Automobil-Eisenbahnwagen mit Benzin-Betrieb. Von Dipl.-Ing. W. Pfitzner, Assistent an der K. Techn. Hochschule, Dresden. Automobil-Eisenbahnwagen mit Benzin-Betrieb. In dem Personenverkehr unserer jetzigen Eisenbahnen befindet sich eine empfindliche Lücke, deren Hauptursache in der Art des Betriebes zu suchen ist. Der Betrieb mit schweren Lokomotiven und langen Wagenzügen, zu denen die Wirtschaftlichkeit zwingt, kann nur ein stark intermittierender, mit langen Pausen zwischen den einzelnen Fahrtgelegenheiten sein. Wenn dies nun auch im allgemeinen dem Durchgangsverkehr über grosse Strecken genügt, so ist doch damit dem Nahverkehr, dem Lokalverkehr zwischen naheliegenden Industrieplätzen insbesondere, in keiner Weise gedient. Dieser Lokalverkehr zeichnet sich meist dadurch aus, dass er kontinuierlich, aber dabei verhältnismässig schwach ist. Er lässt sich nicht beliebig nach dem Fahrplan des Durchgangsverkehrs einteilen, er will vielmehr auf der Stelle bewältigt sein. Meist ist er aber nur gering entwickelt, und den Eisenbahnen entgeht eine Einnahmequelle, die bei richtigem Entgegenkommen sich in der Regel erheblich verstärken würde. Ganz ähnlich sind die Verhältnisse auf den meisten Neben- und Sekundärbahnen. Der übliche Fahrplan, der ganz in Rücksicht auf den Güterverkehr aufgestellt Werden muss, bietet für den Personenverkehr so wenig Gelegenheit, dass dieser nur ganz unbedeutend ist. Gibt es doch sogar eine Nebenbahn (Normalspur!) in Sachsen, die Wochentags überhaupt keinen Personenverkehr aufweist. Es kommt bei diesen Bahnen noch hinzu, dass die Reisegeschwindigkeit, auch für die Landbevölkerung, eine durchaus ungenügende ist. Mittlere Geschwindigkeiten von 10–15 km/St. sind die Regel, weil für den Ortsgüterverkehr, der stets in demselben Zug mit dem Personenverkehr erledigt wird, auf jeder noch so unbedeutenden Haltestelle ein entsprechender Aufenthalt vorgesehen werden muss. Es ist erforderlich, auch für den schwachen Verkehr eine genügend schnelle und häufige Verbindung einzurichten. Der Dampflokomotivbetrieb ist hierzu schlecht geeignet, einmal wegen der hohen Gewichte, die in der Lokomotive und den Personenwagen zu befördern sind, dann auch wegen der teuren Bedienung; für jeden Zug, auch wenn er nur aus Maschine und einem Wagen besteht, sind mindestens drei Mann Bedienung notwendig. Verwendet man für diese kurzen Züge normale Lokomotiven, dann werden diese nicht ausgenutzt, es lohnt sich aber auch kaum, etwa kleine Spezialmaschinen für diese Zwecke zu beschaffen, da die Anschaffungskosten kaum geringer sind, jedenfalls nicht im Verhältnis der Leistung sinken. Seit Jahren ist man daher schon bemüht, einen Ersatz des Zugbetriebes für diesen Verkehr zu suchen.Einzelne Wagen mit eigener Betriebskraft, mit genügender Geschwindigkeit und möglichst einfacher Bedienung müssen an die Stelle der schweren Dampfzüge treten. Solche Wagen sind geeignet, den Lokalverkehr auf Hauptbahnen zu ergänzen, indem sie zwischen die Fernzüge als Pendelwagen eingeschoben werden; sie können auch auf den Nebenbahnen eine grosse Verbesserung hervorrufen, indem sie ganz allein den Personenverkehr übernehmen, schnell und häufig verkehren, während der Güterverkehr ausschliesslich der Dampflokomotive überlassen bleibt. Es könnten dann sehr schwere Güterzüge zusammengestellt werden, die mit massiger Geschwindigkeit, also