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Die Versorgung

Die Versorgung bei der Dampflokomotive ist einfach und schnell erklärt, denn auf den Lokomotiven verwendete man mechanische Lösungen. Daher bewegte dort der Lokführer eine Stange und die Steuerung der Lokomotive folgte seinen Anweisungen. Mit einem Regler wurde die Dampfzufuhr eingestellt. Erst die elektrischen Lokomotiven brachten dann eine elektrische Steuerung. Diese wurde von den Diesellokomotiven übernommen und bis in die heutige Zeit weiterverfolgt.
Die elektrische Form der Steuerung arbeitet mit einem eigenen Stromnetz, das völlig unabhängig von der Fahrleitung oder einem Dieselmotor arbeitet. Sie haben richtig gelesen, denn dieses Netz für die Steuerung arbeitet mit einer eigenen Stromversorgung. So ist gesichert, dass die Lokomotive in jeder Situation einsatzbereit ist und gesteuert werden kann. Stellen Sie sich vor, der Lokführer könnte, weil er keine Fahrleitungsspannung mehr hat, den Stromabnehmer nicht mehr senken.
Dieses Steuerstromnetz arbeitet daher mit Elementen, die auch eine Spannung liefern, wenn die elektrische Versorgung der Lokomotive ausfällt. Daher bezeichnet man dieses eigenständige Stromnetz als Steuerstromnetz. Ein Steuerstromnetz arbeitet ausschliesslich mit Gleichstrom. Eine Änderung mit der modernen Technik gab es auch hier nicht, denn man kann die autonome Versorgung des Steuerstromnetzes nur mit Elementen sicherstellen, die mit Gleichstrom arbeiten.
Da der Begriff Steuerstromnetz lang, missverständlich und umständlich zu übersetzen war, wurde mit dem Bordnetz ein kürzerer Begriff für diesen Bereich geschaffen. Hier wird der Punkt, dass sich dieses Netz grundsätzlich auf das Fahrzeug beschränkt, deutlicher in den Vordergrund gehoben. Bordnetze sind daher mit dem Steuerstromnetz vergleichbar und kommen daher eher bei neueren Baureihen zur Anwendung.
Diese von der Fahrleitung unabhängigen Energiequellen liefern grundsätzlich einen Gleichstrom. Es gibt keine Spannungsspeicher mit genügend grosser Leistung, die Wechselstrom oder Drehstrom anbieten können. Mit der heute vorhandenen Technik ist das jedoch kein Problem mehr, denn Spannungen werden heute oft in sehr einfachen Fällen umgewandelt. Davon ausgenommen ist das Steuerstromnetz, denn das wurde nie angetastet und daher eigentlich so belassen, wie früher.
Die Spannung für dieses Steuerstromnetz ist nicht bei allen Lokomotiven identisch. So gibt es Netze, die mit geringen 36 Volt arbeiten, aber auch solche, die über 100 Volt haben. Man kann daher diese Steuerstromnetze nicht in einen Topf werfen. Jedoch haben sie eines gemeinsam, denn die Energie für dieses Netz stammt bei allen Lokomotiven aus Batterien. Auch die Beleuchtung der Lokomotive wird mit Hilfe dieser Batterien gesichert. Es wird deshalb Zeit, sich ein wenig mit den Batterien zu befassen.
Man spricht gerne von Batterien, doch stimmt das? Grundsätzlich unterscheidet man bei diesen Stromquellen zwei unterschiedliche Modelle. Diese haben einen grossen Unterschied, denn nur eine Gruppe kann mehrmals mit Spannung aufgeladen werden. Die zweite Gruppe gibt einfach eine Spannung ab und kann nicht mehr aufgeladen werden. Es sind Wegwerfprodukte. Sehen wir uns diese beiden Modelle zuerst einmal an, erst dann machen wir uns Gedanken, wie wir diese erneut mit Spannung versorgen.
Bevor wir uns den einzelnen Batterien zuwenden, müssen wir über deren Kapazität bescheid wissen. Der Begriff Kapazität bezeichnet nicht nur bei Batterien ein bestimmtes Leistungsvermögen. Sei es bei der Speicherung von Energie, oder bei der Auslastung von Strecken, die Kapazität wird angewendet. Bei Batterien wird sie mit Ah, also Ampérestunden angegeben. So weiss man, welchen Strom man über die verfügbare Zeitspanne beziehen kann.

