Warum gab es in den USA soviel stärkere Dampfloks als in Deutschland?
Hallo,
mir ist aufgefallen dass es in den USA deutlich stärkere Dampfloks als in Deutschland gab.
Während die stärkste deutsche Dampflok (DR Baureihe 45) nur auf ca. 3000 PS kam, hatte die stärkste amerikanische Dampflok (PRR Q2) ca. 8000 PS. Das ist ein Niveau wie es auch heute nur starke E-Loks für den Güterverkehr erreichen.
Deshalb frage ich mich woher das kam. Lag es einfach daran dass die amerikanischen Loks länger waren und deshalb einen größeren Dampfkessel hatten? Oder waren die Materialien fester weshalb mehr Druck verwendet werden konnte im Kessel?
5 Antworten
Dampfdruck: S1B der NYC bis zu 21 Bar.
Geschwindigkeit
Kupplung: Mit der Füdlibummmgeuggiskupplung in Europa kannst du keine Amerikanische Lasten ziehen. Die geht auseinander wie ein Regenwurm in der Pfütze.
Konkurrenz: Die Schnelligkeit wurde werbemässig voll ausgenutzt. Vor allem um mit der Autokonkurrenz mithalten zu können.
Dann Physik: Wesentlich grösserer Achsdruck: Bis zu 30 Tonnen und mehr. Vergleich Europa: höchstens 20 Tonnen zu Dampflok Zeiten, die aber nicht immer ausgenützt wurden, damit die Loks auch auf Nebenbahnen laufen konnten!
Lichtraumprofil:
Hier ein Vergleich aus dem Henschel Lokomotiv Taschenbuch 1935:
Da kannst du auch konstruktiv einiges mehr unterbringen.
Dann: Kessel wurden ausgereizt: Das Wagnersche Axiom von 57 Kg Dampf pro m2 und Stunde galt da nicht! Verbrauch war zweitrangig!
Stokerfeuerung!
Wasserfassen während der Fahrt
Kohle fassen während eines kommerziellen Aufenthalts: Kohlebunker über den Perrongleisen. Hinten stiegen die Leute ein, vorne donnerten 20 Tonnen Kohle in den Tender!
Fettschmierung mit Rollenlagern: Kein Schmierhalte mehr
Und dann die Laufwege: Harmon Chicago: 1200 Km
Harmon St Louis: 1800 km liefen die Niagaras der NYC durch!
Kannst hier nachlesen:
Dampflokomotiven der New York Centralbahn für hohe Geschwindigkeit by Adolf Wolff | Open Library
Arnold Haas hat das als Zeitzeuge mit der Möglichkeit im Führerstand mitzufahren packend beschrieben!
Die strecken wurden dafür ausgebaut und ließen ein breiteres/höheres lademaß sowie höhere achslasten zu. Außerdem wurden die güterbahnhöfe und ausweichgleise für längere güterzüge ausgelegt sowie schon ab 1877 die sehr zugfeste Janney-kupplung (AAR-kupplung) eingeführt, ab 1888 wurde sie standardisiert und 1893 vorgeschrieben, da frühere kupplungssysteme für die rangierer sehr gefährlich waren. Je nach ausführung kann eine AAR-kupplung ca. die dreifache zugkraft gegenüber einer schraubenkupplung übertragen.
Warum wurden also die züge so lang? Wohl weil zwischen den ballungsräumen große strecken zu überwinden sind und es am wirtschaftlichsten ist, güter in langen zügen auf den hauptstrecken zu bündeln. Darüber können andere vielleicht mehr sagen.
Dampflokomotiven sind nicht mehrfachtraktionsfähig. Zwar kann eine dampflok als vorspann vor eine andere gehängt werden, aber in jeder lok arbeiten weiterhin lokführer und heizer, die sich über pfeifsignale koordinieren müssen, was längst nicht so praktisch ist wie fernsteuerbare diesel- oder elektroloks. Auch das kann die entwicklung sehr großer loks erklären. Dafür müssen allerdings auch entsprechend lange drehscheiben gebaut werden.
Also, es bestand ein bedarf, lange und schwere züge zu befördern. Die lokomotiven dafür konnten entsprechend schwer, lang, breit und hoch gebaut werden, weil auch die strecken, bahnhöfe und drehscheiben dafür entsprechend ausgebaut wurden. Die mitteleuropäischen netze hatten dagegen kleineres lademaß (für Großbritannien gilt das noch mehr) und oft begrenzten auch drehscheiben die länge der loks.
Als die US-güterbahnen auf dieselloks umstellten, wurden meistens mehrfachtraktionen eingesetzt anstelle einer einzelnen großen dampflok. Diese waren wirtschaftlicher zu betreiben, da schon früh eine vielfachsteuerung entwickelt wurde.
Da gibt es mehrere hintereinandergeschaltete leistungsgrößen, die gut aufeinander abgestimmt sein müssen.
Kesselleistung: ein großer kessel ist leistungsfähiger, aber natürlich sind es nicht nur die abmessungen, sondern vieles, das hereinspielt. Auch die größe der feuerbüchse und der heizflächen, die verrohrung und so weiter. Das wirkt sich darauf aus, wie viel dampf der kessel erzeugen kann.
