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Der Ölfant C 5/6 Nr. 2976
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Der Titel verrät es bereits. Die Lokomotive der Baureihe C 5/6 wurde vom Personal liebevoll als «Elefant» betitelt. Als die Schweizerischen Bundesbahnen SBB eine dieser Maschinen für einen Umbau auf eine neuartige Feuerung mit Öl bereit stellten, wurde aus dem mit Öl befeuerten Elefant der Ölfant. Jedoch lohnt es sich, wenn wir uns diese besondere Lokomotive genauer ansehen und dabei erfahren, warum auch diese Idee den Untergang nicht verhindern konnte.
Mit der zunehmenden Elektrifikation in der Schweiz, wurde der Betrieb mit den kohlegefeuerten Lokomotiven immer aufwendiger und teurer. Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB mussten sich für die Zukunft einige Änderungen überlegen. Noch war ein kompletter Verzicht auf die bewährten Dampflokomotiven nicht möglich und einige Exemplare waren schlicht unentbehrlich. So wurden Ideen ausgearbeitet um den Betrieb mit diesen Lokomotiven zu rationalisieren.
Bedenken Sie, dass man in der Schweiz von ausländischer Kohle abhängig war, dass diese in der Mitte des 20ten Jahrhunderts sehr teuer wurde und dass Öl die Lösung aller Probleme bedeutete. Zudem sollte auch auf den grossen Dampflokomotiven der zweite Mann, in diesem Fall der Heizer, verschwinden. So wäre der Betrieb von Dampflokomotiven billiger geworden, als er mit den wenigen noch vorhandenen Maschinen war.
Im Rahmen dieser Überlegungen trat der Ingenieur Edwin Sprenger an die Schweizerischen Bundesbahnen SBB heran. Die Idee von Sprenger war, die Feuerung der Lokomotiven von Kohle auf Öl umzustellen. Diese Feuerung hätte viel einfacher bedient werden können, so dass sie auch vom Lokführer betätigt werden konnte. Die Einsparung des Heizers wäre daher ohne Probleme auch bei grossen Maschinen, wie bei der Baureihe C 5/6 möglich gewesen.
Die Vorteile, die vom Anbieter eingebracht wur-den, wurden in einer kleinen Tabelle mit Ver-brauchswerten wirksam in Szene gesetzt.
Alles in allem war aber klar, die so umgebaute Lokomotive würde viel leichter zu befeuern sein und es wären erst noch weniger Nacharbeiten nötig. Zudem war die Maschine auch schneller einsatzbereit.
Wer sich mit dem Betrieb von Dampflokomotiven auseinandergesetzt hat, erkennt schnell, dass die unwirtschaftlichsten Bereiche aufgeführt wurden. Man konnte ein Mann einsparen und der Lokführer, den man nicht streichen konnte, hatte zudem mehr Zeit sich seiner Aufgabe, dem Führen von Zügen zuzuwenden. Die Direktion war ob dieser Ideen natürlich entzückt. Auch wenn abzusehen war, dass neue Baureihen kommen würden.
Am 18. Juni 1953 unterzeichneten die Schweizerischen Bundesbahnen SBB und der Ingenieur Edwin Sprenger einen Vertrag, der den Umbau der C 5/6 Nummer 2976 zu einer Dampflokomotive mit Ölfeuerung vorsah. Die Rechte an der Ölfeuerung sollten dabei jedoch bei Edwin Sprenger bleiben. Die Staatsbahnen verpflichteten sich nicht, diese zu übernehmen oder in weiteren Lokomotiven zu verbauen. Damit wollte man jeglichen Erwartungen des Herstellers begegnen.
Damit wurde also die grösste im Einsatz stehende Dampflokomotive für den Versuch ausgewählt. Wenn dort die Einrichtung nach Sprenger funktionierte, war eine Umstellung der kleineren Baureihen ebenfalls ohne nennenswerte Probleme möglich. Damit hätte man die Kohlen verbannt und das Personal auf der Lokomotive zumindest teilweise reduziert. Die Idee schien so gesehen, den Schweizerischen Bundesbahnen SBB Vorteile zu bringen. Was vermutlich auch den Entscheid begünstigte.
Um Vergleichswerte zu erhalten, wurde mit der Lokomotive eine Erhebungsfahrt von Erstfeld nach Aarau und zurück durchgeführt.
Diese Fahrt zeigte zwei Punkte auf. Die Maschine sollte aus einer noch in Erstfeld stationierten Lokomotive genommen werden.
Damit hatte man einen direkten Vergleich mit der gleichen Lokomotive. Die Ölfeuerung konnte also sofort zeigen, was in ihr steckte und immer wieder vorhandene Unterschiede zwi-schen zwei verschiedenen Lokomotiven konnte man ausschliessen.
Dazu muss erwähnt werden, dass Dampflokomotiven nie genau gleich funktionierten und jede etwas andere Verbrauchswerte hatte. Man sprach von verdampfungsfreundlichen Maschinen.
