Titel: Smith und Barlow, über die atmosphärische Eisenbahn.
Autor: Smith, F.
Barlow, Peter
Fundstelle: 1842, Band 86, Nr. XXXIV. (S. 163–170)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj086/ar086034

XXXIV. Ueber die atmosphärische Eisenbahn zu Wormwood-Scrubs; von Oberstlieutenant Sir F. Smith und Professor Peter Barlow.32)

Wir erstatten im Nachfolgenden den Bericht, welcher von uns in Betreff der Anwendung des atmosphärischen Princips auf Eisenbahnen verlangt wurde. Die Versuche, welche in unserer Gegenwart |164| zu Wormwood-Scrubs angestellt wurden, haben bewiesen, daß mit dieser Methode beträchtliche Lasten bei einer Schnelligkeit von 40 Meilen per Zeitstunde als Maximum fortgeschafft werden können. Wir haben den Versuchen am 8. August 1840 beigewohnt, wobei eine Last von 13 Tonnen befördert wurde, und zwar bei der ersten Probe in der Geschwindigkeit von 20 Meilen per Stunde, beim zweiten Versuche von 19 bis 20 Meilen. Auf unsere Veranlassung fanden am 12. und 14. Januar dieses Jahres weitere Versuche statt, bei welchen die Fahrten mit einem Gewichte von 5 Tonnen theilweise in der Schnelligkeit von 26 Meilen per Stunde, theilweise bis zu 40 Meilen per Stunde zurükgelegt wurden. Es ist somit außer allem Zweifel, daß Wagenzüge auf einer Eisenbahn nach atmosphärischem System fortgedrükt werden können; dagegen bleiben noch folgende Punkte zu erörtern: 1) Kann das System auch auf eine größere Länge als 1/2 Meile, wie solche zu den seitherigen Versuchen gedient hat, angewendet werden? 2) Wie hoch belauft sich die Ausgabe, welche die Herstellung einer Bahn nach obigem Princip erfordern würde, und was betragen die Kosten der Bewegungskraft? 3) Würde dadurch eine Ersparung erzielt, und wie würden sich die Betriebskosten einer solchen Bahn im Vergleich zu den gewöhnlichen Bahnen mittelst Dampfkraft stellen? 4) Welchen Grad von Sicherheit würde man erlangen? Zur Lösung der ersten Frage müßten notwendigerweise Versuche angestellt werden; wir beschränken uns auf nachstehende Folgerungen, die wir aus dem was wir gesehen, entnommen haben.

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ad 1. Das Princip der atmosphärischen Bewegungskraft kann in vortheilhafter Weise ausgedehnt und vervollkommnet werden. ad 2. Die Betriebskosten werden sich verhältnißmäßig bis zu einem gewissen Punkte vermindern, je größer der Durchmesser der Röhre und deren Länge wird. In dieser Beziehung haben wir gefunden, daß es einer Kraft von 41 zu einem Rohr von 9 Zoll Durchmesser und 1/2 Meile Länge bedarf, während nur die Kraft von 91 erforderlich ist, um ein gleiches Rohr von 3 Meilen Länge in Thätigkeit zu sezen und dasselbe Gewicht mit gleicher Schnelligkeit, nämlich 30 Meilen per Stunde, fortzuschieben. Endlich haben wir daraus geschlossen, daß, um eine Röhre von 18 Zoll Diameter und gleicher Länge wie vorstehend in Thätigkeit zu sezen und dabei dieselbe Geschwindigkeit zu erlangen, zur Fortschaffung eines viermal schwereren Gewichts nur eine Kraft gleich 184 erforderlich ist. Die nachstehende höchst wichtige Frage vermochten wir indessen wegen des schlechten Zustandes der Bahn, auf welcher unsere Versuche statthatten, nicht zu lösen. Es handelte sich nämlich darum, den Grad von Widerstand zu ermitteln, welchen der Piston in der Triebröhre erleidet. Die Einrichtung zu Wormwood-Scrubs, welche schon beinahe 2 Jahre besteht, ist, da man sich ihrer nur von Zeit zu Zeit und in unregelmäßigen Zwischenräumen zu Versuchen bediente, gegenwärtig in keinem guten Zustande; die Terrassirungen sind durch das schlechte Wetter verdorben und theilweise eingestürzt, die Triebröhre ist nicht mehr in Ordnung und läuft nicht parallel mit den Schienen. Es wäre also unbillig, wollten wir unsere Ansicht über den Widerstand, welchen der Piston findet, auf die Erfahrungen, die wir auf dieser Bahn gemacht haben, basiren. Da es indessen sehr wichtig ist, sich von dem Grade dieses Widerstandes zu überzeugen, so halten wir fürs Beste, bevor man zur Ausführung einer Bahn nach diesem System schreitet, erst genügende Versuche hierüber auf einer vollkommen gut construirten Bahnstreke anzustellen. Wenn dieser Widerstand bei günstigen Verhältnissen nicht mehr als 10 Proc. der vollen Kraft des Piston beträgt (wie Hr. Samuda zu glauben scheint), so würde diese Methode große Ersparnisse darbieten, namentlich für Bahnen mit zahlreichen Wagenzügen.