billig, zu befördern wären, einmal am Tag in jeder Richtung oder noch besser, nur nach Bedarf. Es wäre nicht undenkbar, dass auf diesem Wege die Rentabilität der Sekundärbahnen wenigstens etwas gehoben werden könnte. Den Württembergischen Staatseisenbahnen gebührt das Verdienst, dieser Frage zuerst nähergetreten zu sein. Seit dem Jahre 1893 schon sind die Versuche mit Automobil-Eisenbahnwagen im Gang, die, nach den verschiedensten Richtungen sich erstreckend, heute zu einem gewissen Abschluss und Erfolge gekommen zu sein scheinen. Es war natürlich, dass die ersten Versuche zum Bau solcher Fahrzeuge mit Dampfbetrieb unternommen wurden, man vereinigte Lokomotive und Wagen, ohne jedoch viel von den vorhandenen Formen übernehmen zu können. Die Konstruktionen von Belpaire, Rowan, Serpollet sind durchweg selbständige Konstruktionen, sie mussten mühsam aus den neuen Bedingungen entwickelt werden. Ihnen allen haften die Nachteile des Dampfbetriebes an: grosses Gewicht, teure Bedienung, schwierige Instandhaltung. Trotz ihrer recht hervorragenden Eigenschaften, namentlich beim Serpolletwagen, waren sie noch nicht die geeigneten Fahrzeuge für den Eisenbahn-Einzelverkehr. Einen zweiten Weg zur Erreichung des Zieles ging der verstorbene Kommerzienrat Daimler in Cannstatt; er übertrug die von ihm ausgebildeten, für Automobile bestimmten Konstruktionen schnellaufender Benzinmotoren auf die Schienenfahrzeuge und schuf damit den zweiten Typus von Automobil-Eisenbahnwagen, der nach vielen Versuchen heute auf einer Höhe angekommen ist, die ihn als durchaus brauchbar erscheinen lässt. Schliesslich ist noch zu erwähnen, dass man natürlich auch die Elektrizität zum Betriebe solcher Fahrzeuge herangezogen hat. Es sind mehrfach mit Akkumulatoren ausgerüstete Wagen in Betrieb genommen worden, jedoch ohne besonders günstige Ergebnisse. Wo billiger Ladestrom an den Enden der Strecke zur Verfügung steht, können sie mit den andern Konstruktionen noch konkurrieren. Im allgemeinen sind jedoch die Betriebskosten zu hoch, auch die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit der Batterie lässt zu wünschen übrig. In Frage kommen heute die beiden erstgenannten Betriebsmotoren: Dampfmaschine und Explosionsmotor, und es scheint, dass der letztere auf diesem Felde den Sieg davontragen wird, trotzdem er an sich für den Bahnbetrieb sehr wenig geeignet ist. Er verdankt seine Ueberlegenheit der Ausbildung, die er im Automobilbau erlangt hat. Dieselbe Firma Daimler ist auch hier bahnbrechend vorgegangen, sie konnte ihre in dem harten Kampf im Automobilbau mühsam gesammelten Erfahrungen für die Ausbildung der Eisenbahnfahrzeuge verwenden. Trotzdem waren noch ganz erhebliche Schwierigkeiten zu überwinden, und es bedurfte immer noch einer beinahe zehnjährigen Tätigkeit, ehe das Fahrzeug auf die heutige Vollendung gebracht war. Die Anforderungen, die an das Fahrzeug als Ganzes zu stellen sind, gipfeln in den bereits genannten Bedingungen: Einfache Bedienung, Leichtigkeit. Danach kommen: Stete Betriebsbereitschaft, rationeller Betrieb, geringer Anschaffungspreis. Die beiden Hauptbedingungen sind mit der Verwendung des schnellaufenden Benzinmotors erfüllt. Die Bedienung der Maschine und des ganzen Wagens ist mit Leichtigkeit von einem einzigen Führer zu besorgen. Ist die Maschine einmal im Gang, dann braucht sich der Führer überhaupt