Der große Motor, der Geschichte schreiben konnte, es getan hat und weiterhin schreibt
Die dieselelektrische Lokomotive wird 100 Jahre alt und markiert ein Jahrhundert voller Innovation und Leistung
Einführung
Am 23. Oktober 1925, als die erste dieselelektrische Lokomotive in Richtung Central Railroad of New Jersey (CNJ) von der Strecke rollte, war man sich ihrer Rolle in der „Werft“ wohl bewusst, ihr Schicksal als neuer Triebwerkstyp jedoch nicht.
Dampf war König — und das schon seit 100 Jahren.
Der Gedanke, dass der dieselelektrische Motor, der von General Electric in Zusammenarbeit mit Ingersoll-Rand und der American Locomotive Company entwickelt wurde, nicht nur die Dampflokomotive verdrängen, sondern auch ihre eigene 100-jährige Dominanz einläuten würde, war nicht zu erwarten.
Außer vielleicht von Thomas Edison.
Edison hatte bereits in den 1860er Jahren die Möglichkeiten der Elektrizität gespürt, von denen Dampf nur träumen konnte, und begann 1880 in Menlo Park, New Jersey, seine Pionierarbeit für vollelektrische Züge. Doch erst mit dem Aufkommen von Nicolaus Ottos Verbrennungsmotor (ICE; erfunden 1876) als industrielle Anwendung im späten 19. und frühen 20. Jahrhundert — einer, der die Automobil-, Luftfahrt- und Schiffsindustrie veränderte — setzte sich die Idee durch, ein ICE- und ein elektrisches Antriebssystem in einer Lokomotive zu kombinieren.
Der Zeitpunkt hätte nicht zufälliger sein können. Steam hatte ein Problem. Tatsächlich hatte es viele. Es war auf Kohle angewiesen, wodurch es grundlegend verschmutzt wurde. Es waren Arbeitskräfte erforderlich, um es vom Tender in den Feuerraum der Lokomotive zu schaufeln. Und die einzige Möglichkeit, Dampfzüge schneller zu machen, bestand darin, immer größere Lokomotiven zu bauen, die wiederum durch die Schieneninfrastruktur eingeschränkt waren, da das gesamte System, nicht nur der Kessel, wachsen musste.
Und selbst das war nicht genug. Im Sprachgebrauch unseres aktuellen Jahrhunderts hatte Steam „Skalierbarkeitsprobleme“.
Es hatte auch ein Imageproblem. Das Aufstoßen von Rauch und Ruß aus kohlebefeuerten Dampfmaschinen hatte die Aufmerksamkeit der Öffentlichkeit auf sich gezogen und lokale Vorschriften zur Eindämmung dieser Umweltverschmutzung innerhalb der Stadtgrenzen ausgelöst.
Eine andere Art von Pferdestärken
„All dies — die Umweltverschmutzung, die Sicherheitsprobleme, die Unfähigkeit, auf höhere Geschwindigkeiten zu skalieren und längere Strecken wirtschaftlich zurückzulegen — führte zu einer Abkehr vom Dampf“, erklärt Kris Hoellen, Geschäftsführer des B&O Railroad Museum. „Zu diesem Zeitpunkt verfügten die meisten Städte über Verordnungen, die es Dampfmaschinen untersagten, aus eigener Kraft in ihren Zuständigkeitsbereich zu fahren. Das war hier in Baltimore der Fall, wo die B&O Railroad Pferde aussandte, um sich zu treffen und Dampfzüge hereinzubringen. Tatsächlich unterhielt B&O genau zu diesem Zweck einen großen Stall.“
Pferde?! Edison sah eine Gelegenheit zur schrittweisen Verbesserung, und 1925 stürzten General Electric und seine Partner zu. Der dieselelektrische Motor war geboren.
„Edison war schon immer bestrebt, Eisenbahnen eine sauberere und wirtschaftlichere Alternative zu Dampf zu bieten“, sagt Steve Gerbracht, Direktor für Lokomotivenarchitektur und Konzeptentwicklung bei Wabtec. „Als der industrielle Einsatz von Verbrennungsmotoren immer beliebter wurde, ging bei GE buchstäblich die Glühbirne an, sodass die Lokomotive, unabhängig von Oberleitungen und dritten Schienen, ein eigenes Triebwerk aufnehmen konnte. Dann konnte mithilfe eines Generators die vom ICE — in diesem Fall ein Dieselmotor — erzeugte mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt werden, die die Fahrmotoren an den Rädern der Züge antreiben konnte.
„Diese Verbindung des Verbrennungsmotors mit Edisons Arsenal an elektrischen Komponenten und Antriebsausrüstung hat die Geschichte der Lokomotiven buchstäblich verändert.“
Aus bescheidenen Anfängen
Die dieselelektrische Lokomotive CNJ 1000, auch bekannt als „GE Demonstrator #9681“, sorgte nicht über Nacht für Aufsehen, aber sie erledigte ihre Aufgabe — und zwar effizienter als ihre Dampf-Vorläufer.
Die Lokomotive diente im Bronx-Terminal in der Nähe des Hafens von New York, wo sie Kurzstreckenbauarbeiten wie das Zerlegen und Zusammenbauen von Güterzügen, das Umstellen von Waggons auf andere Gleise und das An- oder Abschalten von Waggons für andere Dienste übernahm. Gleichzeitig erlangte sie einen Ruf für Manövrierfähigkeit und kostengünstigen Betrieb.
Andere Eisenbahnen nahmen dies zur Kenntnis.