Gehen wir nun zu den Baukosten über: Die patentirten Erfinder machen in ihrem Prospectus besonders zwei Umstände geltend, die wir nicht unbedingt zugeben können. Erstens behaupten dieselben, daß, indem man sich der gewichtigen Locomotive entledige, auch das Gewicht der Schienen bedeutend reducirt werden könnte, und wir glauben in der That, daß das atmosphärische Princip diesen großen Vortheil darbieten wird, denn die schweren Schienen, die bisher zu den Eisenbahnen verwendet wurden, sind nicht allein dazu bestimmt, |166| der Bahn Festigkeit zu gewähren, sondern man wollte auch den Locomotiven eine feste Stüze und einen großen Grad von Widerstand geben, während man zugleich die Erschütterung und dadurch die Reparaturkosten der Maschinen und Wagen verminderte. Ein anderer Umstand, welcher aber in Zweifel gezogen werden kann, ist die Verminderung der Kosten für die Terrassirungen. Die Erfinder behaupten nämlich, daß sie die Steigungen viel weniger zu umgehen brauchten, als bei gewöhnlichen Bahnen. Es muß zugegeben werden, daß ein großer Theil der Kraft einer Locomotive ihr einzig dient, das eigene Gewicht und den Widerstand, welchem sie beim Befahren von Steigungen begegnet, zu bekämpfen, während bei dem atmosphärischen System die Kraft sich nicht zertheilt und einzig für das Gewicht verwendet wird, welches sie zu drüken hat. Es ist dieß gewiß ein großer Vorzug, nur glauben wir, daß man ihn sehr übertrieben dargestellt hat. Die Erfinder schlagen vor, mittelst Anwendung größerer Röhren die Steigungen zu befahren, man müßte aber dann die Convois an dem Fuße dieser Steigungen anhalten lassen, und hätte auch noch die Schwungkraft der Masse zu bekämpfen, was jedenfalls einen großen Zeitaufwand erfordern würde. Prüfen wir die Herstellungskosten der Dampfmaschinen, so finden wir, daß auf den gewöhnlichen Bahnen auf jede Meile eine Locomotive zum Wechseln erforderlich ist. Dieser Betriebsmodus erheischt dann auch Wasserhäuser, Locomotivremisen, Werkstätten etc. Aber von der andern Seite muß man wieder die Anschaffungskosten der langen hohlen Röhre und der Klappe in Betracht ziehen, so wie die Einrichtung großer stationärer Maschinen auf die Entfernung von drei zu drei Meilen zu einander. Alle diese Kosten werden bei Annahme des atmosphärischen Systems unvermeidlich.