Batterien können grundsätzlich nicht geladen werden. Ich weiss, es gibt eine einzige Ausnahme, aber die erwähne ich hier nicht. Hier werden wirklich die Batterien behandelt, die nicht mehr geladen werden können. Versucht man solche Batterien zu laden, können diese Batterien explodieren und so schwere Schäden an der Batterie und der Umgebung verursachen. Daher lohnt es sich, wenn wir diese Batterien genauer ansehen.
Handelsübliche Batterien gibt es in vielen Formen. Dabei haben die meisten dieser Batterien eine Spannung von 1,5 Volt Gleichstrom. Ausnahmen davon gibt es, denn es gibt Elemente, die mit anderen Spannungen arbeiten, aber auch dort ist im Gehäuse die Anordnung der Elemente so, dass jedes nur 1,5 Volt erzeugen kann. Sie haben richtig gelesen, bei einer normalen Batterie kann man elektrische Energie erzeugen, denn die ist in der Batterie vorhanden.
Die Grundlagen für diese Batterien wurden bereits 1780 entdeckt. Der am 9. September 1737 in Bologna geborene italienische Arzt Luigi Galvani stellte fest, dass Froschbeine zuckten, wenn sie zwischen zwei Metallplatten gelegt wurden. Er hielt das für Elektrizität. Die Erfahrungen von Galvani kommen heute bei speziellen galvanischen Bädern zur Anwendung. Luigi Galvani starb am 4. Dezember 1798 in Bologna.
Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Graf von Volta muss ich Ihnen nicht mehr näher vorstellen, denn er wurde schon bei der Erwähnung der Spannung vorgestellt. Ihm gelang es diese Erfahrungen von Luigi Galvani mit einer speziellen Säule umzusetzen, die erste mit einer Säure betriebene Batterie war entstanden. Jedoch waren diese Batterien wegen der Säure nicht besonders erfolgreich, da sie zu gefährlich waren. Wir werden später jedoch ähnlich funktionierende Batterien kennen lernen.
Die Trockenbatterie: Die heute verwendeten Batterien nennt man korrekt Trockenbatterie. Ihr Vorteil ist, dass sie ohne eigentliche Flüssigkeit auskommen und daher ideal für die Verwendung sind. Diese Batterien findet man heute vermutlich in jedem Haushalt, denn sie eroberten die Welt dank ihrer einfachen und sicheren Bauform. Wichtig ist aber, dass diese Batterien nicht mehr aufgeladen werden dürfen.
Die erste Trockenbatterie wurde vom 1839 in Parmain geborenen Franzosen Georges Leclanché entwickelt und laufend verbessert. Der Chemiker führte dabei als Elektrolyt eine Paste ein, die einfacher gehandhabt werden konnte. Diese Batterie wurde 1866 patentiert. Heute sind diese Batterien als flache knopfähnliche Modelle im Einsatz. Georges Leclanché verstarb am 14. September 1882 in Paris.
Diese Batterien bestehen grundsätzlich aus zwei Materialien. Die meisten Batterien verwenden das Metall Zink und Kohle. Diese beiden Materialien werden durch das Elektrolyt Ammoniumchlorid getrennt. Das Elektrolyt lässt die elektrisch geladenen Teilchen der festen Stoffe nur in eine Richtung fliessen. Durch die unterschiedlichen Eigenspannungen von Zink und Kohle entsteht so eine Differenz von ungefähr 1.5 Volt. Man kennt diese Batterien heute als Zink-Kohle-Batterie.
Die Batterien haben nur eine bestimmte Kapazität. Diese Kapazität wird mit Ampèrestunden Ah angegeben und sie gibt Auskunft, wie lange ein bestimmter Strom fliessen kann.
Man kann diese Kapazität jedoch auf zwei Arten erweitern. Dazu vergrössert man einfach die Menge des Materials oder aber man setzt auf die Version der Alkali-Mangan-Zellen.
Diese Batterien funktionieren gleich, haben jedoch bei vergleichbarer Grösse, eine leicht höhere Kapazität.
