Eine
Diesellokomotive
ist ein
Triebfahrzeug
der
Eisenbahn
, das seine Antriebsenergie von einem oder mehreren eingebauten
Dieselmotoren
bezieht.
Diesellokomotiven wurden im historischen Verlauf erst nach den Dampf- und Elektrolokomotiven entwickelt. Das große Problem der ersten Versuche mit Dieselmotoren fur die Eisenbahntraktion war die Notwendigkeit, den Motor lastfrei zu starten und erst nach Hochlaufen des Motors eine
Kraftubertragung
zu den Treibachsen auf den Schienen zu erzeugen.
Nach anfanglichen Irrtumern und Versuchen, wie beim
Lastkraftwagen
mit Reibungskupplungen anzufahren, und singularen Konzepten (Diesel-Druckluftlok mit Stangenantrieb wie z.?B. die
Diesel-Sulzer-Klose-Thermolokomotive
) stellte sich zunachst der
dieselelektrische Antrieb
als brauchbare Losung heraus, bei dem der Dieselmotor einen
Generator
treibt und dessen Strom den Fahrmotoren zugefuhrt wird. Erstmals wurde dieses Konzept von
Juri Lomonossow
fur eine große Streckenlokomotive bei der 1924 in der Sowjetunion eingesetzten Diesellokomotive
Ээл2
angewendet.
Dieses Konzept erfreut sich bis heute weltweiter Verbreitung. Die meisten
Guterzug
lokomotiven in
Nordamerika
wie auch die der
Sowjetunion
sind damit ausgerustet. Eine in Europa uber einen langen Zeitraum bei mehreren Bahngesellschaften eingesetzte dieselelektrische Bauart ist die
NOHAB AA16
.
Bei der
Deutschen Bundesbahn
konnten sich Diesellokomotiven im Wesentlichen erst nach dem Zweiten Weltkrieg mit der
hydrodynamischen
Kraftubertragung durchsetzen. Diese basiert auf der
Fottinger
-Kupplung und dem Konzept des
Drehmomentwandlers
sowie den fertigungstechnischen Entwicklungen von Unternehmen wie
Voith
. Im Unterschied zu vielen Bahngesellschaften im Ausland bevorzugte die Deutsche Bundesbahn allerdings mittelgroße vierachsige Lokomotiven mit vergleichsweise geringer Masse bis zu 80?Tonnen. In dieser Klasse erzielte sie mit der
Baureihe V 200.0
den Durchbruch. Wegen der Elektrifizierung der Hauptstrecken gab es in Westdeutschland keinen Bedarf fur große Leistungen bei Diesellokomotiven. Lediglich als Entwicklungsmuster wurden einzelne sechsachsige Dieselloks mit einer Masse bis zu 120?Tonnen gebaut. So entstanden:
Bei der
Deutschen Reichsbahn
verlief die Entwicklung ahnlich, war jedoch zeitlich verzogert. Nach der Fertigung der Streckenlokomotiven der Baureihe
V?180
konzentrierte sich die Lokomotivindustrie auf den Bau kleinerer dieselhydraulischer Lokomotiven fur den Rangier- und leichten Streckendienst. Große Streckenlokomotiven importierte die
DDR
auf der Basis von Kooperationsabkommen im Rahmen des
RGW
. So gelangten sechsachsige dieselelektrische Großdiesellokomotiven der Baureihen
120
und
130/131/132/142
aus der Sowjetunion in die DDR. Die Maschinen der BR 130 und ihre Nachfolger entstanden dabei speziell fur deutsche Verhaltnisse.
Die Entwicklung dieselhydraulischer Lokomotiven wurde bis 2014 von Voith Turbo Lokomotivtechnik in Kiel betrieben. Zuletzt wurden die Typen
Gravita
und
Maxima
hergestellt. Heutiger Stand der Entwicklung sind dieselelektrische Lokomotiven fur den Guterverkehr mit uber 4400?Kilowatt Antriebsleistung.
Im
Personenverkehr
werden in
Deutschland
seit mehreren Jahren die Diesellokomotiven auf nichtelektrifizierten Strecken mehr und mehr durch Diesel
triebzuge
verdrangt, einzig die Beforderung schwerer Schnellzuge wird uberwiegend noch mit Lokomotiven durchgefuhrt.