Nachstehend theilen wir einen Kostenüberschlag mit, welcher von Hrn. Samuda für die Anlage einer atmosphärischen Bahnstreke von drei Meilen Länge auf ebener Fläche aufgestellt wurde. Die auf einer solchen Bahn fortgeschobene Last sollte durchschnittlich 30 Tonnen bei einer mittleren Geschwindigkeit von 30 Meilen per Stunde betragen. Ueberschlag: Große Triebröhre von 12 Zoll Diam., wiegend per Yard 339 Pfd. = 747 Ton. à 7 Pfd. St. 10 Sh. per Tonne, 5604 Pfd. St.; Schmiedarbeiten etc., Nivelliren der großen Triebröhren, der fortlaufenden Klappen, der separaten Ventile, Legen, Adjustiren und Verlöthen der Röhren einschließlich des Materials und Arbeitslohns für die großen Triebröhren, à 1500 Pfd. St. per Meile, × 3 = 4500 Pfd. St.; für eine complete Station, bestehend aus einer stationären Maschine von 50 Pferdekraft, und für Construction einer Luftpumpe, nebst deren |167| Befestigung an der großen Triebröhre 2000 Pfd. St. – zusammen 12,104 Pfd. St. Die Kraft der gegenwärtig stehenden Maschinen ist die von 42 Pferden; wir glaubten aber dieselben etwas stärker annehmen zu müssen, als es durchaus nothwendig ist. Obiger approximativer Ueberschlag bezieht sich nur auf ein einfaches Bahngeleise und lediglich auf die atmosphärischen Einrichtungen. Aller Erörterungen bezüglich der Kosten für Schienen, Chairs etc. glauben wir uns enthalten zu dürfen, indessen würden wir vorschlagen, solche Schienen zu verwenden, welche höchstens 30 Pfd. per Yard wiegen. Wenn die Länge der Bahn drei Meilen nicht überschreitet, so sind zwei stehende Maschinen (an beiden Endpunkten der Bahn) erforderlich; im übrigen folgen sich dieselben alle drei Meilen. Für eine doppelte Schienenlage würde sich die Ausgabe auf 22,204 Pfd. St. (555,100 Fr.) oder per Meile auf 7400 Pfd. St. (185,105 Fr.) belaufen. Hr. Samuda ist der Meinung, daß diese Summe sich durch die leichteren Schienen, die er zu verwenden gedenkt, vermindern würde. Wir glauben indessen nicht, daß man mit vollkommener Sicherheit deren Gewicht von 75 Pfd. auf 30 Pfd. per Yard reduciren könne. Vielmehr halten wir für rathsam dasselbe auf 56 Pfd. festzusezen, was eine Ersparniß von 450 Pfd. St. per Meile in den Anlagekosten ergeben würde; dieselben würden sich somit immer noch um 6951 Pfd. St. per Meile höher stellen, als jene der gewöhnlichen Bahnen, und hierin möchte wohl das Haupthinderniß der allgemeinen Anwendung atmosphärischer Bahnen gefunden seyn, denn die Unkosten, welche für Anschaffung von Locomotiven, Werkstätten und Wasserhäusern auf einer gewöhnlichen Bahn erwachsen, können nicht über 2000 Pfd. St. per Meile angeschlagen werden. Dabei müssen wir bemerken, daß es häufig schwierig seyn dürfte, die nöthige Wassermasse für die stationäre Maschine beizuschaffen, so zwekmäßig auch der Plaz zur Anlage derselben gewählt seyn mag. Schreiten wir nun zur Prüfung der Betriebskosten eines wie des andern Theiles. Wir bezweifeln nicht, daß mittelst einer wohl proportionirten stehenden Maschine, welche alles leistet, was eine drei Meilen lange Röhre erfordert, der Transport der Wagenzüge während eines Tages alle 1/4 oder alle 1/2 Stunde hin und zurük wiederholt stattfinden kann, somit in dem Zeitraum von 12 Stunden ein Weg von 144 (engl.) Meilen befahren würde. Diese Streke mit einer gewöhnlichen Locomotive zurükzulegen, würde einen mittleren Kostenaufwand von 1 Sh. 4 Den. per Meile, oder 9 Pfd. St. 18 Sh. = (10 Pfd. St.) per ganzen Tag erfordern, während die Kraft einer stehenden Maschine nur die Hälfte dieser Kosten betrüge und somit eine jährliche Ersparniß in den Betriebskosten von 1800–2000 Pfd. St. Bei einer Bahn aber, welche nur die Hälfte |168| des oben angenommenen Verkehrs hätte, würden sich die Kosten der beiderseitigen Betriebsmethoden beinahe gleichstellen, und wenn endlich die Transporte auf der atmosphärischen Bahn sich abermals auf die Hälfte reduciren, d.h. wenn die Wagenzüge sich nur alle zwei Stunden von jeder Station aus wiederholten, so würde der Vorzug sich auf die Seite der Locomotive neigen. Das Factum ist, daß im ersteren Fall die täglichen Kosten beinahe gleich hoch bleiben, ob die Bahn in Zwischenräumen von einer Stunde oder von einer Viertelstunde in Thätigkeit ist, während in dem andern Fall die Kosten verhältnißmäßig durch die öftere oder geringere Benüzung der Bahn bedingt werden. Die Frage, ob die atmosphärische Bahn in Bezug auf die Unterhaltungskosten Vortheile bietet, hängt großentheils von dem Grade von Sicherheit ab, welchen beide Transportmethoden gewähren. In dieser Beziehung müssen wir darauf aufmerksam machen, daß ungeachtet der Unfälle, die bei Anwendung der Locomotive stattgehabt haben, doch darin ein großes Element der Sicherheit liegt, daß die Schwungkraft im Mittelpunkt des Trains ruht. Der Zug kann augenbliklich, wo es nöthig ist, stille halten, und es ist außer Zweifel, daß hiedurch schon viele Unfälle vermieden wurden. Dieß ist aber bei dem atmosphärischen System nicht der Fall. Hier ist die bewegende Kraft nur in gewissen Distanzen vorhanden, gerade so wie bei den Bahnstreken, welche mittelst mechanischer Vorrichtung durch Seile betrieben werden, und man sollte die atmosphärische Methode vielmehr mit diesem System, als mit jenem der Locomotive in Vergleich bringen. Bei den Maschinen, welche mittelst Seilen wirken, ist die bewegende Kraft in der That nur auf gewissen Distanzen vorhanden, und der den Zug begleitende Aufseher kann denselben nicht anhalten; er besizt aber doch zum wenigsten das Mittel, den Convoi von der ihn fortziehenden Kraft abzuhängen. Wir hätten gewünscht, irgend eine derartige Vorrichtung, wodurch der Piston von dem Wagenzug getrennt wird, zu finden, allein man scheint hieran nicht entfernt gedacht zu haben, obschon Hr. Samuda versichert, dieß leicht bewerkstelligen zu können. Die Methode, welche man jezt in diesem Betreff vorschlägt, besteht in einer Vorrichtung, die dem Conducteur gestattet, den Piston von Außen zu öffnen und auf diese Weist Luft einzuführen, welche einen Gegendruk bilden und die Kraft der Bewegung beträchtlich mindern soll; aber wie zwekmäßig auch diese mechanische Einrichtung seyn mag, um den Grad der Schnelligkeit zu mäßigen und zu regeln, so ist sie doch nicht so schnellwirkend und so kräftig, als ein plözliches und vollständiges Abhängen des Zuges; denn es erfordert immer einige Zeit, bis die Luft in der Röhre sich durch die in die anzubringende Oeffnung einströmende verdikt, |169| während dessen die Bewegung noch schnell genug seyn wird, um Besorgnisse einzuflößen. Es ist richtig, daß die eindringende Luft nicht mit den diken Wänden einer schweren Dampfmaschine zu kämpfen hat und daß die Oeffnungen sich leichter finden werden, allein das System bleibt deßhalb in Bezug auf Sicherheit jenen stehenden Maschinen mit Seilen immer untergeordnet, so lange nicht ein Mittel gefunden wird, den Zug vollkommen und plözlich von dem Piston zu trennen. Es ist auch nicht zu fürchten, daß der Piston durch ein plözliches Abhängen Schaden nehmen könnte, denn obgleich derselbe im Augenblik, wo er allein steht, gewiß einen hohen Grad von Schnelligkeit erreichen wird, so muß er doch nothwendigerweise die vor ihm in der Röhre befindliche Luft nach Maßgabe seines Vorschreitens zusammendrüken, wodurch er endlich zum Stillstand gezwungen wird.