Andere Spannungen werden durch die Beschaltung mit mehreren solchen Batterien erzeugt. Im Handel können Sie neben einer grossen Anzahl von runden Batterien mit einer Spannung von 1.5 Volt auch Batterien kaufen, die 4.5 oder gar 9 Volt haben.
Dabei handelt es sich bei diesen Batterien um eine Schaltung von 3, respektive 6 normalen Batterien. Gemeinsam ist daher die Grundspannung die bei 1,5 Volt liegt.
Alle diese Batterien haben das gleiche Problem, denn Sie sind nach einer gewissen Zeit verbraucht. Das heisst, dass die Elektronen, die zwischen Zink und Kohle ausgetauscht werden, nicht mehr fliessen, weil sie verbraucht wurden. Die Batterie ist nun leer und kann nicht mehr verwendet werden. Also wirft man sie einfach in den nächsten Mülleimer. Halt!! So natürlich nicht, denn Batterien sind wegen dem verwendeten Zink giftig und dürfen nicht weggeworfen werden.
Wir sind umweltbewusst und jedes Kind weiss, dass man Batterien nicht einfach so wegwerfen darf. Die Metalle, wie das Zink, können wieder verwendet werden, denn der Rohstoff wird für neue Batterien genutzt. Gerade die Metalle in diesen Batterien machen diese in der Entsorgung problematisch, denn es hat mitunter hoch giftige Stoffe in so einer Batterie. Diese Stoffe sollten nicht in die Umwelt gelangen. Sei es, weil man die Batterie verbrennt, oder weil man sie deponiert.
Batterien sind nicht unendlich lange haltbar, denn alte Batterien verlieren viel von ihrer ursprünglichen Leistung. Der Grund liegt im verwendeten Material, denn das lässt keine perfekte Trennung zu. Es gibt immer einen leichten Kriechstrom, der die Batterie intern entlädt. Hier liegt oft auch der Unterschied zwischen den einzelnen Marken, denn eine teure Batterie hat etwas besser wirkende Elektrolyte, als billige.
Wir können zusammenfassend sagen, dass Batterien nicht geladen werden können. Wird in der Werbung von einer wieder aufladbaren Batterie gesprochen, werden Sie hinters Licht geführt, denn es gibt keine Batterien, die man aufladen kann. Eine Batterie kauft man, benutzt sie und entsorgt sie wieder. An diesem Grundsatz gibt es nichts zu rütteln, auch wenn immer wieder etwas anderes behauptet wird. Für die Steuerung einer Lokomotive sind diese Batterien daher ungeeignet.

Kommen wir nun zu den Batterien, die gar keine sind. Damit man diese nicht verwechseln kann, werden diese Batterien korrekterweise Akkumulatoren genannt. Akkumulatoren können im Gegensatz zu den vorher beschriebenen Batterien problemlos erneut aufgeladen und wieder verwendet werden. Die auf dem Markt erhältlichen Akkumulatoren sind so vielfältig, dass ich hier nicht alle aufzählen will.
Da das Wort Akkumulator schwer zum Schreiben und zum Aussprechen ist, hat man es abgekürzt. Wir sprechen deshalb immer wieder vom Akku. Besonders bei den Mobiltelefonen ist das ein Spruch den Sie schon öfters gehört haben. „Du, ich muss Schluss machen, mein Akku ist bald leer.“ Ein nerviger Satz, aber er gehört zur modernen Kommunikation dazu. Wir müssen einfach wissen, dass ein Akkumulator genau das gleiche ist, wie ein Akku. Vermutlich konnte Ihr Gesprächpartner einfach nicht mehr das ganze Worte sagen.
Wenn ich nun mit der Vorstellung einiger Akkumulatoren beginne, werde ich Sie verwirren, denn es gibt einen Akkumulator, der offiziell als Batterie bezeichnet wird und der aufgeladen werden kann. Doch bevor wir zu diesen Batterien kommen, greifen wir den Weg der vorher vorgestellten Batterien auf, denn es gibt im Handel Akkumulatoren, die diese Batterien ersetzen können und genau ein solches Modell wollen wir uns ansehen.
