Nachdem wir die Lokomotive mechanisch soweit aufgebaut haben, kommen wir zum thermischen Teil. Auch wenn wir hier von einem Dieselmotor lesen werden, das Thema umfasst die bei der BBC in Baden gebaute Gasturbine. Diese war letztlich auch für die Energie verantwortlich, die den vier Fahrmotoren zugeführt werden konnte. Speziell ist jedoch eher, dass wir dazu nicht auf der Lokomotive nachsehen müssen.

Die Gasturbine mit dem Generator galt als eigene Baugruppe. Im Werk Baden wurde diese auf einem eigenen Hilfsrahmen aufgebaut. So konnte die Anlage vor dem Einbau in die Lokomotive geprüft werden.

Wegen dem nun vorhandenen zusätzlichen Rahmen müssen wir jedoch den Einbau in der Maschine auch ansehen, denn die Gasturbine wurde dazu nicht ab diesem Rahmen genommen, sondern dieser wurde eingebaut.

Zusammen mit dem Hilfsrahmen hatte die Gastur-bine ein Gewicht von 25.6 Tonnen. Sie wurde mit einem Kran in den Maschinenraum gehoben. Dabei benötigte diese Baugruppe alle Bereiche.

Der Hauptgenerator, den wir später noch genauer ansehen, fand seinen Platz im Generatorraum, dann kam der Kompressor zur Turbine im Gebläseraum. Die weiteren Bauteile fanden dann im Turbinen-raum den notwendigen Platz vor.

Da es sich bei der Gasturbine um eine thermische Einrichtung handelte, hatte diese gegenüber der Lokomotive eine andere Ausdehnung.

Sie kennen das vielleicht von den Dampflokomotiven, wo der Kessel speziell eingebaut werden musste. Hier gab es dazu keinen grossen Unterschied. Statt dem Sattel, wurden hier am Hilfsrahmen Rollen montiert. Der Hilfsrahmen bewegte sich also unabhängig von der Lokomotive in der Längsrichtung.

Um die Wirkweise der Gasturbine besser kennen zu lernen, müssen wir jeden Schritt ansehen. Dabei benötigte diese Turbine neben einem Brennstoff auch Luft. Gerade davon war sehr viel benötigt worden und daher war in den Seitenwänden die grossen Lüftungsgitter eingebaut worden. Die dort angesaugte Luft wurde vom Gebläse benötigt. Auch wenn dieses so genannt wurde es handelte sich eigentlich um einen Kompressor.

Dieser Axialkompressor wurde von der Gasturbine angetrieben und er versorgte diese mit der not-wendigen Luft. Dabei bestand die Aufgabe des Kompressors nur darin, die Luft auf einen Druck von vier bar zu verdichten.

Danach wurde die Luft entlassen und im Gegensatz zur Lösung beim Druckluftsystem nicht entspannt. Der Druck blieb erhalten und dabei sogar noch weiter erhöht, aber dazu war die nächste Stufe der Anlage erforderlich.

Die verdichtete Luft passierte nun den Wärme-tauscher. Dabei wurde hier mit dem Prinzip des Langkessels gearbeitet. Die vom Gebläse zugeführte Luft wurde durch Rohre geleitet, die wiederum von den heissen Abgasen umströmt wurden.

So wurden diese gekühlt und die Luft gleichzeitig erwärmt und der Druck gesteigert. Nach dem Wärmetauscher hatte die Luft nun eine Temperatur, die bei rund 250°C lag. Daher eine deutliche Er-wärmung, die jedoch benötigt wurde.

Die vorgewärmte Luft gelangte nun in den ther-mischen Bereich. Es handelte sich um die Brennkammer. Diese teilte sich jedoch auf. Etwa 20% der Luftmenge wurde in die eigentliche Kammer geleitet. Dazu war ein Drallkörper und der Zündstab vorhanden. Letzterer wurde jedoch nur bei kühler Gasturbine benötigt, denn im Betrieb erfolgte die Zündung ohne weitere Wirkung, da ja bis zu 250 Grad heisse Luft in die Kammer gelangte.

Der Zündstab war dafür, dass mit dem Zündöl, das mit 15 bar eingespritzt wurde, die Verbrennung aktiviert werden konnte. Erst wenn die Temperatur hoch genug war, konnte dann auf den normalen Brennstoff umgeschaltet werden. Dieser benötigte den Zündstab nicht mehr, da durch die heisse Luft die Verbrennung des zerstäubten Brennstoffes einsetzte. Es fand daher eine Eigenzündung statt, die nur mit fehlendem Brennstoff gestoppt werden konnte.

So entstand in der Brennkammer eine Temperatur, die bei rund 2000°C lag. Das waren Werte, die von den verbauten Metallen nicht aufgenommen werden konnten.