Zu den Vorteilen von Diesellokomotiven zahlt, dass sie im Gegensatz zu
elektrischen Lokomotiven
keine teure
Fahrleitung
benotigen und andererseits vor und nach der Fahrt nicht so aufwandig wie
Dampflokomotiven
im
Bahnbetriebswerk
behandelt werden mussen. Daher ist der weltweite Bestand der Eisenbahngesellschaften an Diesellokomotiven hoher als der an Elektrolokomotiven.
Zu den Nachteilen einer Diesellokomotive zahlen ihre komplexe Antriebsmechanik und die Tatsache, dass sie ihren Energievorrat in Form von Dieselkraftstoff mitfuhren muss. Ein weiterer, sehr erheblicher Nachteil ist, dass ein
Dieselmotor
im Gegensatz zu Elektromotoren und Dampfmaschinen nicht aus dem Stand unter Last anlaufen kann und dass eine Diesellokomotive daher geeignete Kupplungs- und Kraftubertragungselemente benotigt, die einen lastfreien Start und ein Hochlaufen des Motors ermoglichen, bevor die Lokomotive auf Zugkraft beansprucht wird. Da Reibungskupplungen in den vorherrschenden Leistungsklassen nicht verfugbar sind, hat sich die elektrische oder hydraulische Kraftubertragung durchgesetzt. Beide sind stets mit Verlusten verbunden. Diesellokomotiven haben auch Nachteile im Bereich Beschleunigung (vor allem im Vergleich zu elektrischen Triebzugen) und Hochstgeschwindigkeit sowie im Verhaltnis Masse zu Antriebsleistung, welche vor allem bei
Steilstrecken
relevant ist. Angesichts steigender Rohol- und damit auch Dieselpreise sowie der Auswirkungen der Dieselabgase und des bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entstehenden
Kohlenstoffdioxid
ist in den letzten Jahren ein verminderter Einsatz von Diesellokomotiven in Deutschland zu beobachten.
Zunehmend werden Bahnstrecken und Bahnbetriebe
elektrifiziert
. Dort, wo elektrische Fahrleitungen nicht wirtschaftlich gebaut oder betrieben werden konnen, wie zum Beispiel beim Durchqueren von Wusten, unwegsamem Gelande, im
Nebenbahnbereich
oder im
Rangierbetrieb
, kommen uberwiegend Diesellokomotiven zum Einsatz.
Eine Diesellokomotive besteht aus dem Bodenrahmen, fallweise mit
Fahrzeugkasten
sowie dem
Dieselmotor
(mit Kuhl- und Nebenaggregaten) und dem
Laufwerk
mit den Einrichtungen zur Kraftubertragung. Hinzu kommen Hilfsbetriebe wie die Drucklufterzeugung, Anlagen zur Zugheizung und die Bremsausrustung (ggf. mit dynamischer Bremse) sowie diverse Steuerungs- und Sicherungstechnik. Heutige Lokomotiven verfugen meist uber nur einen Dieselmotor, fruher gab es jedoch auch mehrmotorige Lokomotiven (etwa die Baureihe
V?200
). Die uberwiegende Mehrheit der seit Ende des
Zweiten Weltkrieges
gebauten Diesellokomotiven sind
Drehgestelllokomotiven
. Die Einrahmenbauweise wurde insbesondere fur kleine und
Rangierlokomotiven
genutzt, teilweise auch mit
Stangenantrieb
. Wegen der besseren Laufruhe, Wartungsfreundlichkeit und einem oberbauschonenderen Lauf setzte sich schließlich auch bei dieselhydraulischem Antrieb die Drehgestellbauart mit Gelenkwellen durch.
Bei der Form der Aufbauten sind zwei unterschiedliche Bauformen ublich, mit Endfuhrerstanden und geschlossenem, uber die gesamte Fahrzeugbreite reichendem Kasten, der auch mit- oder selbsttragend sein kann oder mit schmalen, von der Seite zuganglichen
Vorbauten
.