nicht mehr um sie zu kümmern, er kann seine volle Aufmerksamkeit der Strecke zuwenden. Hinsichtlich des Gewichtes ist ebenfalls der schnelllaufende Benzinmotor der günstigste. Die Maschinenanlage spielt gegenüber den toten Gewichten des Untergestelles, der Räder und des Wagenkastens kaum noch eine Rolle. Es ist dabei zu bemerken, dass man im allgemeinen bei solchen Fahrzeugen alles bedeutend leichter halten kann als bei normalen Eisenbahnwagen. Es dürfte sehr wohl zulässig sein, leichtere Achssätze, leichtere Rahmen- und Kastenkonstruktionen zu nehmen, als es die Normalien verlangen. Die Wagen sollen nicht in Zügen laufen, sie brauchen infolgedessen auch nicht so schwere Untergestelle. Eine gute Federung des Kastens wird trotz des geringen Gewichtes noch eine angenehme Fahrt ermöglichen. Man muss sich beim Entwurf stets vergegenwärtigen, dass jedes Mehrgewicht sehr teuer wird durch die erhöhten Transportkosten. Bei den hohen Einheitspreisen für den Betriebsstoff, sei es Benzin oder Spiritus, fällt das sehr ins Gewicht. Es ist notwendig, die Fortschritte im Automobilbau eingehend zu berücksichtigen; die Verwendung von gutem Stahl, gepressten Rahmen, Rädern usw. dürfte noch manche erhebliche Gewichtsverminderung ermöglichen. Die stete Betriebsbereitschaft zeichnet den Explosionsmotor vorteilhaft vor der Dampfmaschine aus, die stets erst das Anheizen des Kessels abwarten muss, ehe sie in Betrieb kommt. Auch die Anheiz- und Abkühlungsverluste fallen beim Benzinmotor fort, allerdings kommen die Kosten des Leerlaufs hinzu, da er bei Stillstand des Wagens allein weiterlaufen muss, um das wiederholte Andrehen zu vermeiden. Diese Kosten sind jedoch gering gegenüber den Kosten des Anheizens eines Kessels. Hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Betriebes lassen sich genaue Angaben zurzeit nicht machen, da die Lebensdauer solcher Fahrzeuge nur geschätzt werden kann und im ganzen zu wenig Beobachtungen im Dauerbetriebe vorliegen. Es scheint jedoch, dass sie sich nicht ungünstig stellt. Der Anschaffungspreis der Fahrzeuge ist allerdings nicht wesentlich geringer als der einer fürsolchen Dienst erforderlichen Lokomotive mit einem Wagen, er bewegt sich zwischen 20 und 30000 M. (Wagen für etwa 50 Personen), die unmittelbaren Betriebskosten, Brennstoff, Schmieröl und Bedienung (1 Führer und 1 Schaffner) stellen sich auf etwa 15 Pfg. für den Wagenkilometer,Zeitung des Vereins deutscher Eisenbahnverwaltungen. 1903. No. 45. ein Wert, der unter Einsetzung gleicher Verhältnisse etwas unter den Ergebnissen der Versuche mit dem Serpolletwagen bleibtZ. d. V. d. Ing. 1902. S. 465.. Betriebssicherheit und Dauerhaftigkeit lassen nichts zu wünschen übrig, Reparaturen sind selten und unerheblich. Es kommen vor allen Dingen auch die Zeiten der Ausserdienststellung gänzlich in Fortfall, die beim Dampfbetrieb zum Auswaschen der Kessel, zur Ergänzung und Erneuerung der Siederohre erforderlich sind. Das äussere Bild der Fahrzeuge weicht nur unerheblich vom Aussehen der gewöhnlichen Eisenbahnwagen ab. Die Konstruktion hat sich stets in der Richtung bewegt, den Wagenkasten für die Reisenden möglichst unberührt von der maschinellen Einrichtung zu lassen. Auf diese Weise ist die beste Ausnutzung des Platzes erzielt. Der Motor mit allen Hilfseinrichtungen ist am Wagenrahmen angebracht, unter dem Wagenkasten, in der