Titel: Ueber die künstliche Erhaltung der Eisenbahnschwellen mittels Zinkchlorid in Amerika.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1899, Band 313 (S. 134–139)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj313/ar313032

Ueber die künstliche Erhaltung der Eisenbahnschwellen mittels Zinkchlorid in Amerika.

Schon vor Jahren hatte die Gesellschaft der amerikanischen Zivilingenieure der Frage des Holzverbrauches und jener Hilfsmittel, durch welche derselbe herabgemindert werden könne, ihre Aufmerksamkeit zugewendet, inzwischen ist aber darüber seit einem eingehenden weitläufigen Berichte, der seitens einer gewählten Kommission im Jahre 1885 der Gesellschaft erstattet wurde (vgl. Transactions, American Society of Civil Engineers, Bd. 14 S. 247) eigentlich nur wenig veröffentlicht worden und dies Wenige lediglich in kurzen Zeitschriftenartikeln, obwohl während der letzten 12 Jahre ungefähr 10 Millionen Eisenbahnschwellen mit künstlichen Erhaltungsmitteln behandelt worden sind und die Zahl der im Verlaufe des Jahres 1899 der gleichen Behandlung zuzuführenden Schwellen sich allein mit mindestens 1½ Millionen beziffern wird.

Am 27. Mai 1899 wurde nunmehr der Gesellschaft durch das hervorragende Mitglied Walter W. Curtis ein neuerlicher Bericht in obiger Angelegenheit vorgelegt, den wir nachstehend auszüglich wiedergeben, weil derselbe eine Fülle von Daten und interessanter Umstände enthält, die nicht nur sachlich sehr unterrichtend sind, sondern auch mancherlei Anschauungen berichtigen, die in Europa über die amerikanischen Verhältnisse vorherrschen.

An vorderster Stelle ist es die Regierung der Vereinigten Staaten, welche durch die Abteilung für Forstwesen sehr wertvolle Unterlagen hinsichtlich des Holzvorrates und des Verbrauches, sowie über Wert und Verwendbarkeit der verschiedenen Nutzhölzer Amerikas nachweist. Namentlich, was den Schwellenbedarf anbelangt, sammelte die Regierung schon in den Jahren 1882 und 1883 mit Hilfe von Rundschreiben die Angaben von 283 Eisenbahngesellschaften, die mehr als 70000 Meilen (112630 km) Strecken umfassten. Diese Angaben bezogen sich auf die Grösse und Zahl der pro Meile verwendeten Schwellen, auf die benutzten Holzgattungen, ihre Dauerhaftigkeit und ihren Preis mit allgemeinen Auskünften über die Bezugsquellen. Im Jahre 1886 wurde dieselbe Nachfrage von 35 Eisenbahngesellschaften beantwortet, die zusammen 46000 Meilen (74074 km) Strecken in Betrieb hatten. Die erstere dieser Erhebungen lieferte für das Durchschnittsalter der Schwellen folgenden Anhalt: Weisse und knorrige Eiche 7 Jahre, Cypresse 9 Jahre, Rottanne und Ceder 11 Jahre; andere Holzarten im allgemeinen 5 Jahre. In der Zusammenfassung der Erhebungen vom Jahre 1886 hiess es jedoch, dass über die Dauerhaftigkeit von Hölzern, welche unmittelbar unter den Fahrgeleisen gebettet sind, oder die bei Brücken und Gerüsten benutzt werden, eine allgemeine Regel eigentlich nicht aufgestellt werden könne, weil dieselben einer ausserordentlich ungleichen Inanspruchnahme und in den verschiedenen Landesteilen ebenso ungleichen Bedingungen des Klimas und Bodens unterworfen sind. Trotzdem dürfen als niedrigste Grenze im Mittel 7 Jahre für die sichere Brauchbarkeit von Schwellen aus den besten harten Holzsorten angenommen werden und ebenso 4 Jahre für die weichen Hölzer. Die 46000 Meilen Geleislänge, auf die sich der Bericht bezieht, verbrauchten das Jahr vorher |135| (1885) zur Unterhaltung der Geleise zusammen 16,7 Millionen Schwellen mit einem durchschnittlichen Preise von 35,6 Cent (etwa 1,5 M.) pro Stück, so dass sich also für die Meile ein jährliches Erfordernis von 365 Schwellen (225 pro Kilometer) herausstellte. Werden die von der Regierung bekannt gegebenen statistischen Daten auf den derzeitigen Stand der Eisenbahnen angewendet, so geht hervor, dass bei einem normalen Aufwand von 2500 Schwellen für die Meile Geleise (1563 pro Kilometer) auf den 230000 Meilen Strecke der amerikanischen Bahnen (die zweiten, dritten und vierten Geleise, sowie alle Bahnhofsund Nebengeleise mit einbezogen) 575 Millionen Schwellen unter Schienenwegen ausgelegt sind, deren regelrechte Unterhaltung jährlich weitere 75 Millionen Schwellen erfordert. Da man ferner das Erfordernis für neu zu erbauende Linien durchschnittlich mit 13 Millionen Schwellen ansetzen darf, so stellt sich der ganze jährliche Verbrauch auf rund 90 Millionen Schwellen oder 450 Millionen Kubikfuss (12,735 Millionen Kubikmeter) Holzmaterial. Ausserdem benötigen die Eisenbahnen alljährlich noch beiläufig 60 Millionen Kubikfuss (1,7 Millionen Kubikmeter) Holz für Brücken, Gerüste und Hochbauten, was sonach mit den Schwellen zusammen einen Verbrauch von reichlich 500 Millionen Kubikfuss (14,15 Millionen Kubikmeter) darstellt. Für diese Holzmasse berechnet sich die Ausdehnung der zur jährlichen Gewinnung erforderlichen Schläge höher als mit 1 Million Acre (40467 Ar), was – einen 50jährigen Umtrieb vorausgesetzt – dem Holzzuwachs von 15 Millionen Acre Wald gleichkommt, d.h. mehr als 10% des ganzen derzeit bestehenden Forstareals der Vereinigten Staaten ausmacht, welche lediglich den Eisenbahnzwecken vorbehalten bleiben müssen.