Der Nickel-Cadmium-Akku: Beim Nickel-Cadmium-Akkumulator handelt es sich um einen Akkumulator der wie die vorher vorgestellte Trockenbatterie ohne Flüssigkeit arbeitet und der die dort verwendeten Spannung abgeben kann. Daher ist er einer der ersten Trockenakku, der entwickelt wurde und der sich als Ersatz für die nicht aufladbaren Batterien eignet. Daher sollten wir uns diesen Nickel-Cadmium-Akku etwas genauer ansehen.
Der Nickel-Cadmium-Akkumulator wurde 1899 durch Waldemar Jungner entwickelt und er kam 1910 in die Fertigung. Daher wurde dieser Akkumulator grundsätzlich vor der Trockenbatterie entwickelt.
Er kam jedoch lange Zeit nicht zur grossen Verbreitung, was an seinen Eigenschaften lag. Das führte dazu, dass der Nickel-Cadmium-Akku lange Zeit ein Schattendasein führte und er sich nicht gegen die Trockenbatterie durchsetzen konnte.
Mit dem Aufkommen der mobilen Telefonie benötigte man jedoch eine Trockenzelle, die wieder aufgeladen werden konnte.
Daher griff man für diese Geräte zum Nickel-Cadmium-Akku. Der Akkumulator zeigte dort aber einen Effekt, den man Memoryeffekt nannte.
Das führte dazu, dass die Nickel-Cadmium-Akkumulatoren immer geringere Kapazitäten hatten. Besonders dann, wenn sie nicht vollständig entladen wurden.
In Verruf geraten sind diese Akkumulatoren immer wieder, wenn sie in Brand geraten sind, oder weil sie hochgiftige Stoffe wie Cadmium enthalten.
Trotzdem haben diese Akkumulatoren die Welt erobert, denn auch Ihr Mobiltelefon, das Sie mit vermeintlichen Batterien betrieben haben, besass Akkumulatoren, denn Batterien können wirklich nicht aufgeladen werden. Trotzdem sollten Sie nicht nach Nickel-Cadmium-Akkus Ausschau halten.
Da Cadmium wirklich kein harmloses Material ist, haben viele Akkumulatoren von Heute andere Lösungen gefunden. Diese speziellen Akkus sind oft sogar noch viel besser, als die alten Akkus mit Cadmium. Die Entwicklung von leistungsfähigen Akkumulatoren ist letztendlich auch der Schlüssel zum Auto, das mit „Batterien“ fährt, denn ohne funktioniert kein Elektroauto. Nickel-Cadmium-Akkumulatoren wurden 2004 in der EU verboten und kommen daher nicht mehr zur Anwendung.
Akkumulatoren sind in all ihren Formen heute nicht mehr wegzudenken. Wenn der Akku im Handy leer ist, ist das ebenso ärgerlich, wie wenn der Akku des Notebooks mitten im Referat über Sinn und Zweck der Akkumu…, den Geist aufgibt. Trotz all dieser Probleme haben wir gelernt mit den Akkumulatoren zu leben. Mit den modernen Akkumulatoren hat das Cadmium mit all seinen Problemen den Sinn verloren und es gab gute Akkumulatoren, die mit anderen Stoffen arbeiten.
Für die Steuerung einer Lokomotive waren die Nickel-Cadmium-Akkumulatoren nicht geeignet. Warum das so war, werden Sie später noch erfahren. Daher kommen wir nun zu den Akkumulatoren, die bei der Steuerung von Lokomotiven verwendet werden. Speziell an diesen Akkumulatoren ist, dass man sie landläufig als Batterie bezeichnet. Daher kommen wir nun zu den Bleibatterien, die jedoch zu den Akkumulatoren gehören.
Die Bleibatterie: Der Bleiakkumulator, wie die Bleibatterie korrekt genannt wird, hat zu den bisher vorgestellten Batterien und Akkumulatoren einen grossen Unterschied, denn diese Akkumulatoren arbeiten mit einer Flüssigkeit und gelten daher nicht als Trockenzelle. Jedoch waren diese Bleiakkumulatoren sehr gut für den Einsatz in Fahrzeugen geeignet und kamen daher für die Steuerung von Lokomotiven zur Anwendung.
