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Bei der Beschreibung von
Lokomotiven und
Triebwagen
beginnt der Artikel mit wenigen Ausnahmen mit einer Vorgeschichte. Die
Entwicklung des Verkehrs verlangte nach neuen Lösungen und Ideen. Bei den
hier vorgestellten beiden Lokomotiven sieht dies jedoch komplett anders
aus. Alleine die verliehenen Titel dieser beiden Maschinen sorgen schon
für den nötigen Einstieg in das Thema und fasziniert nicht nur
Eisenbahner.
Mit
den Maschinen MFO 1 und MFO 2 hatten wir die ersten beiden
Lokomotiven, die für den Be-trieb unter einer
Fahrleitung
mit
Wechselstrom
gebaut wurden. Damit bildeten diese Maschinen die weltweit ersten
Lokomotiven für den einphasigen Wechselstrom, der heute überall auf der
Welt seine Verbreitung gefunden hat. Doch warum kam es überhaupt zu diesen
Lösungen und damit zu den beiden beeindruckenden Maschinen?
Um das herausfinden zu können müssen wir in eine Zeit
zurückkehren, bei der es in der Schweiz schlicht noch keine grossen
Eisenbahnen gab. Im Land waren damals schwere politische Pro-bleme
vorhanden, die das Gebilde der Eidgenossen neu organisieren sollten. Der
Weg zum mo-dernen Bundesstaat Schweiz führte über die helvetische Republik
und kam erst 1848 mit der neuen Bundesverfassung zu seinem Abschluss.
Der Anfang des 19ten Jahrhunderts war jedoch eine Zeit des
Umbruchs. Viele heute selbstverständliche Erfindungen wurden getätigt.
Neben den ersten Eisenbahnen der Welt, gehörten auch Erfindungen, wie die
Telegrafen
dazu. Für die Telegrafen wurde eine elektrische Leitung benötigt. Damit
wurden codierte Signale über lange Strecken übermittelt. Das war
schneller, als mit einem Kurier und einem schnellen Pferd.
Die neu entdeckte elektrische Energie ersetzte in Form von
Gleichstrom
in immer mehr Städten die
Gasbeleuchtung
und auch anderswo gab es plötzlich Licht, wo es bisher ausser dem
schwachen Licht einer Kerze nichts gab. Die Welt erleuchtete und das auch
nachts. Zuerst waren dabei die grössten Städte an der Reihe und nicht alle
machten mit. Die neue Form der Energie faszinierte natürlich die Leute und
so begann die Zeit der elektrischen
Beleuchtung. Wobei noch gesagt werden muss, elektrische Energie, wie wir sie heute kennen, war das noch nicht. Die kleinen Kraftwerke und Leitungsnetze fielen oft aus und waren noch sehr schwach.
Es konnte keinesfalls von einem einheitlichen Landes-netz
gesprochen werden. Zudem unterschieden sich die
Spannungen
und Systeme der einzelnen Städte oft grundlegend. Jede Stadt hatte das
eigene kleine
Kraft-werk,
das zu Attraktion der Bevölkerung wurde. Für die Eisenbahnen der Anfangszeit waren diese Sy-steme schlicht nicht geeignet. Der Grund war simpel, denn es gab schlicht keinen Motor und die vorhan-denen Verbraucher waren lediglich einfache Glüh-birnen.
Jedoch gelang 1867 einem gewissen Werner Siemens der Durchbruch.
Seine selbsterregte Gleichstromma-schine konnte eine Bewegung erzeugen.
Bisher wurde mit Bewegung lediglich
Elektrizität
hergestellt.
Siemens nutzte diese Gleichstrommaschine 1879 um an der
Gewerbeausstellung Berlin die Besucher mit einem Bähnchen zu überraschen.
Die ersten elektrischen Züge, wenn auch nur im kleinen Format, waren
geboren. Es war somit die Geburtsstunde der elektrischen Eisenbahnen von
heute. Es war klar, dass alle Besucher der Ausstellung nur diese kleine
leise und nicht rauchende Eisenbahn bewunderten.
Eine solche Attraktion machte natürlich weltweit von sich Reden,
das ist wohl allen klar. Die Bahn von Werner Siemens war in aller Munde.
Die Reaktionen waren von heller Begeisterung bis zum Teufelswerk
gefächert. Dabei gab es aber Leute, die das sehr gewissenhaft verfolgt
hatten und nun damit begannen, die kleine Bahn von Siemens auf normale
Grösse zu bringen. Die ersten elektrischen
Strassenbahnen
kamen daher kurze Zeit später. Vollbahnen waren dafür jedoch nicht vorgesehen, denn man hatte noch mit grossen Problemen zu kämpfen. So war das Problem der zuverlässigen Übertragung der Spannung auf ein Fahrzeug noch nicht gelöst worden.
