu erhalten, sind die Zylinder unterhalb des Führerhauses angeordnet.
Hochdruckdampfspeicherloks

Die herkömmliche Dampfspeicherlok hat zwei entscheidende Nachteile. Zum einen ist ihr Aktionsradius bauartbedingt stark eingeschränkt, zum anderen führt der ständig abnehmende Betriebsdruck im Kessel dazu, dass die Zylinder recht groß ausgeführt werden müssen, um auch mit niedrigem Dampfdruck noch ausreichend Zugkraft erzeugen zu können. Dementsprechend neigen sie bei hohen Dampfdrücken zum Schleudern, da die erzeugte Kraft nicht auf die Schiene gebracht werden kann.

1934 baute die Lokomotivfabrik Floridsdorf für das Gaswerk Leopoldau der Stadt Wien eine Dampfspeicherlokomotive nach den Grundsätzen von Gilli. Sie sollte Züge mit einem Gewicht von 1500 Tonnen über Rampen von 17 Promille befördern können. Dies war die erste Lok, die nach dem Hochdruckprinzip arbeitete. Dabei war der Kessel vom Triebwerk durch ein Druckminderventil getrennt, sodass der im Kessel herrschende Druck soweit herabgesetzt wurde, dass die Zylinder mit etwa 14 bar Druck arbeiteten. Damit stand bis zum Erreichen dieses Druckes im Kessel ein ständig gleicher Arbeitsdruck in den Zylindern zur Verfügung.

Physikalisch betrachtet verfügten Loks dieser Bauart über einen weiteren Vorteil. Durch den höheren Speicherdruck liegt die Wassertemperatur im Kessel viel höher als bei herkömmlichen Dampfspeicherloks. Der entnommene Dampf verliert durch seine Druckreduzierung an Temperatur, die ihm aber durch einen Überhitzer (Rohrschlangen, die im Kessel liegen) wieder zugeführt werden kann. Der so erhitzte Dampf, man spricht von Heißdampf, besitzt wärmetechnisch bessere Eigenschaften als Nassdampf, was einen wirtschaftlicheren Betrieb der Lokomotive ermöglichte. Durch das Überhitzen wird dem Speicher allerdings zusätzlich Wärme entzogen, dadurch kann die ursprüngliche eingefüllte Dampfmenge nicht mehr entnommen werden und bleibt in Form von Wasser im Speicher zurück.

An der Produktion der Hochdruckdampfspeicherloks beteiligten sich insgesamt nur drei Lokomotivfabriken. Henschel in Kassel lieferte fünf Loks, die Lokomotivfabrik Floridsdorf 45 Stück und Krauss-Maffei aus München drei Lokomotiven. Die letzte Hochdruckdampfspeicherlok überhaupt wurde 1973 von der Lokomotivfabrik Wien-Floridsdorf an die ÖMV, Raffinerie Schwechat, geliefert.
In Deutschland vorhandene Dampfspeicherlokomotiven
→ Hauptartikel: Liste in Deutschland vorhandener Dampfspeicherlokomotiven
Siehe auch

Natronlokomotive
Elektrische Dampflokomotive

Quelle