Fast ebenso bemerkenswert erscheint die Thatsache, auf welche von Benjamin Reece aufmerksam gemacht wird (vgl. Transactions, American Society of Civil Engineers, Bd. 27 S. 640), nämlich, dass die relativen Kosten der Schwellen gegenüber den Kosten der Eisenbahnschienen in Amerika vom Jahre 1880 bis zum Jahre 1890 um nahezu 300% gestiegen sind. Allerdings ist dieses aussergewöhnliche Anwachsen der Schwellenkosten vorwiegend nur eine ziffermässige, insofern dasselbe zum grössten Teile durch die auf vielen Bahnen im Wege der Vermehrung der Schwellen durchgeführte Verstärkung des Oberbaues und durch den grossen Rückgang der Schienenpreise erklärt werden kann; nichtsdestoweniger ergibt sich zum anderen Teile doch auch eine nennenswerte Steigerung der Holzpreise und der Verarbeitungskosten. Aber abgesehen von den Gründen, durch welche sie herbeigeführt wird, lässt sich die wesentlich gesteigerte Bedeutung der Schwellenerneuerungskosten für die Eisenbahnen in keiner Weise mehr verleugnen und daher auch die Notwendigkeit nimmer verkennen, in dieser Richtung auf eine wirksame Abhilfe bedacht zu sein. Leider bietet es grosse Schwierigkeiten zu diesem Behufe von den amerikanischen Bahnen Unterlagen zu erwerben, welche über das Verhalten der unter den Geleisen verwendeten Hölzer entsprechend eingehende Auskünfte geben würden, weil es den Verwaltungen an und für sich viele Umstände macht, das Curriculum vitae der einzelnen Schwellen festzustellen, in Vormerk zu behalten und schliesslich mit anderen in Vergleich zu ziehen. In der Regel wissen die Verwaltungen nur anzugeben, wie viel Schwellen im Jahre für Erneuerung überhaupt in Verwendung gekommen sind; eine geringe Zahl Bahnen ist allenfalls noch im stände, nachzuweisen, wie viele Schwellen auf jedem Streckenteile in jedem Jahre erneuert worden sind. Wenn jedoch hier oder dort der Versuch gemacht wird, das Durchschnittsalter einer bestimmten oder aller auf der Hauptstrecke vertretenen Schwellensorten genau festzustellen, so wird dies in der Regel zu keinem Erfolge führen. Ausnahmsweise mag es einzelne Bahnstrecken geben, wo der Bahnmeister aus besonderen Gründen sorglicher anmerkt, wie viel Schwellen beseitigt worden sind. Dies geschieht zumeist nur dort, wo sich die Schwellen entweder auffällig dauerhaft oder aussergewöhnlich kurzlebig erweisen. Dass diese Aufschreibungen zur Auffindung und Feststellung allgemein richtiger Mittelwerte nicht geeignet sind, liegt auf der Hand. Es ist ein wirklich bedauerlicher Umstand, dass bei den amerikanischen Eisenbahnen niemals irgend eine Methode zur näheren Beschreibung von Schwellen für statistische Zwecke vereinbart, noch irgend ein Grundsatz über die Qualitätsbedingungen festgesetzt wurde. Bis jetzt wird im allgemeinen einfach unter den erreichbaren Holzsorten diejenige gewählt, welche man für die beste halten zu müssen glaubt, und die Nachschaffung nach Massgabe des Verschleisses vorgenommen, ohne jegliche Prüfung seiner Ursachen. Um über die Frage des Schwellenbedarfes und über die Umstände, von denen er bei den amerikanischen Bahnen abhängt, einen sicheren Einblick zu gewinnen, würde es geboten sein, dass die Verwaltungen darüber genauen Vormerk führen, wie viel pro Längeneinheit des Geleises Schwellen verwendet und wie viel für die Unterhaltung jährlich erforderlich sind. Doch müssten diese Aufschreibungen dauernd fortgesetzt oder mindestens eine längere Periode hindurch, etwa wenigstens 5 Jahre hindurch vorgenommen werden, weil es wichtig ist, eine möglichst richtige Durchschnittszahl zu gewinnen. Auch wäre es notwendig, die Schwellen der stark befahrenen Strecken von jenen der Seitengeleise und Nebenlinien zu trennen, und müssten bei den vorgeschlagenen Aufnahmen, wenn sie ihren Zweck ganz erfüllen sollen, überhaupt alle massgebenden äusseren Umstände, namentlich auch die Bodenbeschaffenheit, das Bettungsmaterial und die örtlichen klimatischen Verhältnisse Berücksichtigung finden. Wie sehr die letzteren massgebend werden können, beweist beispielsweise der Umstand, dass auf der Illinois Central Railroad laut Berichtes des Vizepräsidenten dieser Bahn, J. F. Wallace, Weisseichenschwellen, je nach der Höhenlage der Gegend, wo das Holz gewachsen war, und der Jahreszeit, in der es geschlagen wurde, südlich des Ohio nur 4 bis 6 Jahre, nördlich vom Ohio aber 7 bis 9 Jahre und in Nord-Illinois-Iowa sogar 9 bis 12 Jahre mittlere Dauer erreichen.

