Lokomotive

Historische Lokomotiven auf der Weltausstellung in New York 1939–1940

Als eine Lokomotive (von neulat. loco motivus, sich von der Stelle bewegend), auch Zugmaschine oder kurz Lok genannt, bezeichnet man seit ihrer Erfindung sowohl eine spur- bzw. schienengebundene als auch eine frei bewegliche Arbeitsmaschine, die nach der Zeit der ausschließlichen Nutzung als vielseitige Dampflokomotive zum überwiegend spurgebundenen Triebfahrzeug mit unterschiedlichen Antriebstechnologien weiterentwickelt wurde.

Unterscheidung nach der Art des Antriebs

Üblicherweise wird nach der Antriebsart zunächst zwischen Dampflokomotiven, Lokomotiven mit Verbrennungsmotor und Elektrolokomotiven unterschieden. Andere Antriebe, zum Beispiel mittels Luftschrauben (siehe Schienenzeppelin) oder Raketenantrieb, gab es lediglich in einzelnen Versuchsfahrzeugen. Feuerlose Dampflokomotiven gibt es in begrenzten Betriebs-Bahnanlagen, beispielsweise in explosionsgefährdeten Bereichen der Chemie-Industrie. Selten vorkommende Zweikraftlokomotiven sind etwa Lokomotiven, die wahlweise ihren Fahrstrom über einen von einem Dieselmotor angetriebenen Generator oder aus Oberleitung beziehungsweise Stromschiene beziehen können.

Dampflokomotiven

Museal erhaltene Dampflokomotive in Bockenem

Dampflokomotiven beziehen ihre Primärenergie aus der Verbrennung der zumeist mitgeführten Brennstoffe, früher oftmals Torf oder Holz, dann Kohle (alle auf offenem Rost), sowie Kohlenstaub oder Schweröl. Sie sind eine Weiterentwicklung des Dampfkraftwagens. Die für den Antrieb benötigten Brennstoffe werden in Laderäumen (Kohlenkästen) oder Tanks auf der Lokomotive oder auf einem angehängten Schlepptender mitgeführt.

Der damit geheizte Dampflokomotivkessel erzeugt aus ebenfalls in Wasserkästen an der Lokomotive oder im angehängten Tender mitgeführtem Wasser den Dampfdruck für die Zylinder. Diese übertragen die Druckkraft auf die Treibstangen, die über eine Treibkurbel mit der Treibachse verbunden sind.

Die Dampflokomotive war die ursprüngliche und lange Zeit vorherrschende Lokomotivbauart. Sie ist in den USA seit den 1960er Jahren, in der Schweiz seit 1960, in der Bundesrepublik Deutschland bei der Deutschen Bundesbahn seit 1977 und in der DDR sowie in Berlin bei der Deutschen Reichsbahn seit 1988 praktisch vollständig durch Elektro- und Diesellokomotiven abgelöst worden. In Asien, beispielsweise in der Volksrepublik China, in Indien, Thailand und Nordkorea, aber auch bei einigen deutschen Schmalspurbahnen befinden sich Dampfloks noch im regulären Betrieb.

Sehr selten kommt eine Dampfturbine – typisch auf einen elektrischen Generator wirkend – zum Einsatz (siehe Dampfturbinenlokomotive).

Verbrennungsmotor-Lokomotiven

General-Electric-Diesellokomotiven in Peru
Siemens-Diesellokomotiven in Vereinigte Staaten

Mit Verbrennungsmotoren angetriebene Lokomotiven benötigen zwischengeschaltete Anlagen oder Getriebe, da Diesel- oder Ottomotoren oder Turbinen im Stillstand bzw. bei sehr kleinen Drehzahlen kein Drehmoment liefern können.

Bei dieselelektrischem Antrieb treibt der Dieselmotor zunächst einen Generator an, der elektrischen Strom für die Fahrmotoren erzeugt.

Bei m dieselhydraulischen Antrieb wird die Motorkraft auf ein Strömungsgetriebe übertragen, dessen Ausgangswelle mit den Achsen verbunden ist.

Ältere und kleine Diesellokomotiven übertragen ihre Leistung zuweilen auch über Schaltgetriebe (dieselmechanische Lokomotive).

Lokomotiven mit Ottomotoren und anderen Formen von Verbrennungsmotoren sind nur noch von historischer Bedeutung.

Auch der Antrieb mit Gasturbinen hat, trotz zahlreicher Experimente und zeitweiliger Einsätze im Betriebsdienst, keine hohe Bedeutung. Gasturbinen erzeugen aus vergleichsweise kleinem Volumen eine sehr große Leistung und haben eine (für Lokomotiven eher kontraproduktive) geringe spezifische Masse. Sie bieten eine ähnlich hohe Effizienz wie Dieselmotoren, aber nur bei Volllast.

Elektrolokomotiven

Elektrolokomotiven (kurz E-Loks, Elloks oder Elektroloks) haben einen rein elektrischen Antrieb im Gegensatz zu beispielsweise dieselelektrisch oder elektrisch-dampfgetriebenen Lokomotiven. Elektroloks beziehen ihre Primärenergie meist während der Fahrt aus Oberleitungen oder aus einer seitlichen Stromschiene über Stromabnehmer.

Auch die diskontinuierliche Elektroenergie-Speicherung in Akkumulatoren ist gebräuchlich. Lokomotiven mit elektrischen Fahrmotoren, die ihren Strom aus einem Generator beziehen, der von einem Dieselmotor angetrieben wird, werden üblicherweise als Diesellokomotiven eingeordnet.