Zudem boten diese neue Gefahren. Ein Blick auf die Vollbahnen um
die Zeit der
Gotthardbahn
zeigt jedoch die damalige Arbeit bei den Vollbahnen auf, denn bisher waren
es lediglich abgeschottete Strecken. Die national, oder regional entstandenen Bahnen in Europa hatten seit dem Bau der Gotthardbahn eine grosse Veränderung erlebt. Diese mit vielen Entbehr-ungen gebaute Bahnlinie durch die Alpen führte 1882 erstmals zu einer internationalen Verbindung.
Dazu kamen aber auch die ersten Bedenken, denn Dampflokomotiven
und ein 15 Kilometer langer
Tunnel
passten nicht so richtig zusammen und das wusste man damals bereits. Es ist daher nicht sonderlich überraschend, dass man sich beim Bau bereits erste Gedanken machte, ob man nicht mit Gleichstrom den langen Tunnel befahren sollte.
Die finanziellen Probleme der
Gotthardbahn
verhinderten jedoch diese teure noch nicht ausgereifte Technik. So setzte
man auf die Dampflokomotiven, deren Funktion man kannte. Jedoch sollte
auch dort die Gotthardbahn in Europa neue Massstäbe setzen. Die Maschinen der Gotthardbahn wurden grösser und die Züge schwerer. Das hatte zur Folge, dass die anderen Gesellschaften nachziehen mussten. Nur so konnte man die schweren Züge dem Gotthard zuführen.
Natürlich musste man nicht mit den gigantischen Baureihen der
Gotthardbahn
arbeiten, aber mehr
Leistung und grössere
Kessel
waren durchaus möglich. Dabei entstanden über auf der Welt wirklich viele
spannende
Lokomotiven.
Es wurden einheitliche Systeme für die
Kupplungen
und
Puffer
eingeführt und andere international verbindliche Normen für die Eisenbahn
entwickelt. Die Folge davon waren die Gründung einer internationalen
Behörde, die unter der Abkürzung
UIC
durchaus sehr bekannt werden sollte. Diese versuchte auch neue Ideen
einzubringen. Dazu gehörte sicherlich auch der 1895 gewagte Vorschlag zur
Einführung von
automatischen Kupplungen. Damit erreichten diese neu-en Dampfmaschinen jedoch Leistungen, die mit den vorhandenen elektrischen Motoren schlicht nicht um-gesetzt werden konnten.
Aus diesem Grund wurde an den Dampflokomotiven festgehalten, auch
wenn man durchaus die
Elektri-zität
einsetzte, denn auch bei den Bahnen benötigte man ausreichende
Be-leuchtung
und den
Telegrafen.
Lediglich gefahren wurde mit den
Dampfmaschinen
und das ausgesprochen erfolgreich.
Als 1888 die
Bahnlinie
zwischen den Gemeinden Vevey, Montreux und Chillon in Betrieb genommen
wurde, war klar, der erste elektrische Zug der Schweiz verkehrte am
Genfersee. Noch war der Betrieb mit vielen Störungen behaftet und die
Übertragung der Energie klappte nicht immer zuverlässig. Oft musste der
Betrieb längere Zeit eingestellt werden, weil der Zug den Kontakt verloren
hatte und so nicht fahren konnte.
Die grossen
Bahngesellschaften
der Schweiz hatten mit der
Gotthardbahn
jedoch so ihre liebe Mühe. Diese Gesellschaft durfte nur einem bestimmten
Gewinn abwerfen. Jedoch verdiente sie dank dem guten Verkehr viel mehr und
so wurde mit dem Geld investiert. Ausbauten wurden umgesetzt und man
kaufte auch Aktien der anderen Gesellschaften. Namentlich an jenen der
Schweizerischen
Centralbahn
SCB
hatte die Gotthardbahngesellschaft grosses Interesse.
Damit gerieten auch andere Gesellschaften in Bedrängnis. Man
wollte sich gegen die
Gotthardbahn
stemmen und namentlich die
Nordostbahn
NOB
um Alfred Escher hatte sich die Bahn in den Bergen zum grossen Feind
erklärt. So investierte man ebenfalls in Aktien von anderen
Gesellschaften. Hier lag der Fokus bei der
Jura-Simplon
JS
und dem neuen Simplontunnel. Nur hatte die NOB die finanziellen Mittel
nicht. In der Folge sparte man beim Verkehr und liess das
Rollmaterial
verlottern.