Dieses sind unsere Ansichten über die uns vorgelegten Fragen, denen wir nachstehend unsere daraus gezogenen Schlüsse folgen lassen: 1) Nehmen wir das System der atmosphärischen Bewegungskraft als ausgeführt an, so finden wir, daß die Ersparnisse in den Betriebskosten mit der Länge der Bahn und dem stärkeren Durchmesser der Triebröhre zunehmen. 2) Die Anlagekosten der Bahn in Bezug auf Terrassirungen, Brüken, Tunnels und Schienen, kommen denen der gewöhnlichen Bahnen ungefähr gleich; die Gesammtsumme der Ausgaben für die complete Herstellung der atmosphärischen Bahn wird sich indessen wegen der Kosten für Arbeitslohn und Legung der atmosphärischen Röhre so wie der stationären Maschinen bedeutend höher stellen. 3) Die durch dieses System erwachsenden Betriebskosten werden auf einer durch rasch aufeinander folgende Wagenzüge frequentirten Bahn sich geringer stellen, als auf den mittelst Dampfkraft betriebenen Bahnen; in manchen Fällen dürften sogar die früheren größeren Kosten dadurch compensirt, mitunter sogar eine Reduction derselben erreicht werden. Der entgegengesezte Fall würde aber auf einer Bahn mit weniger häufigen Wagenzügen stattfinden. Nebenbei werden auch noch einige Kosten entstehen, worüber wir für jezt keine bestimmte Angabe machen können, z.B. die Abnüzung der Pistons, der Ventile etc. 4) Sobald ein Mittel gefunden ist, den Train im Augenblik der Gefahr von dem Piston zu trennen, würden wir das atmosphärische System in Bezug auf die Sicherheit jenem der stehenden Maschinen mit Seilen gleichstellen. Indessen dünkt uns, daß in der Praxis noch manche Schwierigkeiten in Betreff der Verbindung der Schienen, der Kreuzungen, so wie der Anhaltspunkte und Stationen vorkommen werden, welche der allgemeinen Anwendung des Systems hindernd entgegentreten könnten. Zum Schluß fügen wir bei, daß |170| das atmosphärische System sachgemäß für eine Bahnlinie wie jene, welche von Dublin nach Kingstown und Dalkey beabsichtigt ist, angewendet werden könnte; nur hätten wir gewünscht, daß diese Bahn statt zwei Meilen, die Länge von drei Meilen haben möchte, da ein solcher Versuch dann ganz geeignet wäre, das Princip mit Sicherheit zu prüfen.“

Whitehall, den 15. Febr. 1842.