Nähe der Laufachse, die er antreiben soll. Der Antrieb einer Achse genügt in der Regel vollkommen, solange nicht Anhängewagen in Frage kommen. Diese Aufstellung des Motors hat zweifellos den Nachteil, dass die Zugänglichkeit leidet. Auch die Höhe des Motors ist für die Unterbringung unter dem Wagenkasten meist unbequem; man verwendet nur stehende Mehrzylindermotoren, deren Zweckmässigkeit für den Fahrzeugbetrieb anerkannt ist. Die Wagen müssen nach beiden Richtungen, ohne gedreht zu werden, fahren können. Es ergibt sich daraus die Notwendigkeit, an beiden Stirnwänden Führerstände anzubringen mit sämtlichen Bedienungsmechanismen, wenn man nicht, was wohl bei kleineren Fahrzeugen zweckmässig wäre und auch bereits ausgeführt ist, nur einen Führerstand mit seitlichem oder oberem Glasausbau vorzieht, von dem aus der Führer die Strecke nach jeder Richtung übersehen kann. Der doppelte Führerstand ist für die mechanisch zu betätigenden Schaltapparate sehr unbequem. Die Hauptschwierigkeiten in der mechanischen Einrichtung des Wagens liegen einmal in den Eigenschaften des Explosionsmotors, zweitens in der Notwendigkeit einen geeigneten Antrieb der frei beweglichen Achse zu schaffen. Der Explosionsmotor verträgt keine Ueberlastung, seine günstigte Leistung liegt bei einer bestimmten Umdrehungszahl, die in Rücksicht auf das Gewicht sehr hoch bemessen wird, in den vorliegenden Fällen etwa 600–800 betragen kann. Der Betrieb des Eisenbahnfahrzeuges verlangt dagegen ein stark wechselndes Drehmoment, das für das Anfahren und die Bergfahrten sehr hoch ist, während es auf wagerechter Strecke während der Fahrt nur gering zu sein braucht. Die Umdrehungszahl der Laufräder ist dabei erheblich geringer als die des Motors. Es ist somit erforderlich, zwischen Motor und Treibachse eine reduzierende und gleichzeitig veränderliche Uebersetzung einzuschalten. Die Laufrichtung des Motors ist zurzeit nicht umkehrbar, es muss demnach weiterhin eine Vorrichtung vorgesehen werden, die die Fahrtrichtung umzukehren erlaubt, das Wechselgetriebe muss zu einem Wendegetriebe werden. Wie schon erwähnt, kann der Motor beim Anhalten des Wagens nicht still gesetzt werden, da er nicht von selbst wieder anspringt. Es ist demnach notwendig, eine Trennung des Motors vom Getriebe zu ermöglichen, mit Hilfe einer Kupplung, die, um den Motor beim Anfahren vor Ueberlastung zu schützen, zur Reibungskupplung wird. Alle diese Hilfseinrichtungen bedingen nur die Eigenschaften des Explosionsmotors, man kann deshalb mit Recht behaupten, dass er für den Bahnbetrieb an sich höchst ungeeignet ist. Die zweite Hauptschwierigkeit, die frei bewegliche Laufachse anzutreiben, lässt sich umgehen, wenn man auf eine Federung der Maschinenanlage verzichtet und den Motor mit allen Hilfseinrichtungen relativ zur Treibachse fest legt. Für nicht allzuhohe Geschwindigkeiten, mit denen man hier ja im allgemeinen zu rechnen hat, ist dies wohl zulässig. Will man es vermeiden, dann bleibt nur der Ausweg, mit Kettentrieb oder Gelenkwelle die Arbeit vom gefederten Motor nach der ungefederten Achse zu übertragen. Beide Hilfsmittel sind indes sehr unbequem und für grössere Leistung kaum vorzuschlagen. Die vielen Anforderungen, denen das Zwischengetriebe nachkommen soll, sind auf mechanischem Wege nur schwer zu erfüllen. Insbesondere die veränderliche Uebersetzung lässt sich kaum