Daher musste die Kammer gekühlt werden und das erfolgte mit den restlichen 80% der zugeführten Luft. Durch die nun erfolgte Erwärmung wurde die Luft zusätzlich verdichtet und gleichzeitig auch beschleu-nigt. Diesen Effekt nutzte man letztlich zur Gewinn-ung der Energie.

Die von der Brennkammer abgeführten Abgase wurden nun durch die Turbine geleitet und setzten dort die Schaufelräder in Bewegung. Auch wenn in diesem Artikel von einer Gasturbine gesprochen wurde, es war eigentlich eine Turbine, die mit den Abgasen angetrieben wurde. All die Baugruppen zur Verdichtung, zur Vorwärmung, als auch die Verbrennung waren nur Schritte, die benötigt wurde, damit die Turbine arbeiten konnte.

Nachdem die heissen Abgase in der Gasturbine ihre Arbeit getan hatten, wurde sie zum Wärmetauscher geführt. Dort wurde ein Teil der Wärme an die Luft abgegeben und danach konnten die Abgase durch die grosse Öffnung auf dem Dach entlassen werden. Wir müssen jedoch wissen, dass die Wärme der Abgase immer noch sehr hoch war. Stand die Lokomotive unter einer Fahrleitung, konnte dort der Kupfer geschwächt werden.

Die Leistung der Abgasturbine war von der Drehzahl abhängig. Die optimale Wirkung wurde bei einer Drehzahl von 5200 Umdrehungen in der Minute erreicht. Jedoch stand bei der Gasturbine eine sensationelle Leistung von 9000 PS zur Verfügung. Sie sehen, dass die Turbine eine gute Leistung erzeugen konnte, jedoch wurde davon gleich wieder ein Teil für die Aufbereitung der Luft benötigt. Nur die Differenz konnte genutzt werden.

Alleine der Axialkompressor, der über eine Welle mit dem Generator und der Turbine verbunden wurde, nahm viel Leistung weg. Für die Verdichtung der grossen Mengen Luft wurde eine Leistung benötigt, die bei 6 800 PS lag.

Somit ging der grösste Teil der verfügbaren Leistung an den Betrieb der Gasturbine verloren. Für die weiteren Baugruppen standen noch 2 200 PS zur Verfügung, was durchaus auch noch ein ansehnlicher Wert war.

Wir haben nun erkannt, dass die Gasturbine eine sehr hohe Leistung er-zeugen konnte. Wenn man auf den Kompressor verzichten könnte, stand diese zur Verfügung. Das führte letztlich dazu, dass dieses Prinzip bei der Luftfahrt den grossen Durchbruch schaffte.

Dort wurde durch die Geschwindigkeit genug Luft zugeführt, dass die Leistung des Kompressors verringert werden konnte. Hinzu kommt, dass mit zunehmender Höhe die Leistung verändert wurde.

Damit haben wir die Wirkweise der Gasturbine kennen gelernt und können uns nun den Betriebsstoffen zuwenden. Wie von der BBC beworben, wurde für die Kühlung der Anlage kein Wasser benötigt, jedoch war der Verbrauch bei der Luft sehr hoch.

Da diese jedoch ohne anfallende Kosten bezogen werden konnte, können wir das ausser acht lassen. Doch auch bei den Treibstoffen war die Gasturbine nicht sehr sparsam unterwegs.

Das zeigt sich, wenn wir uns den Transport ansehen. Auf der Lokomotive konnten total 5.5 Tonnen Brennstoff mitgeführt werden. Dazu war im Plattenrahmen der Lokomotive ein entsprechend grosser Tank verbaut worden. Dieser teilte sich in zwei Bereiche auf, denn die Gasturbine benötigte zwei unterschiedliche Brennstoffe für den Betrieb. Es lohnt sich, wenn wir uns diese beiden Flüssigkeiten etwas genauer ansehen.

In einem Tank mit einer Füllmenge von 1500 Litern, wurde das Zündöl mitgeführt. Dieser spezielle Treibstoff war wichtig, um die Gasturbine bei kalter Brennkammer zu zünden. Daher auch der Name.

Als Zündöl kamen raffinierte Stoffe von hoher Qualität zur Anwendung. Das sorgte nun dafür, dass die Kosten in diesem Bereich sehr hoch waren. Für den Betrieb der Gasturbine wurde daher ein anderen Brennstoff benötigt.

Dieser hauptsächlich verwendete Brennstoff lagerte im zweiten Tank der mit 3500 Litern befüllt werden konnte. Der hier ein-gefüllte Stoff war Heizöl. Dabei konnte durchaus auch solches minderer Qualität, oder gar Teeröl verwendet werden.

Die Gasturbine war hier nicht besonders wählerisch, da dieser Brennstoff vorgewärmt werden konnte. Bei der grossen Hitze kam dann auch der hartnäckigste Brennstoff zur Verbrennung.