Als mittragendes Element sind die schmalen Vorbauten nicht nutzbar, damit erfordert diese Bauweise einen massiven Bodenrahmen. Die Fuhrerstande befinden sich entweder an den Fahrzeugenden, an nur einem Ende oder in Fahrzeugmitte, in diesem Fall kombiniert mit schmalen Vorbauten, fallweise zur Sichtverbesserung auch erhoht. Mittelfuhrerstande sind wegen der gleich guten Sicht in beiden Richtungen und den dadurch moglichen Richtungswechsel, ohne dass der Triebfahrzeugfuhrer den Fuhrerstand wechseln muss, insbesondere bei
Rangierlokomotiven
ublich. Im europaischen Raum, wo die meisten Zuge mit nur einer Lokomotive bespannt werden, setzten sich fur den Streckenbetrieb Diesellokomotiven mit zwei Endfuhrerstanden durch. Im nordamerikanischen Netz, wo aufgrund der Zugmassen insbesondere im Guterverkehr
Mehrfachtraktion
ublich ist, beschaffen die Bahnbetreiber bevorzugt Lokomotiven mit nur einem Endfuhrerstand. Wahrend fruhere nordamerikanische Diesellokomotiven noch problemlos mit den langen Aufbauten voraus eingesetzt werden konnten, wird dies bei heutigen Modellen vermieden, weil die großen Kuhlanlagen die Streckensicht erheblich einschranken. Durch Exporte von nordamerikanischen Herstellern gelangten Lokomotiven mit einem Endfuhrerstand und schmalem, langen Vorbau in geringerem Maß auch auf andere Kontinente. Im Breitspurnetz der
Sowjetunion
und ihrer Nachfolgestaaten werden insbesondere aus klimatischen Grunden Diesellokomotiven, auch mehrteilige, mit uber die gesamte Fahrzeugbreite reichenden Wagenkasten eingesetzt.
Die Diesellokomotiven der Baureihe
245
vom Typ Bombardier Traxx sind wieder mehrmotorig. Sie werden von vier Industriedieselmotoren mit je 563?kW angetrieben. Je nach benotigter Zugkraft, konnen dann Motoren ab- und zugeschaltet werden. Sie sollen nach und nach die Lokomotiven der Reihe
218
ablosen.
Beim Verbrennungsmotor handelt es sich in der Regel um ein Dieselaggregat, es gab oder gibt aber auch noch folgende Varianten:
Die
Deutsche Reichsbahn
erprobte Anfang der 1930er Jahre die dieselpneumatische Lokomotive (
V?120?001
), bei der ein Dampflokomotivtriebwerk, mit Druckluft aus einem Dieselkompressor gespeist wurde. Diese Bauart setzte sich nicht durch.
Die
Kraftubertragung
oder
Leistungsubertragung
hat bei einer Diesellokomotive folgende Aufgaben:
- Wandlung von Motor
drehmoment
und
-drehzahl
derart, dass uber den gesamten Geschwindigkeitsbereich ausreichend
Zugkraft
zur Verfugung gestellt wird,
- lastfreier Start des Dieselmotors,
- Drehrichtungsumkehr fur den Fahrtrichtungswechsel.
Daruber hinaus kann die Leistungsubertragung auch die Funktion einer dynamischen Bremse ermoglichen (hydro- oder elektrodynamische Bremse).
Heutige Diesellokomotiven werden mit
hydraulischer
oder
elektrischer
Kraftubertragung gebaut, die beide ein problemloses Anfahren sowie eine unterbrechungsfreie Zugkraftentfaltung in allen Leistungsklassen ermoglichen.
Die hydraulische Kraftubertragung bzw. der
dieselhydraulische Antrieb
zeichnet sich durch eine kompaktere Bauform aus, weswegen sie in Deutschland bei den ab 1950 gebauten Lokomotiven zunachst bevorzugt zur Anwendung kam. Nachteil ist der relativ hohe mechanische Unterhaltungsaufwand. Verwendet werden meist
Getriebe
mit drei Stromungswandlern bzw. zwei Wandlern und einer Stromungskupplung.
[1]
Es gibt auch Losungen mit nur zwei Wandlern; bei diesen ist allerdings die Spreizung so groß, dass das Beschleunigungsverhalten zu wunschen ubrig lasst. Zudem fallt der Wirkungsgrad der Getriebe am Ende der Kennlinie stark ab. Bei kleineren Leistungen kommen auch hydrostatische Antriebe zum Einsatz.