ausführen, man muss auf eine stetige Veränderlichkeit verzichten und sich mit einer sprungweisen Steigerung des Drehmomentes begnügen. Man nimmt in der Regel drei bis vier Zahnradpaare, die abwechselnd zum Eingriff gebracht werden, und über- lässt es der doch nicht ganz fehlenden Elastizität des Motors, diese Sprünge auszugleichen. Eine befriedigende Lösung dieser Aufgabe ist das natürlich nicht, der Wunsch nach der stetigen Steigerung bleibt bestehen und wird die Konstrukteure nicht ruhen lassen. Der einzige in dieser Beziehung aussichtsvolle Weg ist der der elektrischen Kraftübertragung zwischen Motor und Treibachse, wie sie zuerst in der bekannten Heilmannschen Lokomotive (s. D. p. J.) 1898, 308. 15, verwirklicht worden ist. Die Berechtigung und die Vorteile dieser Methode sind hier, beim Explosionsmotor, anzuerkennen. Die elektrische Kraftübertragung vereinigt sämtliche geforderten Eigenschaften, sie ist das Wechsel- und Wendegetriebe, die Kupplung alles in einem. Sie müsste natürlich für den besonderen Fall auch besonders ausgebildet werden. Sie müsste auf der Basis der konstanten Leistung aufgebaut werden, nicht, wie sonst üblich, mit konstanter Spannungoder konstanter Stromstärke; die Leistung des Explosionsmotors ist konstant, seine Umdrehungszahl desgleichen, die Regulierung des Systems müsste durch Regulierung der Spannung und der Stromstärke zugleich stattfinden. Findet aus irgend einem Grunde eine grössere Stromaufnahme der Motoren statt, so muss sofort die Spannung derart herabgesetzt werden, dass das Produkt Stromstärke mal Spannung dasselbe bleibt. Auf diese Weise arbeiten die Motoren mit veränderlichem Drehmoment, ohne dass die Primärmaschine überlastet wird. Bei Stillstand des Wagens würde nur die Erregung der Hauptmaschine zu unterbrechen sein, zum Ingangsetzen genügte die allmähliche Einschaltung der Erregung, immer so, dass keine unzulässigen Stromstärken entstehen. Arbeitsverluste in Widerständen finden nicht statt, die volle Leistung des Benzinmotors wird zur Beschleunigung des Fahrzeuges verwendet. Es dürfte nicht allzu schwer sein, den elektrischen Teil der Maschinen dieser Arbeitsweise entsprechend einzurichten, vielleicht wäre es sogar möglich, mit nur einem einzigen Sekundärmotor auszukommen, wenn das erforderliche Drehmoment in nicht allzu weiten Grenzen schwankt. Die Regulierung könnte ohne Schwierigkeiten selbsttätig gemacht werden; der Betrieb eines solchen Fahrzeuges würde dann der denkbar einfachste sein. Der Führer hat weiter nichts als das Ingangsetzen zu überwachen, alles andere geschieht dann selbsttätig. Kommen während der Fahrt grössere Wegwiderstände, dann sinkt die Umdrehungszahl der Motoren, die Stromstärke steigt, der Regulator, der elektrisch oder mechanisch angetrieben sein kann, drückt sofort die Spannung herab. Umgekehrt sorgt er für eine Erhöhung der Spannung, wenn die Fahrwiderstände geringer werden, bis wieder die Höchstleistung des Benzinmotors ausgenutzt ist.Vermutlich ist die geschilderte Arbeitsweise einer elektrischen Kraftübertragung dieselbe, die die Firma Lohner-Porsche, Wien, bei ihren Automobilwagen verwendet. Leider ist über diese sehr interessanten Konstruktionen bisher nur sehr wenig bekannt geworden. Die doppelte Ausbildung des Führerstandes würde für die elektrischen Schaltapparate ohne Schwierigkeiten möglich sein. (Schluss folgt.)