Die mit Kohlen gefeuerte Lokomotive verbrauchte auf der Fahrt von Erstfeld nach Aarau 11.3 m3 und zurück 14.3 m3 Wasser. In Aarau musste man somit Wasser fassen, da der Vorrat nicht für beide Wege ausreichte. Das war so üblich und nicht eine besondere Massnahme dieser Fahrt. Die Dampflokomotiven benötigten regelmässig Wasser und hier erwartete man nicht unbedingt eine grosse Veränderung, denn der Dampf wurde schliesslich benötigt.
Die Differenzen zwischen den beiden Fahrten waren durch die Strecke und die Anhängelast bedingt. So steigt zum Beispiel das Trassee von Aarau nach Erstfeld häufiger und stärker an, als umgekehrt. Da normale Züge verwendet wurden, war auch die Anhängelast nicht bei beiden Fahrten identisch, so dass sich diese unterschiedlichen Werte klar belegen lassen. Diskussionen darum sollte es daher auch nicht geben.
Der Vorrat musste daher in Aarau nicht ergänzt werden und reichte für beide Fahrten problemlos aus. Die grössere Reichweite war bedingt durch das aufwendige beladen der Tender.
Die Fahrt hatte die Leistungsdaten der Lokomotive aufgezeigt und man konnte sich an den Umbau wagen. Die Maschine wurde deshalb dem Ingenieur Edwin Sprenger übergeben und durch diesen entsprechend umgebaut.
Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB erwarteten deshalb die Lokomotive wieder mit der Ölfeuerung. Dann konnte die Vergleichsfahrt stattfinden und so war dann die Einsparung direkt zu erkennen.
Die Anpassungen an die Feuerung erfolgten ausschliesslich in der Feuerbüchse und in deren unmittelbaren Umgebung. Die Dampfmaschine blieb gleich und auch beim Kessel nahm man keine Änderungen vor. Es gab daher keine Druckerhöhung im Kessel und selbst der Überhitzer nach Schmidt blieb eingebaut. Einzig der Kohlenkasten wurde nicht mehr benötigt und deshalb dort ein grosser Tank montiert. Alle anderen Einrichtungen blieben identisch.
Die Feuerbüchse der Lokomotive erhielt zusätzlich ein Gewölbe aus gemauerten feuerfesten Steinen eingebaut. Dieses Gewölbe wurde unterhalb der Rohrwand angebracht und leicht schräg nach oben bis zur Mitte der Feuerbüchse aufgebaut. Damit wurde die Feuerbüchse in einen unteren und oberen Bereich aufgeteilt. Der Platz für Arbeiten in der Feuerbüchse wurde dadurch stark eingeschränkt, aber für den Versuch baute man die Feuerbüchse so einfach wie möglich um.
Durch dieses Gewölbe sollte die Hitze der Flamme besser ausgenützt werden. Diese Massnahme war notwendig, da bei der Ölfeuerung die Wärme der glühenden Kohlen fehlte.
Sie müssen wissen, dass die glühenden Kohlen viel Wärme abgaben und so auch noch genutzt werden konnten, wenn das Feuer nicht mehr brannte. Diesen Effekt stellte man hier mit dem Gewölbe her, da dieses die Wärme ebenfalls speichern konnte.
Der Rost wurde mit einer dreifachen Lage aus feuerfesten Schamottekugeln belegt. Diese Schamottekugeln sollten ebenfalls als Wärmespeicher dienen und die unten angesaugte Luft vorwärmen.
Die Luft wurde unter der Lokomotive angezogen und am leeren Aschekasten vorbei zum Rost geführt. Dort suchte sich die Luft den Weg durch die heissen Kugeln und wurde so erwärmt. Das war der gleiche Effekt, wie die Luft, die durch die glühenden Kohlen zirkulierte und so erwärmt wurde.
Die Lokomotive sollte also bereits durch die eingebauten Bauteile mit vorgewärmter Luft versorgt werden können. Dies war bei der Feuerung mit Kohlen nicht möglich, da ja der Rost nach unten offen sein musste um den Rückständen das herabfallen zu ermöglichen.
Erst mit ausgelegten glühenden Kohlen konnte das gleiche Ergebnis erreicht werden. Hier war die Wärme der Steine schon vorhanden, bevor gezündet wurde.
An der Feuerbüchsrückwand waren unterhalb der Feuertüre total acht Düsen angeordnet worden. Sechs Düsen dienten als Hauptdüsen, die zur Heizung benötigt wurden. Die anderen beiden Düsen waren so genannte Wächterdüsen. Diese Wächterdüsen dienten zum „starten“ der Lokomotive. Genauer zündeten sie die Hauptdüsen, somit das Feuer und so die Wärmequelle. Die Dampflokomotive wurde also nicht mehr angeheizt, sondern gestartet.