Aus einer Reihe von Bekanntgaben, welche über Ansuchen der Gesellschaft der Zivilingenieure von einigen Eisenbahnen freundlicherweise ausdrücklich für die Zwecke des vorliegenden Berichtes zur Verfügung gestellt worden sind, geht fürs erste hervor, dass sich der Jahresbedarf an Schwellen pro Meile (1,609 km) im Verlaufe der Jahre zumeist ganz wesentlich erhöht hat. So ist dieser Verbrauch binnen etwa 15 Jahren bei der

Pennsylvania Railroad von 204 auf 286
Lake Shore and Michigan Southern R. 174 280
Chicago, Milwaukee and St. Paul R. 204 266
Illinois Central R. 221 434
Louisville and Nashville R. 260 375

gestiegen, welcher Umstand vorwiegend auf die Zunahme des Verkehrs, also einerseits auf die durch erhöhte Inanspruchnahme verursachte raschere Abnutzung der Schwellen, andererseits auf die Verstärkung des Oberbaues zurückgeführt werden darf1), welch letztere zumeist nicht durch Verstärkung des Schienenprofils, sondern durch Vermehrung der Unterlagen angestrebt wurde. Keine der erwähnten Bahnen hat es versucht, gebrauchte Schwellen in weniger befahrenen Strecken wieder zu verwenden, oder, falls dies doch geschehen sein sollte, so wurden wenigstens keine Aufschreibungen darüber geführt. Auch sind die ausgewiesenen Ziffern, den Fall 2 ausgenommen, nicht bloss von den Hauptstrecken, sondern überhaupt von allen Strecken und Geleisen gewonnen. Die mittleren jährlichen Erneuerungen, die den klimatischen Einfluss sehr klar erkennen lassen, betrugen während der letzten 15 Jahre pro Meile bei der

Pennsylvania Railroad, West of Pittsburg 245 Stück Schwellen
Lake Shore and Michigan Southern R. 280
Chicago and North Western R. 280
Chicago, Milwaukee and St. Paul R. 243
Illinois Central R. 300
Louisville and Nashville R. 360