Es versteht sich daher von selber, dass sich das Volk gegen diese
Gesellschaften auflehnte. Die neue Technik mit
Gleichstrom
begann immer mehr Fuss zu fassen. Statt, dass die Bahnen in diese Technik
investierten, kauften sie Aktien. Das sorgte im Land für sehr viel Unmut.
So kam es letztlich zur folgenschweren Abstimmung und dem für die grossen
Privatbahnen
vernichtenden Verdikt. Die
Staatsbahnen
der Schweiz waren beschlossen worden.
Wenn wir uns die Frage stellen, warum in der Schweiz das Volk mit
einer solchen Überzeugung die Verstaatlichung der
Privatbahnen
beschlossen hatte, kommen wir unweigerlich zu den Städten. Dort hatten
sich viele Stimmbürger angesiedelt und sie hatten sich nahezu geschlossen
für die neue Lösung eingesetzt. Damit war eine Hoffnung verbunden, denn
der Betrieb der
Dampfmaschinen
war nicht überall beliebt. Gerade in den dicht bewohnten Städten reihten sich die Häuser dicht an die Bahnhöfe und an die Strecken. Man nutzte wirklich jeden verfügbaren Platz. Das hatte unweigerlich zur Folge, dass der Rauch und der Dampf von den Lokomotiven nahezu täglich durch die Gassen und durch die Häuser zogen.
Wir können uns das heute nur schwer vorstellen, aber damals war
das alltäglich und daher waren die Wohnungen unbeliebt. Wäsche konnte in der Nähe von Bahnhöfen nicht getrocknet werden. Der stetige Dampf sorgte für eine zu hohe Luftfeuchtigkeit. Der mitgezogene Russ legte sich auf den sauberen Laken ab.
Das sorgte dafür, dass die mühsam gewaschene Kleidung bereits
wieder schmutzig war, wenn diese endlich von der Leine genommen werden
konnte. Zudem roch diese unangenehm nach dem Schwefel im Rauch der
verbrannten
Kohle. Der Rauch stellte zudem ein Problem mit den giftigen Stoffen dar. Krankheiten der Atemwege im Bereich von Bahnhöfen waren daher damals keine Seltenheit.
Wer sich es leisten konnte, verliess daher diese verpesteten und
ungesunden Quartiere. Für die Stadt selber war das jedoch nicht gut, denn
leere Häuser zerfallen und schädigen das Bild, das gerade entlang der
Bahnlinien
besonders gut sein sollte, denn das sahen die Gäste bei der Ankunft.
Daher bildete sich ein erster Widerstand gegen die
Dampflokomotiven. Dieser kam jedoch nicht aus den
Kreisen
der Betreiber, sondern von Anwohnern und Behörden. Mit modernen
Dampflokomotiven sollten daher bessere Werte erzielt werden. Selbst die
Idee den Dampfausstoss gänzlich zu eliminieren war aufgekommen und führte
zu einer speziellen
Versuchslokomotive
mit Kondenstender. Dies in der Schweiz, wo Wasser wirklich ausreichend
verfügbar war. Jedoch machten auch die ersten Bahnen von sich reden, die mit einer neuen Technik zuverlässig verkehrten. Dazu gehörten die vielen neu gebauten Schmalspurbahnen, die mit Gleichstrom elektrifiziert wurden.
Damit fuhren diese ohne Rauch und Russ. Leider taten sie das
jedoch lediglich in ländlichen Gegenden. In den grossen Städten
verschwanden so jedoch allmählich die mit Dampf betriebenen
Strassenbahnen.
Neue elektrische
Triebwagen
kamen daher in Betrieb. Bei Gleichstrom war es nur schwer möglich die Netze über längere Strecken mit gleichbleibender Spannung zu versorgen. Damit das möglich wurde, war ein grosser Aufwand bei der Versorgung zu betreiben.
Zudem konnte die
Gleichspannung
auf der
Lokomotive nur mit grossen Verlusten reguliert werden. Damals
arbeitete man noch mit
Anfahrwiderständen,
deren Wärme abgeführt werden musste und so einen Verlust darstellte.
Die
Spannung
konnte nicht transformiert werden und hatte bei längeren Strecken Probleme
mit der
Leistung. Die
Ströme stiegen, vor allem wegen den
verwendeten niedrigeren Spannungen, extrem an. Hohe Leistungen, wie man
sie für Vollbahnen benötigte, waren damals schlicht nicht zu
verwirklichen. Auch waren die hohen
Gleichspannungen
nicht möglich, da man diese in den
Kraftwerken
nicht erzeugen konnte, denn die Maschinen wären zu gross geworden.