Der Bleiakkumulator wurde 1854 vom am 6. Mai 1803 in Kleve geborenen Wilhelm Josef Sinsteden entwickelt. Sinsteden war ein deutscher Mediziner und Physiker, der die Prinzipen von Galvani und Volta weiter entwickelte und so zum Bleiakkumulator fand.
Wobei heute die von Gaston Raimond Planté weiter entwickelten Modelle verwendet werden. Wilhelm Josef Sinsteden verstarb am 12. November 1891 in Xanten.
Wie es der Name schon sagt, enthalten Bleiakkumulatoren hauptsächlich Blei. Dieses Schwermetall ist giftig und es wird in den Akkumulatoren in einer Zelle mit zwei Platten verwendet.
Eine der Platten besteht aus Blei, die andere ebenfalls aus Blei bestehende Platte ist jedoch mit Bleidioxyd ummantelt. Dabei stellte letztere Platte den positiven Pol des Akkumulators dar. Als Elektrolyt wird bei diesen Bleiakkumulatoren verdünnte Schwefelsäure verwendet.
Diese Akkumulatoren geben pro Zelle eine Spannung von 2 Volt Gleichstrom ab. Der Vorteil dieser Akkumulatoren liegt aber bei der hohen Kapazität und der einfachen Möglichkeit diese Elemente wieder aufzuladen.
Zudem besteht bei einem Bleiakkumulator keine Gefahr durch den Memoryeffekt, so dass er ideal für den Einbau in Fahrzeugen geeignet ist. Der Nachteil dieser Akkumulatoren ist das grosse Gewicht, da Blei ein Schwermetall ist und die verwendete Säure.
Beim aufladen des Bleiakkumulators wird das in der verdünnten Säure enthaltene Wasser aufgespalten und es entsteht Sauerstoff und Knallgas.
Knallgas ist ein anderes Wort für Wasserstoff, und Wasserstoff ist hochexplosiv. Wasserstoff kennen wir alle in seiner oxydierten Version, denn das Wasserstoffdioxyd nennen wir schlicht und einfach Wasser. Deshalb sollte man in einem Raum, in dem Bleiakkumulatoren geladen werden, auf keinen Fall rauchen und ihn immer gut belüften.
Durch die Freisetzung des Wasserstoffes, wird die Flüssigkeit im Akkumulator jedoch mit jeder neuen Ladung verringert. Liegt nur ein Teil der Bleiplatten in der Luft, verliert der Akkumulator sehr schnell an Leistung. Wir müssen deshalb wieder Flüssigkeit nachgeben. Diese Flüssigkeit ist reines Wasser, denn die Mineralien in unserem Trinkwasser sind Gift für einen Bleiakkumulator. Daher füllt man destilliertes Wasser in die Akkumulatoren.
Bleiakkumulatoren kommen im Strassenverkehr ebenso vor, wie in Lokomotiven oder in Wagen. Es sind gute vielseitig verwendbar Akkumulatoren, die dank guter Wartung mehrere Jahre einwandfrei eingesetzt werden können. Danach müssen aber auch diese Akkumulatoren entsorgt werden, wobei man viel recyceln kann. Bleiakkumulatoren sind nicht mehr aus dem Verkehr wegzudenken und in jedem Fahrzeug gibt es sie. Sie werden dabei auch im Fahrzeug geladen, so dass wir zur Batterieladung kommen.

Nun kommt es wieder, denn Batterien kann man nicht laden. Trotzdem spricht man bei der Eisenbahn liebend gern von der Batterieladung. Das kommt daher, dass man die Bleiakkumulatoren auch Bleibatterie nennt. Wir belassen es dabei, da wir ja wissen, dass man damit Akkumulatoren lädt. Bei den anderen Akkumulatoren spricht man nicht von einer Batterieladung, daher kann man es ganz klar auf die Bleiakkumulatoren zurückführen. Trotzdem sollten wir uns diese Ladung der Akkumulatoren genauer ansehen.
Die Ladung eines Bleiakkumulators ist eigentlich ganz einfach. Man führt einfach Spannung an die Anschlüsse. Dadurch wird der Akkumulator geladen und es entsteht das Knallgas. Man kann es durchaus mit aufkochen bezeichnen, denn neue Batterien werden in einem Schnellverfahren geladen. Sie werden richtig hoch gekocht. Der Bleiakkumulator ist dagegen sehr unempfindlich, deshalb muss man nicht viel Aufwand betreiben um einen Bleiakkumulator zu laden.