Moderne Elektroloks haben ausschließlich Einzelachsantrieb. Die Radsätze mitsamt dem Fahrmotor sind meist in paarig angeordneten Drehgestellen mit je zwei oder drei Radsätzen zusammengefasst, die den darüberliegenden Aufbau tragen.

Letzter Stand der Entwicklung sind Drehstrom-Antriebe, die aus dem Wechsel- oder Gleichstrom der Fahrleitung bzw. des Generators bei dieselelektrischen Antrieben in Frequenzumrichtern den Drehstrom zum Antrieb der Drehstrom-Fahrmotoren gewinnen. Mehrsystemlokomotiven können mit dieser Technik bei unterschiedlichen Fahrleitungsspannungen und -frequenzen fahren.

Batterie- und oder Wasserstoff-Brennstoffzellen dienen neuerdings als Energiequelle für kleine elektrisch angetriebene Züge.

Unterscheidung nach Anwendungszwecken

Frühere Lokomotivtypen wurden neben der Antriebsart auch nach Schnellzug-, Personenzug-, Güterzuglokomotiven sowie Verschiebe- und Kleinlokomotiven unterschieden. Für den Streckenbetrieb werden jedoch zunehmend Allzwecklokomotiven verwendet, die sowohl schnelle Personenzüge als auch Güterzüge ziehen können. Bei Personenzügen ersetzen zunehmend Triebwagen den Zug mit Lokomotive. Eine Unterscheidung neuer und stark standardisierten Lokomotiven nach Betriebsart ist nur noch im jeweiligen Extrembereich anzutreffen, also bei sehr hohen Geschwindigkeiten über 200 km/h oder sehr hohen Zuglasten. Eine relativierende Rolle bei diesen Zuordnungen spielt auch, dass der alte und noch betriebsfähige Lokomotivbestand oft noch für Zugdienste mit geringerem Leistungsbedarf eingesetzt wird.

Kleinlokomotiven

Druckluft-Lokomotive am Deutschen Bergbau-Museum Bochum
Köf II der Kampffmeyer-Mühlen in Mannheim

Kleinlokomotiven sind Lokomotiven mit geringer Größe und verhältnismäßig geringer Antriebsleistung für leichte Rangieraufgaben. Für diese werden verschiedene Antriebe verwendet, so unter anderem Dieselmotoren, Ottomotoren und Akku-gespeiste Elektromotoren. Auch Dampfspeicherlokomotiven und Pressluftlokomotiven sowie die Schienentraktoren sind zu den Kleinlokomotiven zu rechnen.

Literatur

  • Br(uno) Böhm-Raffay: Vergleich einer elektrischen Locomotive mit einer Dampflocomotive. In: Ludwig Kusminsky (Red.): Zeitschrift für Elektrotechnik. Band 19 (1901), Hefte Nr. 35 und 36/1901, ISSN 1013-5111. Spielhagen & Schurich (Kommission), Wien 1901 — Teil 1/2 (S. 420–423) online, Teil 2/2 (S. 430–434) online
  • Michael Brandhorst, Torsten Dellmann, Andreas Haigermoser, Markus Hecht, Stefan Karch, Günter Löffler, Wolfgang Rösch: Handbuch Schienenfahrzeuge. Entwicklung, Produktion, Instandhaltung. Hrsg.: Christian Schindler. DVV Media Group, Hamburg 2014, ISBN 978-3-7771-0427-0 (Inhaltsverzeichnis online [PDF; abgerufen am 8. Juni 2016]).
  • Thomas Hornung (Hrsg.): Das große Buch der Lokomotiven. DuMont, Köln 2001, ISBN 3-7701-8676-1.

Weblinks

Wiktionary: Lokomotive – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons: Lokomotiven – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

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PRR K4s streamlined.jpg
Pennsylvania Railroad K4s Pacific #3768 in its one-off streamlined casing, as exhibited at the New York World's Fair 1939-1940.
Dampflokomotive 897513.jpg
(c) Michael Gäbler, CC BY 3.0
Die Arnold Jung Lokomotivfabrik baute im Jahr 1912 unter der Bezeichnung Pudel und der Fabriknummer 1720 diese Dreikuppler-Tenderlokomotive mit der Achsformel Cn2t für die Bremische Hafeneisenbahn. Sie kam 1930 mit der Nummer 89 7513 zur Deutschen Reichsbahn und 1949 zur Deutschen Bundesbahn. Von 1964 bis 1978 stand sie auf dem Spielplatz im Böcklerpark von Berlin-Kreuzberg. Seit 1989 gehört sie der Dampfzug Betriebs-Gemeinschaft Hildesheim e.V.. Nach der Restaurierung durch deren Arbeitskreis Loburg ist sie in Loburg stationiert und befährt als Museumsbahn verschiedene Streckenabschnitte. Die Aufnahme entstand am Bahnhof Bockenem während einer Fahrt auf der Bahnstrecke Derneburg nach Bornum.
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Kleinlokomotive vom Typ Köf II der Kampffmeyer Mühlen in Mannheim mit deren Betriebsnummer 426 (vormals im Besitz der DB als 323 636)
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Druckluftlok am Deutsches Bergbaumuseum in Bochum. Stahlflaschenbündel, schiebergesteuerter Hubkolbenmotor.