Lokomotive

AlsLokomotive(von neulat.loco motivus,sich von der Stelle bewegend), auchZugmaschineoder kurzLokgenannt, 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 spurgebundenenTriebfahrzeugmit unterschiedlichen Antriebstechnologien weiterentwickelt wurde.

Unterscheidungen

Lokomotiven können nach einer Reihe verschiedener Kriterien unterschieden werden, zu den gängigsten zählen: Verwendung, Spurweite, Antrieb, Kraftübertragung usw.

Verwendung, Spurweite, Achslast

Als Lokomotive wird ein Schienenfahrzeug bezeichnet, auf dem sich in der regel höchstens zwei Personen (Lokführer und ggf. Heizer oder Beimann) und keine Nutzlast befinden. Ist das Triebfahrzeug in den Nutzbereich (Fahrgast- und/oder Frachtraum) integriert, spricht man von einem Triebwagen bzw. Triebzug.

Unterschieden wird u. a. nach Personen- und Güterzug-, Vorort- oder Nahverkehr, Schnellzug-, Rangier- und Schiebelokomotiven. Dank derThyristortechnikmoderner Elektrolokomotiven schwindet die Bedeutung dieser Unterscheidungen, ohne dass diese dadurch völlig hinfällig werden.

Es gibt u. a. Feld-, Schmalspur- und Normalspurlokomotiven, wobei diese jeweils noch weiter untergliedert werden, bei Normalspur z. B. in (europäische) Regelspur (1435 mm) und unterschiedliche Breitspuren (Spanien 1668 mm, Russland 1520 mm). Bei unterschiedlichen Spurweiten, aber nicht nur durch diese bedingt, ergeben sich unterschiedliche zulässige Achslasten, die früher z. B. zur Unterscheidung zwischen leichten und schweren Lokomotiven geführt hatte.

Antrieb, Kraftübertragung und Traktion

Am gängigsten sind bzw. warenDampflokomotiven,Diesellokomotiven(bzw. allgemeiner mitVerbrennungsmotorantrieb) undElektrolokomotiven.In explosionsgefährdeten Bereichen oder wo ausreichend Dampfenergie zur Verfügung stand, z. B. große Industriebetriebe, warenDampfspeicherlokomotiveüblich, bis diese durch die massenhafte Verbreitung von LKW verdrängt wurden. Daneben gibt es hybride Formen der Energiebereitstellung, z. B.Zwei- und Mehrsystemfahrzeuge,Zweikraftlokomotivenoder die wahlweise Versorgung über Oberleitung oder seitliche Stromschiene. Andere Antriebe, wieGasturbinen- oderRaketenantrieb,gingen nicht über frühe Überlegungen bzw. exotische Versuchsfahrzeuge hinaus.Zweiwegefahrzeugesowie von Tier oder Mensch angetriebene Schienenfahrzeuge werden nicht als Lokomotive klassifiziert.

Aus der unterschiedliche Technik jeder Antriebsart ergeben sich unterschiedliche Arten der Kraftübertragung, Details sind deshalb dort beschrieben. DerSchienenzeppelinmit seinerLuftschraubegehört zu den dieselgetriebenen Fahrzeugen genauso wie dieDruckluftlokomotive.Die Zahnradlokomotive stellt eine Sonderform dar, bei der der Reibschluss auf der Schiene ergänzt wird durch Formschluss auf der Zahnstange.

Dampflokomotiven

Museal erhaltene Dampflokomotive inBockenem

Dampflokomotivenbeziehen ihre Primärenergie aus der Verbrennung der zumeist mitgeführtenBrennstoffe,früher oftmalsTorfoderHolz,dannKohle(alle auf offenem Rost), sowieKohlenstauboderSchweröl.Sie sind eine Weiterentwicklung desDampfkraftwagens.Die für den Antrieb benötigten Brennstoffe werden in Laderäumen (Kohlenkästen) oderTanksauf der Lokomotive oder auf einem angehängtenSchlepptendermitgeführt.

Der damit geheizteDampflokomotivkesselerzeugt aus ebenfalls in Wasserkästen an der Lokomotive oder im angehängten Tender mitgeführtem Wasser denDampfdruckfür dieZylinder.Diese übertragen die Druckkraft auf dieTreibstangen,die über eine Treibkurbel mit derTreibachseverbunden sind.

Die Dampflokomotive war die ursprüngliche und lange Zeit vorherrschende Lokomotivbauart. Sie ist in denUSAseit den 1960er Jahren, in derSchweizseit 1960, in derBundesrepublik Deutschlandbei derDeutschen Bundesbahnseit 1977 und in derDDRsowie inBerlinbei derDeutschen Reichsbahnseit 1988 praktisch vollständig durch Elektro- und Diesellokomotiven abgelöst worden. In Asien, beispielsweise in derVolksrepublik China,inIndien,ThailandundNordkorea,aber auch bei einigen deutschenSchmalspurbahnenbefinden sich Dampfloks noch im regulären Betrieb.

Sehr selten kommt eineDampfturbine– typisch auf einen elektrischen Generator wirkend – zum Einsatz (sieheDampfturbinenlokomotive).

Verbrennungsmotor-Lokomotiven

General-Electric-Diesellokomotiven inPeru

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

Beidieselelektrischem Antriebtreibt derDieselmotorzunächst einenGeneratoran, derelektrischen Stromfür die Fahrmotoren erzeugt.

Beim dieselhydraulischen Antrieb wird die Motorkraft auf einStrömungsgetriebeübertragen, dessen Ausgangswelle mit den Achsen verbunden ist.

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

Lokomotiven mitOttomotorenund anderen Formen von Verbrennungsmotoren sind nur noch von historischer Bedeutung.

Auch der Antrieb mitGasturbinenhat, 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 reinelektrischenAntrieb im Gegensatz zu beispielsweisedieselelektrischoder elektrisch-dampfgetriebenen Lokomotiven. Elektroloks beziehen ihre Primärenergie meist während der Fahrt ausOberleitungenoder aus einer seitlichenStromschieneüberStromabnehmer.

Auch die diskontinuierliche Elektroenergie-Speicherung inAkkumulatorenist 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 ausschließlichEinzelachsantrieb.Die Radsätze mitsamt dem Fahrmotor sind meist in paarig angeordnetenDrehgestellenmit je zwei oder drei Radsätzen zusammengefasst, die den darüberliegenden Aufbau tragen.

Letzter Stand der Entwicklung sindDrehstrom-Antriebe,die aus demWechsel-oder Gleichstrom derFahrleitungbzw. desGeneratorsbei dieselelektrischen Antrieben inFrequenzumrichterndenDrehstromzum Antrieb derDrehstrom-Fahrmotorengewinnen. 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 zunehmendAllzwecklokomotivenverwendet, die sowohl schnellePersonenzügeals auchGüterzügeziehen können. Bei Personenzügen ersetzen zunehmendTriebwagenden 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 amDeutschen Bergbau-Museum Bochum

Köf IIder Kampffmeyer-Mühlen inMannheim

Kleinlokomotivensind Lokomotiven mit geringer Größe und verhältnismäßig geringer Antriebsleistung für leichte Rangieraufgaben. Für diese werden verschiedene Antriebe verwendet, so unter anderemDieselmotoren,Ottomotorenund Akku-gespeisteElektromotoren.AuchDampfspeicherlokomotivenundPressluftlokomotivensowie dieSchienentraktorensind 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,ISSN1013-5111.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

Literatur zum Thema Lokomotiveim Katalog derDeutschen Nationalbibliothek