Wir haben die Gasturbine soweit aufgebaut und können diese mit den Treibstoffen versorgen. Was uns noch fehlt, ist die Tatsache, wie die Turbine gestartet wurde.

Die Antwort wird Sie vermutlich überraschen, denn die hier verbaute Gasturbine konnte nicht selber starten. Sie musste, wie ein Dieselmotor in Bewegung gesetzt werden. Setzte dann die Zündung in der Brennkammer ein, begann die Turbine selbstständig zu arbeiten.

Für die Zündung, aber auch für den Anlasser, der hier als Dieselmotor ausgeführt wurde, war eine Batterie vorhanden. Erneut muss ich Sie jedoch darauf hinweisen, dass wir nun nicht von der normalen Stützbatterie sprechen, die auf jedem Fahrzeug vorhanden war. Vielmehr haben wir eine Batterie, die für den Start des Gasturbine benötigt wurde. Daher müssen wir diese Ansehen, denn der Aufbau war komplett anders, als sonst üblich.

Die Starterbatterie für die Gasturbine war als eine Nickel Eisen Lösung ausgeführt worden. Dabei handelte es sich um eine Trockenbatterie, die ebenfalls wieder geladen werden konnte, die aber eine gute Wirkung hatte.

Durch den speziellen Aufbau dieser Batterie war es zudem möglich, dass zwei unterschiedliche Spannungen abgeru-fen werden konnten. So stand ein Wert von 34 Volt und ein solcher von 110 Volt zur Verfügung.

Benötigt wurde die höhere Spannung für den Zündstab, der so das Zündöl mit einem elektrischen Lichtbogen entzündete. Sobald die Gasturbine eine ausreichende Drehzahl hatte, setzte die Eigenzündung ein.

Der Stab konnte nun zurück gezogen werden. Gleichzeitig wurde nun aber der Vorwärmer für den Brennstoff aktiviert. Diese erfolgte also über die Batterie, so dass eine ausreichende Leistung vorhanden sein musste.

Erst wenn von der Turbine genug Leistung abgegeben wurde, konnte auch die Vorwärmung selber übernommen werden. Die Batterie konnte somit wieder geladen werden. Sie sehen, die Gasturbine musste für den Betrieb vorbereitet werden. Das führte dazu, dass diese nicht von Beginn an, die volle Leistung abgeben konnte. Wie sich das auf den Betrieb auswirkte, werden wir erfahren, wenn wir uns der Bedienung annehmen.

Uns bleibt somit nur noch die Anzapfung mit einer Spannung von 34 Volt. Diese wurde für den Start des Dieselmotors benötigt. Bei diesem Motor handelte es sich eigentlich um den Starter für die Gasturbine. Jedoch konnte damit auch ein bescheidener Fahrbetrieb erfolgen, oder die Druckluft für die Bremsen ergänzt werden. Daher war nur eine bescheidene Leistung erforderlich, denn in der Regel sollte die Turbine arbeiten.

Beim Dieselmotor handelte es sich um ein Modell das für damalige LKW verwendet wurde. Daher wurde das Bauteil auch bei einem Zulieferer bezogen. Dabei handelte es sich um die Firma Saurer, die ihr Domizil in Arbon hatte.

Speziell war, dass man auch bei der Firma Sulzer Motoren baute. Diese waren jedoch nicht von der passenden Grösse, so dass man den Die-selmotor bei einem Erbauer von LKW und Bussen bezog.

Es handelte sich um einen Viertakt-Dieselmotor mit sechs Zylindern. Dieser konnte maximal eine Leistung von 120 PS abgegeben. Während der Dauer einer Stunde war wegen der Kühlung nur noch eine Leistung von 110 PS vorhanden.

Geringe Werte, die aber für den Start der Gasturbine ausreichte. Auch ein bescheidener Fahrbetrieb und die Erzeugung der Druckluft war kein Problem. Jedoch durfte immer nur eine der drei Möglichkeiten genutzt werden.

Um die Turbine zu starten, wurde mit dem Dieselmotor ein Hilfs-generator aktiviert. Dessen Spannung wurde nun dazu benötigt, den Hauptgenerator als Motor zu betreiben.

Da sich dieser nun drehte, wurde über die Welle das Gebläse aktiviert und gleichzeitig die Gasturbine in Drehung gebracht. War der Luftstrom gross genug, konnte mit dem Zündstab die Verbrennung aktiviert werden und die Gasturbine lief selbstständig.

Im Gegensatz zur Gasturbine, musste für den Betrieb des Motors Dieselöl verwendet werden. Dieses wurde in einem eigenen Tank mitgeführt und dessen Inhalt zeigt, dass der Dieselmotor eigentlich nur dazu gedacht war, die Turbine zu starten, denn die 22 Liter Dieselöl, die mitgeführt wurden, reichten schlicht nicht für längere Fahrten und die Leistung des Motors auch nicht zur Führung eines Zuges. Es war also nur ein Hilfsdiesel.