Die Dampferzeugung bei Dampflokomotiven

posted am: 4 Dezember 2019

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Dampflokomotiven oder auch Dampfloks beinhalten einen Hauch von Nostalgie. Pustend, prustend oder schnaufend leisteten sie im industriellen Zeitalter einen Beitrag für den wirtschaftlichen Aufschwung. Heutzutage werden Dampfloks touristisch für nostalgische Fahrten in historisch wertvollen und/oder landschaftlich einzigartigen und schönen Gebieten genutzt oder für museale Zwecke betrieben. Dabei setzt die Fahrt mit einer Dampflok voraus, dass im Kessel der Dampflok Dampf erzeugt wird.
 


Das Prinzip der Dampferzeugung in einer Dampflok klingt zunächst einfach. Aus einem Brennstoff (Kohle, Holz oder Öl), Feuer und Wasser entsteht Dampf. Mit dem Verbrennen von Kohle, Holz oder Öl wird das Wasser so aufgeheizt, dass Dampf entsteht. Physikalisch betrachtet, wird bei diesem Vorgang thermische Energie in kinetische Energie umgewandelt.
 


Derart unkompliziert ist aber die Dampferzeugung, bspw. von Weidner Wassertechnik GmbH, in einer Dampflok nicht. Klassisch wird das Feuer mittels Steinkohle erzeugt und genährt. In der Praxis verlangt das Erzeugen von Dampf durch Verbrennen von Steinkohle dem Lokomotivführer sehr komplexe und umfangreiche Erfahrungswerte im Umgang mit der jeweiligen Dampflok ab. So z. B. müssen während der Fahrt die Kohle und das Wasser ergänzt werden. Zusätzlich ist die Feuertemperatur zu regulieren und daneben ist auch der Dampfkessel richtig zu speisen. Darüber hinaus gilt es, bereits mehrere Stunden vor der Fahrt den Dampfkessel auf mindestens 1.000 bis 1.500 Grad Celsius anzuheizen.


Von den Betriebsstoffen Kohle und Wasser ist prioritär während der Fahrt das Wasser zu ergänzen. Ohne Wasser droht ein schwerwiegender Maschinenschaden an der Dampflok. Ohne Kohle wird lediglich Dampf nicht mehr erzeugt. Die Dampflok bleibt liegen. 
 


Die Höhe der Feuertemperatur hängt während der Fahrt von der Menge des zugeführten Sauerstoffs ab. Bei einer Dampflok kann die Sauerstoffzufuhr mittels Luftklappen und Hilfsbläser reguliert werden. Je mehr Sauerstoff dem Feuer zugeführt wird (Luftklappen geöffnet), desto höher ist die Feuertemperatur. Bei geschlossenen Luftklappen wird dem Feuer nur wenig Sauerstoff zugeführt. Die Feuertemperatur sinkt. Zudem fällt die Feuertemperatur, wenn Kohle nachgelegt wird. Erst nach dem vollständigen Entzünden der nachgelegten Kohle steigt die Temperatur wieder an. Wie schnell die Kohle sich vollständig entzündet und damit die höchste Temperatur im Dampfkessel erreicht wird, hängt wiederum von der Menge des zugeführten Sauerstoffs ab (Wechselwirkung Feuermenge und Feuertemperatur). Die Feuertemperatur sollte 1.000 Grad Celsius nicht unterschreiten.
 


Um den Dampfkessel mit Wasser zu speisen, stehen bei modernisierten Dampfloks generell zwei Dampfstrahlspeisepumpen zur Verfügung. Sie werden mit dem im Dampfkessel erzeugten Dampf betrieben. Das Wasser wird daher bei geringen Belastungen der Dampflok (z. B. Ruhefeuer oder Fahrten bergab) in den Dampfkessel eingespeist.
 


Das Anheizen der Dampflok nimmt mehrere Stunden in Anspruch. Sehr behutsam müssen die Rauch- und Heizrohre der Dampflok gleichmäßig erwärmt werden, damit sie nicht reißen. Täglich eingesetzte Dampfloks verfügen über ein Ruhefeuer. Sie sind niemals vollständig kalt.