Seit 1888 war der
Drehstrommotor
bekannt, jedoch war dessen Anwendung bei den Bahnen, lange Jahre nur mit
grossem Aufwand möglich. Seine Drehzahlen konnten nur schwer geändert und
angepasst werden, was ihn für die Eisenbahn nahezu unbrauchbar machte.
Trotzdem versprach diese Technik den grossen Vorteil der hohen
Leistung und die Leitungen konnten über längere Strecken
mit stabiler
Spannung
gebaut werden. Bei den Vollbahnen gab es deshalb erste Strecken, die mit Dreh-strom betrieben wurden. Dazu gehörte sicherlich die Burgdorf – Thun Bahn BTB und die neue Staatsbahn, die im Raum Brig mit solchen Lokomotiven den neuen Tunnel am Simplon befahren wollten.
Im Ausland sah es dabei ähnlich aus und die neuen elektrischen
Bahnen funktionierten, hatten jedoch ihre Probleme, die wir uns kurz
ansehen müssen, denn es war wirklich nicht leicht. Jedoch auch bei der Gotthardbahn war der Drehstrom ein Thema. Damit hätte man die Bergstrecke betreiben können, denn die Dampflokomotiven machten im langen Tunnel wirklich nur Pro-bleme. Hinzu kam, dass man durchaus das Geld dazu gehabt hätte.
Jedoch sah man bei der Gesellschaft kurz vor der Verstaatlichung
die grossen Probleme und so blieb man den Dampflokomotiven auch weiterhin
treu, auch wenn es damit Probleme gab.
Die Lösung mit
Drehstrom
hatte das Problem bei der Regulierung nicht so sehr. Hier konnte der Motor
mit zwei Grundstufen ohne Verluste betrieben werden. Zudem erzeugten diese
Motoren auch Energie, wenn deren Drehzahl überschritten werden sollte. Das
wirkte sich auf die wirtschaftliche Bilanz positiv aus. Hinzu kam, dass
der
Drehstrommotor
sehr stabil war und auch im Stillstand die volle
Leistung ohne Probleme erbringen konnte.
Jedoch musste in den
Bahnhöfen
ein gigantischer Aufwand beim Bau der
Fahrleitung
betrieben werden. Für einen grossen Bahnhof wie Zürich oder Basel waren
solche
Drehstromfahrleitungen
schlicht undenkbar, wenn auch nicht unlösbar. Alleine dieser Nachteil
verhinderte den
Drehstrommotor.
Dieser wurde erst viele Jahre später mit der elektronischen Regelung der
Drehzahlen wieder zu einem Thema und schaffte so den erhofften Durchbruch.
Alternative bot da der
Wechselstrom,
den man schon in
Stromsystemen
für Städte verwendete. 1885 wurde in Ungarn der
Transformator
erfunden, damit konnte der Wechselstrom beliebig in eine andere
Spannung
umgewandelt werden. Die Übertragung der Energie über lange Strecken
stellte so kein Problem mehr dar und die Systeme mit Wechselstrom
funktionierten ausgesprochen zuverlässig und begannen daher Fuss zu
fassen.
Ab 1886 wurde Luzern, als erste Schweizer Stadt, durch die
Eröffnung des
Kraftwerkes
Thorenberg mit
Wechselstrom
versorgt. Die heutigen Formen der Landesversorgung entstanden langsam.
Noch hatten die Städte jedoch eigenständige nicht passende Netze und man
versorgte damit lediglich die
Beleuchtung
der Strassen. Sogar Wärme konnte mit
Widerständen
erzeugt werden. Mehr war jedoch noch nicht vorhanden.
Doch so gross der Vorteil in diesen Systemen war, für die
Eisenbahn war ein grosses Problem noch nicht gelöst worden. Es existierte
schlicht kein brauchbarer Motor für
Wechselstrom,
den man in
Lokomotiven hätte einbauen können. Wechselstrom war daher für
die Eisenbahn unbrauchbar, da waren sich die Fachleute im Klaren. Die
Eisenbahn fährt mit
Gleichstrom
und das auch nur in beschränkten Masse. Dampflokomotiven würde es also
auch in Zukunft noch brauchen.
Daher blieben hier nur die Dampflokomotiven übrig. Neue Maschinen
sorgten dafür, dass der Brennstoff etwas besser verbrannt wurde.
Rauchverbrenner sollten den Rauch etwas mildern. Geblieben waren jedoch
die Dampfwolken, die sich gerade bei feuchtem Wetter kaum auflösten und so
in den Gassen schnell Nebel entstand, der sich auch nicht so schnell
auflöste. Dunkle feuchte Gassen waren keine Seltenheit und diese machten
Angst.
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