Ladung bei Bleiakkumulatoren: Wie schon gesagt, um einen Bleiakkumulator zu laden, benötigt man keine komplizierten und aufwendige Lösungen. Mit einer Gleichspannung, die etwas höher liegt, als die Spannung der Bleiakkumulatoren, erreicht man eine Ladung. Damit erreicht man, dass der Stromfluss zum Akkumulator gerichtet wird. Ist das erfüllt, wird der Akkumulator automatisch geladen. Eine Beschränkung des Ladestroms ist nicht notwendig.
Bei den ersten Lagegeräten für Bleiakkumulatoren handelte es sich um Umformer. Diese Umformer nannte man Batterieumformer. Wie bei jedem Umformer wird der Batterieumformer von einem Motor angetrieben. Dieser Motor wurde bei elektrischen Lokomotiven ab den Hilfsbetrieben mit Spannung versorgt. Bei Diesellokomotiven verwendete man eine feste Kupplung zur Antriebswelle des Dieselmotors.
Die für die Bleiakkumulatoren notwendige Spannung wurde bei einem Batterieumformer mit Hilfe eines fest mit dem Motor gekuppelten Generators für Gleichspannung erzeugt. So hatte man nun einen Gleichstrom, der zu den Bleiakkumulatoren floss. Diese wurden nun geladen und erreichten daher wieder ihre volle Kapazität. Lokomotiven mit Batterieumformer waren daher am leisen Summen des Umformers zu erkennen.
Obwohl die Batterieumformer gut funktionierten, hatten sie einen Nachteil. Sowohl der Motor, als auch der Generator mussten regelmässig gewartet werden. Damit man diesen Unterhalt eliminieren konnte, musste man daher eine andere Lösung zur Ladung der Bleiakkumulatoren suchen. Diese fand man schliesslich mit einer statischen Lösung. Daher nannte man diese verbesserten Ladeeinrichtungen Batterieladegerät.
Beim Batterieladegerät ersetzte man die rotierenden Bauteile durch eine statische Lösung. Auch hier erfolgte die Versorgung ab den Hilfsbetrieben. Die dort zu hohe Spannung wurde mit der Hilfe eines Transformators reduziert und anschliessend gleichgerichtet. Damit eine möglichst passende Spannung entstand, stabilisierte man die Gleichspannung. Der Ladevorgang selber erfolgte genauso, wie beim Batterieumformer.
Der Vorteil bei einem Batterieladegerät ist die Tatsache, dass dieses den Ladestrom und die Ladung des Bleiakkumulators immer wieder kontrolliert und so eine optimale Ladung ermöglicht. Jedoch gibt es hier nicht mehr viel zu schreiben, denn diese Geräte sind sehr einfach aufgebaut. Der Grund liegt beim Bleiakkumulator, der nicht anfällig auf schwankende Ladespannungen ist. Von den Batterieladegeräten ist kein Ton zu hören, da sie statisch arbeiten.
Bei Bahnen mit Gleichstrom verwendete man zur Batterieladung die Batterieumformer oder spezielle Batterieladegeräte, die die Spannung auf andere Weise reduzierten. In den seltenen Fällen, wo die Spannung der Fahrleitung mit jener der Bleiakkumulatoren übereinstimmte, konnte man die Ladung mit einer Diode durchführen. Die Diode verhinderte dabei nur, dass die Batterie aus Versehen zur Fahrt genutzt werden konnte.
Ladung bei Akkumulatoren: Die Akkumulatoren in der trockenen Ausführung musste man besser abgestimmte Spannung verwenden. Diese Spannung waren daher genau auf den Wert des Akkumulators abgestimmt worden. Da diese Modelle jedoch bei Lokomotiven nicht angewendet wurden, kamen für die Ladung spezielle Geräte zur Anwendung. Diese Geräte waren immer auf die verwendeten Akkumulatoren abgestimmt worden und passten daher meistens nur zu diesen Akkumulatoren.