Auf dem Tender wurde an Stelle des Kohlenkastens ein Öltank mit einem Fassungsvermögen von anfänglich 4 000 Litern montiert.
Vor dem Tank wurde eine mit Fenstern versehene Kabine montiert. In dieser waren neben einigen Bedienelementen erstmals auch Sitzgelegenheiten vorhanden, so dass interessierte Kreise und Gäste zusehen konnten, wie die Lokomotive bedient wurde. Der Erbauer konnte so die Feuerung möglichen Kunden vorstellen und eventuelle Interessenten direkt an der Lokomotive über die Vorteile seiner Ölfeuerung informieren.
Bis zu einem Kesseldruck von drei bar konnte die Lokomotive selber gezündet werden. Lag der Druck darunter, musste man Frischdampf oder Druckluft von einer ortsfesten Anlage beziehen um die Feuerung in Gang zu setzen. Waren die Bedingungen erfüllt, wurden die Wächterdüsen mit einem brennenden Stofflappen gezündet und brannten danach dauernd. Danach konnten nacheinander die anderen Düsen gezündet werden.
Das vom Tender her über einen Vorwärmer zugeführte Heizöl wurde an den Düsenöffnungen mit Dampf zerstäubt und nachdem das Gemisch durch die Wächterdüsen gezündet wurde, verbrannt. Dank dem Dampfzusatz wurde eine bessere Zerstäubung und zudem eine optimierte Verbrennung ermöglich. Diesen Effekt erkannte man schon früher mit feuchten Kohlen, die besser brannten, als trockene.
Die Zufuhr von Öl und Dampf wurde von Hand reguliert. Eine automatische Regelung der Ölzufuhr in Funktion des Verbrauchs an Verbrennungsluft war grundsätzlich möglich. So konnte mit der Lokomotive rauchfrei gefahren werden. Aus dem Kamin kam nur noch sichtbarer Wasserdampf. Es sei denn, der Lokführer wollte den Fotografen beeindrucken und qualmte mächtig mit der Lokomotive. Dazu verstellte er einfach die Werte der Ölzufuhr.
Die Verantwortlichen waren wohl gespannt, denn erst jetzt konnte man die genauen Einsparungen erfassen und so den Umbau als gelungen oder gescheitert betrachten. So ging es also wieder auf die gleiche Reise, wie vor dem Umbau.
Die Ergebnisse waren sehr ermutigend. Zwar verbrauchte die Lokomotive etwas mehr Wasser als vorher. Genau waren es 11.5 m3 nach Aarau und 15 m3 bei der Rückfahrt, doch das war nicht so schlimm, denn der Verbrauch an Wasser war von vielen Faktoren abhängig.
Nur schon ein Wagen mehr im Zug oder etwas mehr Gewicht, hatte hier bereits grosse Auswirkungen. Das kannte man von den Fahrten mit Kohle auch schon und war daher nicht sonderlich über-raschend.
Jedoch blieb der Verbrauch an Öl mit 2 820 Kilogramm weit unter dem Verbrauch der Kohle-feuerung.
Hier war die Ersparnis deutlich zu spüren, denn weniger Brennstoff bedeutete weniger Kosten und auch der Verzicht auf den Heizer hätte viele Einsparungen ergeben. Jedoch wusste man noch nicht, wie sich diese Ölfeuerung in Betrieb auf längere Zeit auswirken würde, deshalb nahm man die Lokomotive so in Betrieb und stationierte sie in Erstfeld.
Der ursprüngliche Tank wurde später noch durch einen Tank mit 7 000 Litern Inhalt ersetzt. Zudem installierte man eine Dampfheizung, damit die Lokomotive auch mit billigerem Schweröl betrieben werden konnte. Dieses war günstig, aber sehr zähflüssig und konnte bei normalen Temperaturen nicht zu den Düsen geführt werden. Daher musste das Schweröl vor der Verbrennung erwärmt werden. Damit konnte die Lokomotive gestartet werden.
Vom Tank wurde das Schweröl unter leichtem Luftdruck von 0.4 bis 0.6 bar durch einen separat angeordneten Ölvorwärmer mit automatischer Temperaturregelung zu den Verbrennungsdüsen in der Feuerbüchse getrieben und dort verbrannt. Diese Veränderung erfolgte auf Begehren des Herstellers und nicht auf Wunsch der Schweizerischen Bundesbahnen SBB. Es war bereits klar, dass eine gross angelegte Umbauaktion nicht mehr in Frage käme.
Auch der Umbau dieser Lokomotive konnte nicht verhindern, dass die elektrischen Lokomotiven mit ihren Verbündeten mit Dieselmotor den Dampflokomotiven in der Schweiz den Todesstoss verpassten. In anderen Ländern wurden jedoch Lokomotiven erfolgreich auf Ölfeuerung umgebaut. Es kam sogar zu neu gebauten Lokomotiven mit Ölfeuerung. In der Schweiz sollten solche Modelle erst viele Jahre später gebaut werden.
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