Zylinderleistung (indizierte leistung): diese hängt von dem druck und den abmessungen der zylinder ab, aber da spielt auch einiges weiteres herein, dampfwege und dergleichen. https://de.wikipedia.org/wiki/Indizierte_Leistung
Und letztlich die leistung am rad, die tatsächlich übertragen werden kann, also das produkt aus kraft und geschwindigkeit. Die übertragbare kraft hängt wiederum von der adhäsion zwischen rad und schiene und von der radsatzlast ab. Die leistung am rad kann daher höher sein als die leistung am zughaken, da bei schlechten adhäsionsverhältnissen (nässe, schmutz, blätter, winterliche verhältnisse) weniger kraft zwischen rad und schiene übertragen werden kann.
Nun wirken sich die äußeren begrenzungen, wie lang, breit, hoch und schwer eine lok sein darf, auf die realisierbare leistung aus. Bei begrenztem lademaß wie in Großbritannien sind auch die größen von kessel und zylindern begrenzt; bei begrenzter achslast muss alles leichter sein und naturgemäß kann dann jedes rad auch weniger leistung übertragen.
(Ich habe zwar schienenfahrzeugtechnik studiert, dampfloktechnik kam da jedoch nur noch am rande vor und wer tiefer in der materie ist, kann vermutlich noch mehr ins detail gehen.)
Züge in Europa, also auch Deutschland sind maximal 750 Meter lang und können nur auf wenigen Strecken in voller Länge verkehren. Die Infrastruktur gibt einfach nicht mehr her. In den USA und Canada können Züge auch mal 3 oder seltener 4 km Lang sein. Bauartbedingt kann jeder Frachtwaggon auch mehr Gewicht aufnehmen als bei uns. Containerwagen können z. B. 2 Container übereinander aufnehmen, was bei uns undenkbar ist. Moderne Züge fahren min den USA / Canada mit bis zu 4 Lokomotiven an der Zugspitze und im Zug verteilt und am Zugende können weitere Einheiten eigestellt werden. So können auch Gleisbögen befahren werden, ohne dass ein Zug umkippt. Nimmt man nun so einen "Big Boy" der insgesamt 8 angetriebene Achsen in 2 Fahrwerksrahmen besitzt, erklärt sich auch die große Kraft, die so eine Lok auf die Schiene bringt. Mehr Kessellänge ergibt so auch mehr Dampf, der auch benötigt wird. Den Kesseldruck alleine kann man nicht unbegrenzt steigern, weil der irgendwann platzen kann, was niemand in der Nähe überlebt. Deutschland und Europa haben von Anfang an ein größeres Augenmerk auf Langlebigkeit und Sicherheit gesetzt. Ich glaube kaum, dass die Amis noch Hochleistungsdampfloks fahren, die 100 Jahre auf dem Kessel haben. Das Max, was ich in Deutschland kenne, sind die legendären mit Eisenerz beladenen Züge, die von Emden ins Ruhrgebiet fuhren. 2 Loks der BR 43 oder 44 zogen bis zu 4000 Tonnen Zuggewicht in 50 Seitenentlade-Waggons. Mehr ging einfach nicht.
Das sind dann Zahlen, da lachen die Amis drüber. Dafür steht man bei denen auch mal 'ne halbe Stunde am Bahnübergang, bis so ein Zug durchgefahren ist.
Die USA ist deutlich Größer, hat extremlange Bahnstrecken, Da müssen Loks dann logischerweise größer sein, mehr Power haben. Dann mussten nicht so viele Betriebswerke unterwegs sein um Kohlen nachzuladen.
Das widerspricht sich. Gerade wenn Dampfloks viel Power haben dann verbrauchen sie doch auch mehr Kohle und müssen öfter nachgeladen werden. Ein 800 PS Ferrari verbraucht schließlich auch mehr Benzin als ein 75 PS VW Golf.
Naja Nur wenn du nicht komplett denkst. Wenn sie nur so groß wären wie deutsche, würden sie erst recht nicht soweit kommen.
Dein Bsp
Haben beide die Gleichen Tankliter.
Auf Rennstrecken kommt der Ferrari (Kein Rennfahrzeug) ohne zwischen Tanken, bei voller Geschwindigkeit durch die Power, weiter als der Golf. Weil der Ferrari halt schneller fährt.
Auf Autobahnen hat man dafür zu viele Einflüsse.
Oder als Mathe bespiel
1 Lok 1000l Kohle schafft 300km
1 Lok 2000l schafft 450 km Weil sie schwerer ist und mehr Kohlen dabei hat sind es keine 600
Die hatten auch andere Tender: Der Tender der Niagaras hatten 115 Tonnen Ladegewicht: 25 Tonnen Kohle und 90 m2 Wasser. Das übrigens während der Fahrt gefasst wurde:
US-dampfloks hatten auch wesentlich größere tender mit entsprechenden vorräten an brennstoff und wasser. Von der reichweite dürften sie daher wohl kaum unter europäischen dampflokomotiven der gleichen zeit gelegen haben, eher darüber.
Hallo,
weil sie in den U.S.A. wesentlich schwerere Züge,
auf sehr viel längeren Strecken, ziehen mussten.
Deshalb mussten die auch viel aufwendiger gebaut,
und gewartet und gesteuert werden.
Das wäre bei uns sehr unwirtschaftlich gewesen.
Vor allem in der Weimarer Republik und dann im 2.W.W.
Hansi
Diese Antwort, wie auch die anderen bisher, geht leider am Kern meiner Frage vorbei. Der Kern meiner Frage ist eher, wie es technisch und physikalisch möglich war, dass die amerikanischen Dampfloks soviel mehr Leistung erzeugen konnten als die deutschen. Ich frage mich da auch generell was die Hauptfaktoren für die Leistung einer Dampflok sind.