Ladegeräte für diese Akkumulatoren sind daher etwas spezieller aufgebaut worden. Wobei auch hier die Akkumulatoren sehr gut geladen werden können.
Das Ladegerät stellt einfach die passende Spannung und einen beschränkten Ladestrom bereit. Hier gibt es sehr unterschiedliche Geräte, denn es gibt Ladegeräte, die den Akkumulator schonend behandeln.
Die meisten Ladegeräte, die mit einem Gerät mitgeliefert werden, sind aber sehr einfach aufgebaut worden.
Akkumulatoren mit Cadmium sind schwerer zu laden, denn diese Akkumulatoren müssen vor der erneuten Ladung komplett entleert werden. Der Grund liegt beim verwendeten Material.
Ein Akku mit Cadmium kann sich merken, wie weit er vor der Ladung entladen wurde. Er lässt sich dann nur noch bis zu diesem Punkt entladen. Man nennt diesen Effekt Memoryeffekt und es ist eine Eigenart der Akkumulatoren mit Cadmium.
Weit mehr als ein Ladegerät kann ein Netzgerät leisten. Grundsätzlich handelt es sich hier auch um ein Ladegerät.
Das Netzgerät kann aber zusätzlich dazu benutzt werden, ein Gerät an der Steckdose zu benutzen. Solche Geräte sind zum Beispiel Notebooks. Das Netzgerät lädt den Akku und liefert zugleich die Energie, dass Sie mit dem Notebook arbeiten können. Das Referat über Sinn und Zweck von Akkumulatoren kann geschrieben werden.
Damit haben wir die Ladung der Akkumulatoren abgeschlossen und können uns der weiteren Steuerung zuwenden. Wie schon gesagt, werden bei Lokomotiven Bleiakkumulatoren verwendet. Doch jetzt wollen wir die von diesen Akkumulatoren abgegebene Spannung nutzen und sehen uns daher die Datenübertragung bei den Steuerungen genauer an. Dabei gab es lange Zeit eine simple Lösung. Doch nun zur Datenübertragung der Steuerung.
|Einbauort|

Batterien und Akkumulatoren können die gespeicherte Spannung nur abgeben, wenn sie an Leitungen angeschlossen werden. Dazu werden diese an einem bestimmten Punkt eingebaut und dort mit elektrischen Leitern verbunden. Bei Akkumulatoren kann der Stromfluss auch umgekehrt erfolgen. In diesem Fall wir dieser geladen und kann anschliessend wieder die volle Energie abgeben. Je nach Akkumulator sind aber bestimmte Bedingungen einzuhalten.
Je nach der Grösse der Gefässe kommen unterschiedliche Lösungen zur Anwendung. Freischwebende Batterien, die einfach in eine Leitung eingebaut werden sind dabei eher die grosse Ausnahme.
Batterien werden immer so eingebaut, dass sie entfernt werden können. Dazu werden die Teile mit Federkraft an Kontakte gepresst. Bei grösseren Strömen, die fliessen können, werden dazu jedoch Verschraubungen benutzt.
Damit nun aber die Feder eine Kraft aufbauen kann, muss sie in einer speziellen Auflage liegen. So ein Einbauort muss daher bestimmte Punkte erfüllen.
So muss er einen sicheren Kontakt zu den Leitungen gewähr-leisten und er muss der Batterie einen guten Halt geben. Daher werden die Bettungen den verwendeten Gefässen angepasst. Es wird dadurch verhindert, dass die eingebaute Batterie ungewollt verrutschen kann.
Bei Akkumulatoren kommt noch hinzu, dass der Einbauort berücksichtigen muss, dass diese bei der Ladung derselben, gewisse Effekte auftreten. Das können austretende und gefährliche Gase, aber auch grosse Wärme sein. Beides sollte wirksam vom Akkumulator abgeleitet werden. Nur so kann dieser optimal geladen werden. Gleichzeitig soll aber die Bettung dabei nicht schmelzen oder gar in Brand geraten, denn beides wäre nicht gut.
Batteriefach: Der einfachste Einbauort für Batterien aller Art ist das Batteriefach. Dieses treffen Sie wirklich überall an. Das kann die Fernbedienung zum Fernseher sein, aber auch in einem Handy gibt es ein Batteriefach. Wobei je nach Modell, sie dort den Akkumulator nicht mehr selber einlegen müssen. In anderen Fällen mutet man Ihnen sogar zu, dass sie die mitgelieferten Batterien sogar selber richtig einsetzen.