Bei
dieselelektrischer Kraftubertragung
stimmen große Teile des Antriebs mit dem einer Elektrolokomotive uberein, allein die elektrische Energie wird direkt an Bord erzeugt und nicht extern zugefuhrt: Das Ensemble aus Generatoren, Steuerung und Fahrmotoren ersetzt dann Kupplungen, Getriebe und Wandler. Die Ahnlichkeit im Aufbau ermoglicht die Konstruktion von Diesel- und elektrischen Lokomotiven mit vielen identischen Teilen bis zum Wagenkasten. Nachdem diese Moglichkeit zuerst in den 1960er Jahren in Frankreich genutzt wurde, boten sie nach der Einfuhrung des umrichtergespeisten Drehstromantriebes weitere Hersteller an.
Wesentlicher Vorteil der dieselelektrischen im Vergleich zur hydraulischen Kraftubertragung sind die robustere Bauweise (niedrigerer Wartungsaufwand), eine bessere Leistungsausnutzung insbesondere beim Anfahren und ein geringerer Laufwiderstand. Nachteile sind vor allem die großere Masse und das Volumen.
Elektrische Leistungsubertragung gibt es in folgenden Bauformen:
- Gleichstromgeneratoren
mit
Gleichstrom
fahrmotoren
- Drehstromgeneratoren
mit
Diodengleichrichtung
und Gleichstromfahrmotoren
- Drehstromgeneratoren
mit
Drehstromfahrmotoren
.
Die Steuerung des Antriebes geschieht durch Regelung der Erregermaschine sowie ggf. durch zusatzliche Regelungselemente vor den Fahrmotoren.
Zweikraftlokomotiven
konnen ihre Antriebsenergie sowohl vom Generator als auch von einer
Fahrleitung
beziehen.
Beispiele:
Eine
mechanische Kraftubertragung
ist wegen der verschleißintensiven Synchronisation beim Anfahren sowie von Zugkraftunterbrechungen wahrend Gangschaltvorgangen nur bei geringen Motorleistungen bis circa 400?Kilowatt, somit nur fur
Kleinlokomotiven
und
Triebwagen
, anwendbar.
Neben der Bereitstellung und Ubertragung der Energie fur die
Traktion
werden auf Diesellokomotiven im Regelfall noch
Aggregate
und Ubertragungseinrichtungen fur folgende Nebenbetriebe benotigt:
- Druckluft fur die
Bremsanlagen
und fur das Starten des Dieselmotors,
- Elektrische Energie in geeigneter Stromart fur die Beleuchtung und Lichtsignale der Lok und des Zuges sowie fur Lufterantriebe und zum Nachladen der Batterien,
- Dampf oder elektrische Energie in geeigneter Stromart fur die Zugheizung.
Fur die elektrische Zugheizung und Beleuchtung wurden bei dieselhydraulischen Lokomotiven zusatzliche, oft
Heizdiesel
genannte Dieselmotoren eingebaut, die ausschließlich einen
Generator
antrieben. Bei dieselelektrischen Lokomotiven kann die elektrische Energie sowohl fur die Beleuchtung als auch die Heizung je nach Bauart den so ausgestatteten Hauptgeneratoren entnommen werden. Die fur die zentrale Energieversorgung von Reisezugwagen und als Beeinflussungsschutz von
Gleisstromkreisen
erforderliche stabile Frequenz konnte jedoch erst mit der Praxistauglichkeit von
Umrichtern
zufriedenstellend gelost werden.
Der Verbrauch an Dieselkraftstoff wird von der Zuglast, der Fahrgeschwindigkeit, der Wagen-Beladungsart, vom Streckenprofil und auch von inneren Verlusten bzw. dem Zustand der Maschinenanlage beeinflusst.
Die Reichweite unterliegt neben den Verbrauchswerten auch der Tankvolumenkapazitat, wobei fur Streckenlokomotiven Tankgroßen von 2000 bis 7000?Litern vorkommen (in Nordamerika sogar bis knapp 19?000?Liter).
An vielen Stellen wird fur Diesellokomotiven moderner Bauart ein Verbrauchswert von 3?l/km (Liter pro Kilometer) angegeben.
[5]
[6]
[7]
[8]
Spezieller wird auch ein Verbrauch von 6 bis 20?Gramm Treibstoff pro Tonne Last und Kilometer Strecke angegeben.
Beispiele:
- Fur die Diesellokomotivbauart
Vossloh Euro 4000
(Dauerleistung 3178?kW) wird angegeben: Reichweite mit einer Tankkapazitat von 7000?Litern rund 2000?Kilometer.