Die Eisenbahnen im ganzen Land waren begierig darauf, diese neue Technologie zu untersuchen, und bestellten bald weitere dieser „Box Cab Switcher“ -Einheiten und andere experimentelle Lokomotiven. Das Blatt wendete sich langsam. Dann kam der Zweite Weltkrieg, und die höhere Effizienz, Flexibilität und niedrigere Betriebskosten dieselelektrischer Modelle erwiesen sich als unwiderstehlich. Die Würfel waren gefallen — das dieselelektrische Zeitalter hatte begonnen.
Das dieselelektrische Jahrhundert basiert auf kontinuierlicher Verbesserung
„Obwohl 1925 der ‚Aha-Moment' war, als der ICE mit einem elektrischen Antriebssystem ausgestattet wurde, ging es in den letzten 100 Jahren darum, dieses Paket zu optimieren, um mehr Leistung zu erzielen, d. h. niedrigere Emissionen und höhere Traktion, Leistung, Zuverlässigkeit und Kraftstoffeffizienz“, beobachtet Bob Bremmer, Group Vice President of Product Development bei Wabtec. „Der Erfolg dieser Optimierungsreise, die Wabtec oft angeführt hat, ist ein wichtiger Grund, warum die Branche dieses 100-jährige Jubiläum feiert.“
Die Liste der Innovationen, die die dieselelektrische Lokomotive vom „Weichendienst“ in der Bronx zum globalen Schwertransport-Giganten gemacht haben, zu dem sie heute geworden ist, ist zwar zu lang, um sie hier aufzuzählen, aber Wabtec hat bei den wichtigsten Meilensteinen eine Schlüsselrolle gespielt. Dazu gehören die Pionierarbeit beim AC-Traktionssystem, das die Zugkraft im Vergleich zu herkömmlichen Gleichstromsystemen um 60% erhöhte, die Entwicklung von Motoren mit 4.500-6.000 PS (der ursprüngliche CNJ 1000 hatte 300 PS) und digitale Fortschritte bei der Lokomotivsteuerung, die das Paradigma von der Reiseoptimierung bis hin zur Ferndiagnose und -unterstützung verändert haben.
„Was mich immer wieder erstaunt“, so Bremmer, „ist, dass wir, egal wie groß oder klein der Durchbruch ist, den wir erzielt haben, um mehr Leistung aus unseren Lokomotiven herauszuholen, immer noch auf der vor 100 Jahren etablierten dieselelektrischen Plattform innovieren.
„Das ist Durchhaltevermögen!“
Ein lebendiges Vermächtnis: Vorwärts schauen, zurückschauen
Gleichzeitig lässt sich nicht leugnen, dass sich nach 100 Jahren kontinuierlicher — manchmal überwältigender, manchmal schrittweiser — Verbesserungen an der dieselelektrischen Lokomotive die Leistungskurve abflacht. Ja, der dieselelektrische Motor ist immer noch der König, und Wabtec ist immer noch ein Synonym dafür, dass er noch besser läuft (für neue Beweise siehe EVO Advantage), aber Bremmer spürt, dass Veränderungen im Gange sind.
„Ich glaube nicht, dass es ein Zufall ist, dass die Dampf-Ära 100 Jahre dauerte und die Diesel-Elektro-Ära die darauffolgenden 100. Tatsächlich sind die Herausforderungen, vor denen wir heute in der Bahnindustrie im Jahr 2025 stehen, denen von 1925 ziemlich ähnlich. Dieselelektrische Motoren laufen wirklich, wirklich gut, aber in Zukunft wird es einen Übergang zu anderen Technologien geben. Wir sind noch nicht ganz da, aber wir stehen am Anfang eines neuen Kapitels, des nächsten Kapitels, von dem ich glaube, dass es für die Eisenbahnindustrie genauso transformativ sein wird wie das, was 1925 geschah.“
Unabhängig davon, welche Veränderungen sich als Nächstes im Schienenverkehr manifestieren, kann die Leistung des dieselelektrischen Motors nicht überschätzt werden. Seine Wirkung war so umfassend, so transformativ.
„Ich denke, der Grund, warum die dieselelektrische Lokomotive in weiten Teilen der Welt nach wie vor die erste Wahl ist, ist heute noch derselbe wie damals, als sie sich durchgesetzt hat“, erklärt Chris Jackson, Chefredakteur der Railway Gazette Group. „Sie haben dieses kompakte Kraftpaket mit der Flexibilität, überall hin mitzunehmen.
„Im Großen und Ganzen hat sich die dieselelektrische Lokomotive als effizienter im Betrieb erwiesen als jede andere Form der Eisenbahntraktion: Sie kann längere Strecken zurücklegen und benötigt weniger Wartung, sodass sie Menschen und Güter letztlich effizienter transportiert als andere Verkehrsträger. Und das ermöglicht mehr wirtschaftliche Aktivitäten, und zwar effizienter. Letztlich hat das zu erheblichen Sozialleistungen geführt, zusätzlich zur Amortisation an die Eisenbahnen.“
Hoellen schließt mit den Worten: „In den USA gibt es etwa 144.000 Meilen Güterstrecke. Manchmal treffe ich Leute und sie sagen: „Oh, ich nehme nicht den Zug“, und ich entgegne, dass sie das vielleicht nicht tun, aber fast alles andere, was sie anfassen und benutzen, tut es. Eisenbahnen ermöglichen in den USA Handelsvolumen von über 2 Mrd. USD pro Tag.
„Und das alles kam wirklich wegen des dieselelektrischen Motors zustande.“
Hinweis: Der CNJ 1000 ist im B&O Railroad Museum in Baltimore, MD, ausgestellt. Das Museum ist sieben Tage die Woche von 10 bis 16 Uhr geöffnet.