Dabei sind diese Fächer auf die Aufnahme von bestimmten Baugrössen ausgelegt worden und meistens befindet sich in der Nähe ein Hinweis, wie die Batterien in diesem Fach einzulegen sind.
Der Austausch kann zudem leicht und durch einen Laien erfolgen. Aber passen Sie auf, wenn die Elemente verkehrt eingelegt werden, kann es sein, dass nichts passiert und die neue Fernbedienung einen Defekt erleidet. Daher lesen Sie die Hinweise.
Andere Batteriefächer sind zum Teil gar nicht als solche zu erkennen, weil sie zum Gehäuse gehören. Wenn Sie ein Notebook besitzen, haben Sie vermutlich bei der ersten Inbetriebnahme zuerst den Akkumulator einsetzen müssen.
Diesen haben Sie dabei am Gerätegehäuse angesteckt und er bildet nun den har-monischen Abschluss des Gehäuses. Daher hat dieser Akkumulator ein offenes Batteriefach erhalten und kann so die Wärme gut ableiten.
Batteriefächer sind, auch wenn das nicht klar ersichtlich ist, immer ein Bestandteil eines Gerätes. Sofern Sie es mit einem Deckel abdecken, ist es kaum mehr zu erkennen.
Jedoch kann man nicht alle Fächer so aufbauen. Denn die Batterien und Akkumulatoren benötigen viel Platz, der im Gerät nicht vorhanden ist. Bei Handy ist der Akkumulator das grösste eingebaute Bauteil und bestimmt damit die Grösse der Geräte selber.
Batteriekasten: Batteriekasten sind schlicht eine externe Form von Batteriefächern und sie enthalten meistens selber solche Fächer, bieten aber einen Schutz vor der Umwelt. Sie sind auch nicht als Bestandteil des Gehäuses zu erkennen und haben dabei durchaus eine Grösse, die mit einem kleinen Kasten verglichen werden können. Daher ist der Begriff Batteriekasten für diese Aufnahmen für Batterien gar nicht so falsch.
In diesem Fall werden die Batterien und Akkumu-latoren in einem eigenen vom Gerät getrennten Gehäuse untergebracht. Dieses kann zu einem Fahrzeug gehören, aber auch als mobile Lösung umgesetzt werden.
Der Batteriekasten erlaubt es oft auch unter-schiedliche Bauformen zu verwenden. Während die Batterie beim Auto in einem Batteriefach Platz findet, werden bei den LKW, wegen den grösseren Elementen kleine Batteriekasten verwendet.
Da ein Batteriekasten aussen montiert wird, ist er so ausgelegt worden, dass er die eingebauten Baugruppen vor mechanischen Beschädigungen der Gehäuse schützt. Zudem verhindert dieser Kasten auch, dass die Batterien den atmosphärischen Einflüssen ausgesetzt werden.
Eine Eigenart, die ein Batteriefach so nicht bieten kann. Daher kommen bei Lösungen in Aussenbe-reichen sehr oft diese Batteriekasten zur Anwend-ung.
Weitaus am häufigsten werden Sie einen Batteriekasten finden, wenn die schweren Bleibatterien verwendet werden. Diese enthalten eine Säure, die bei der Aufladung der Batterie Wasserstoff bildet. Dieser wird immer aus den Baugruppen geführt und kann so um den Behälter angesammelt werden. Ein Funke genügt in diesem Fall und die Batterie kann explosionsartig in Brand geraten. Aus diesem Grund sollten Bleibatterie im Freien geladen werden.
Gerade bei den schweren Bleibatterien werden daher Batteriekasten verwendet, die über eine Entlüftung verfügen und so eine Ladung derselben im Gehäuse erlauben. Der bei der Ladung entstehende Wasserstoff wird so in die Umwelt entlassen und kann keinen Schaden anrichten. Zudem sind diese Batteriekasten mit Einrichtungen versehen worden, die einen leichten Wechsel dieser sehr schweren mit Säure gefüllten Bauteile erlaubt.
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