Hr. Rath Beil in Frankfurt a. M., welcher diesen an den Präsidenten des englischen Handelsbureau (Board of trade) erstatteten Bericht in der Augsburger Allgem. Zeitung vom 11. bis 13. Okt. d. J. mittheilte, begleitet denselben mit folgenden einleitenden Bemerkungen:

„Mit Clegg's atmosphärischem Eisenbahnsystem wurden schon vor etlichen Jahren auf einer in England eigens dazu angelegten kleinen Bahnstreke einige Proben angestellt, die Versuche erhielten aber wegen Mangel an Fonds und Vertrauen keine weitere Förderung. Da der damalige Stand dieser Angelegenheit, so wie das System dieser Erfindung von Hrn. Dr. Mohr in Coblenz (im polytechnischen Journal Bd. LXXVIII. S. 321) ausführlich behandelt wurde, so ist es überflüssig, die damaligen Verhältnisse nochmals zu berühren. In England haben sich aber in der neueren Zeit andere auf Erfahrung gegründete Ansichten über diese von Hrn. Clegg in das Leben geführte Erfindung gebildet, indem mehrere der tüchtigsten Techniker dieselbe aufs neue erfaßt haben, so daß in deren Folge sich eine Gesellschaft gebildet hat, um eine Eisenbahn nach diesem System in Irland auszuführen. Die Eigenthümer des Patents zur Anlage atmosphärischer Eisenbahnen haben eine Ermunterung ihrer Bemühungen dadurch erhalten, daß nach den Mittheilungen einer französischen Zeitschrift eine Bahn nach diesem System im Ausland ausgeführt werden soll. Hr. Brunnel, Erbauer der Great-Western-Eisenbahn, der von seiner Reise in Italien zurükgekehrt ist, wohin er sich begeben hatte, um die Plane zu der projectirten Bahn zwischen Genua, Mailand und Turin zu entwerfen, hat die Absicht, das atmosphärische System für jenen Theil der Bahn, welcher über die Apenninen zieht, anzuwenden. Die Wasserfalle, welche man in diesem Gebirge in Ueberfluß findet, sollen dazu benüzt werden, die Luftpumpen in Bewegung zu sezen. Die Länge dieser Bahn mit Inbegriff der Ausdehnung bis zum Lago Maggiore wird ungefähr 150 englische Meilen (241 Kilometer) betragen. Das System der atmosphärischen Bewegungskraft sollte ausführlich in der Ende Septembers d. J. zu Manchester abzuhaltenden Gelehrtenversammlung beleuchtet werden. Mehrere ausgezeichnete Ingenieurs von Großbritannien und Irland scheinen geneigt, das atmosphärische Princip zu adoptiren. Auf der im Jahr 1839 und 1840 angelegten kleinen atmosphärischen Bahn zu Wormwood-Scrubs wurden vor Kurzem im Beiseyn des Primas von Irland, mehrerer Parlamentsglieder und Ingenieurs wiederholte Versuche angestellt und troz der Mangelhaftigkeit und schlechten Beschaffenheit dieser Bahnstreke so ermuthigende Resultate erreicht, daß eine Ausführung im größeren Maaßstab für sehr wünschenswerth gehalten wurde. In der Versammlung der Actionnäre der Eisenbahngesellschaft von Dublin nach Kingstown wurde im April d. J. beschlossen, die Verlängerung der Bahn bis Dalkey nach dem atmosphärischen Princip ausführen zu lassen und die vorläufigen Kosten mit 25,000 Pfd. St. (300,000 fl.) als Anleihe vom Staat in Anspruch zu nehmen. Hr. Pim, Direktor und Schazmeister dieser Gesellschaft, welcher für das atmosphärische System sehr eingenommen ist, scheint durch seinen Eifer und seine Beweisführungen eine so günstige Meinung für diese Erfindung hervorgerufen zu haben, daß in dessen Folge die Regierung sich bereit erklärt hat, die angesprochenen 25,000 Pfd. gegen Verzinsung zu 5 Proc. auf 20 Jahre zu überlassen.“

A. d. R.

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