[9]
- Fur die Lokomotiven der Baureihe
218
(Dauerleistung 1839?kW) wird angegeben:
Die Dieseltanks konnen zusammen uber 3000?Liter Kraftstoff aufnehmen, womit im Schnitt etwa 1000?Kilometer gefahren werden kann.
[10]
Die Umstellung des Eisenbahnbetriebes von
Dampflokomotiven
auf Diesellokomotiven wird mit ?Verdieselung“ bezeichnet. Sprachliche Alternativen, wie etwa ?Dieselisierung“, wurden seitens der
Gesellschaft fur deutsche Sprache
? und in der Folge auch von der DB ? verworfen.
[11]
- Stefan Alkofer:
So funktioniert die Diesellok
. transpress, Stuttgart 2005,
ISBN 3-613-71254-7
- Johannes Feihl:
Die Diesellokomotive: Aufbau ? Technik ? Auslegung
. transpress, Stuttgart 2009,
ISBN 978-3-613-71370-3
- Markus Hehl:
Deutsche Diesellokomotiven.
Eisenbahnkurier Special 72, EK Verlag, Freiburg,
ISSN
0170-5288
- Gunther Klebes:
Die elektrischen und Diesel-Triebfahrzeuge auf der Eisenbahntechnischen Ausstellung in Seddin anlaßlich der Eisenbahntechnischen Tagung in Berlin in der Zeit vom 21. September bis 5. Oktober 1924.
Monographien und Mitteilungen, Folge 20 (Doppelheft). Herausgegeben von der
Deutschen Gesellschaft fur Eisenbahngeschichte e. V.
, Karlsruhe 1978.
ISBN 3-921700-18-3
- Juri Wladimirowitsch Lomonossow
:
Die Diesel-elektrische Lokomotive.
Ubers. aus d. Russ. von Erich Mrongovius. VDI-Verlag, Berlin 1924.
- Juri Wladimirowitsch Lomonossow:
Diesellokomotiven.
Aus d. russ. Ms. ubers. von E. Mrongovius, durchges. von F. Meineke, Berlin : VDI-Verlag 1929; Nachdrucke: VDI-Verlag, Dusseldorf 1985.
ISBN 3-18-400676-X
und Archiv-Verl., Braunschweig [2001].
- ↑
Vorlesungsdokument Uni Hannover; Konstruktion Schienenfahrzeuge; Abbildungen von diesel-hydraulischen Anlagen auf S. 24 und 25 ?Antriebsanlage des Talgo-Triebkopfes“
(
Memento
des
Originals
vom 11. September 2015 im
Internet Archive
)
Info:
Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft. Bitte prufe Original- und Archivlink gemaß
Anleitung
und entferne dann diesen Hinweis.
@1
@2
Vorlage:Webachiv/IABot/www.ids.uni-hannover.de
- ↑
Dipl.-Ing. Irene Brade, Dipl.-Ing. Jochen Emde, Dipl.-Ing. Maximilian Ropper, Dipl.-Ing. Jurgen Schurr:
Vectron Dual Mode ? keeps going where the wire ends
. In:
ZEVrail ?145 (2021) TAGUNGSBAND SFT GRAZ 2021
. 2021,
S.
6–13
.
- ↑
VECTRON DUAL MODE Keeps going where the wire ends.
(PDF) Siemens Mobility, 2021,
abgerufen am 7. Januar 2024
.
- ↑
Eurodual.
Abgerufen am 7. Januar 2024
.
- ↑
nah sh Der Nahverkehr
?Steigende Dieselpreise, steigende Tarife, Maßnahmen?“
(
Memento
vom 11. April 2014 im
Internet Archive
) aufgerufen am 11. April 2014
- ↑
Deutsches Kupfer Institut ? Wie effizient ist der Bahnverkehr wirklich?“
aufgerufen am 11. April 2014
- ↑
DIE ZEIT online Juni 1998, ?Zum Gluck gezwungen“
aufgerufen am 11. April 2014
- ↑
Eisenbahnmedia ?Die Baureihe 218“
, aufgerufen am 11. April 2014
- ↑
Vossloh Euro 4000
aufgerufen am 11. April 2014
- ↑
Eisenbahnmedia ?Die Baureihe 218“
, aufgerufen am 11. April 2014
- ↑
Bundesbahndirektion Mainz (Hg.):
Amtsblatt der Bundesbahndirektion Mainz
vom 23. Dezember 1955, Nr. 57. Bekanntmachung Nr. 770, S. 361.