Bekanntlich wird die Unbrauchbarkeit der Schwellen nicht allein durch die infolge der Inanspruchnahme des Geleises eintretende mechanische Zerstörung herbeigeführt, |136| sondern auch durch organische und chemische Veränderungen der Holzfaser infolge Pilzbildungen oder Fäulnis. Die Abwehr muss also gleichfalls nach zwei Richtungen erfolgen, erstens durch Vergrösserung der Auflagen mittels erbreiterter Schienenfüsse, mittels Schienenstühlen oder Unterlagsplatten und durch Verbesserungen an den Befestigungsvorrichtungen, andererseits durch gut entwässerte, aus vorzüglichem Material hergestellte Bettungen und durch künstliche Erhöhung der Widerstandsfähigkeit der Holzfaser gegen Fäulnis und Parasiten. In letzterer Beziehung haben freilich die bis jetzt vorzugsweise verwendeten Hölzer, nämlich die Weisseiche, Steineiche, Kastanie und Ceder ein verhältnismässig geringes Bedürfnis aufgewiesen, weil sie vermöge ihrer Textur an sich eine grosse Widerstandsfähigkeit besitzen. Leider wird aber, abgesehen von den ansteigenden Preisen, die Beschaffung dieser harten Hölzer auch in Amerika fortwährend schwieriger und in absehbarer Zeit unabwendbar ganz aufhören. Die Versorgung der Eisenbahnen mit Schwellen wird und muss also zweifellos schon in allernächster Zeit vorwiegend und späterhin – wie dies bereits von einigen Bahnen des Südens geschieht – ausschliesslich von den Wäldern aus geschehen, die bis jetzt als solche zweiter Ordnung angesehen wurden, und endlich selbst unter Heranziehung der Urwälder. Eine wirklich wirtschaftliche Verwertung der in diesen Wäldern zu gewinnenden weichen Hölzer lässt sich jedoch nur erzielen, wenn sie vor der Vewendung einer chemischen Behandlung unterzogen werden, in welchem Falle sie eine Dienstdauer von 10 bis 12 Jahren verbürgen und im Anschaffungspreise noch immer wesentlich billiger zu stehen kommen, als die früher angeführten harten Hölzer. Diese Sachlage wurde bereits gelegentlich eingangs erwähnter Enquete der Gesellschaft der amerikanischen Zivilingenieure im Jahre 1885 wohl erkannt und gewürdigt, und offenbart sich seither eben nur, was die Verminderung der Vorräte und die Steigerung der Preise der harten Hölzer anbelangt, immer greller und drängender.

Zu der Zeit, als zur vorgedachten Enquete der Bericht an die Gesellschaft erstattet wurde, bestanden in den Vereinigten Staaten nur drei grössere Anstalten, welche Hölzer für Eisenbahnen mit Zinkchlorid behandelten, und zwar arbeitete jede davon nach einem anderen patentierten Verfahren. Das älteste davon, das sogen. Thilmany-Verfahren, bestand in der Einführung von Zink- oder Kupfersulfat mit darauffolgendem Zusätze von Chlorbaryum, wobei angenommen wurde, dass in den Holzzellen eine chemische Umwandelung des Chlorbaryums in unlösliches Baryumsulfat vor sich gehen und das Chlor Zink- bezw. Kupferchlorid bilden müsse. Das unlösliche Salz hatte die Aufgabe, das Auswaschen des löslichen zu verhindern. Auch einige Eisenbahnen hatten nach dieser Methode imprägnierte Schwellen versucht, allein die betreffenden Ergebnisse waren laut Mitteilung der Chicago and Alton Railroad gleichwie der Erie-Bahn und der Wabash-Bahn nicht günstig. Das zweite Verfahren bestand in der Behandlung der Hölzer mittels einer Lösung von Zinkchlorid und Gips unter der Voraussetzung, dass sich der Gips in den Holzzellen krystallisieren und auf diese Weise das Auswaschen des Zinkchlorid hintanhalten werde. Da das Unternehmen keinen finanziellen Erfolg hatte, wurde es bald aufgelassen und späterhin war über den Wert oder Unwert der Methode nicht das Geringste mehr in Erfahrung zu bringen. Als Drittes reiht sich diesen beiden Verfahren das sogen. Wellhouse'sche an. Dieses bestand in der Tränkung mittels einer Zinkchloridlösung, der eine ganz geringe Menge von Leim zugesetzt war, und spätere Nachtränkung mittels einer Tanninlösung. Letztere sollte mit dem Leim eine unlösliche Verbindung bilden, welche die Poren des Holzes verstopft und das Auswaschen des Zinkchlorids verhindert. Bezüglich einer grossen Anzahl nach dieser Methode imprägnierter Schwellen berichtet die Atchison Topeka and Santa-Fé Railroad ganz gute Ergebnisse, indem die betreffenden Hölzer, nämlich Baumwollbaum, Gummibaum und Colorado -fichte in erdigem oder sumpfigem Terrain 8 bis 9 Jahre, in felsigem Terrain aber 14 bis 15 Jahre (Coloradofichte bloss 10 bis 11 Jahre) verwendbar bleiben, also 2mal, bezw. 3½mal so lange, als wenn sie im natürlichen Zustande zur Verwendung gekommen wären.

Diese nennenswerten Erfolge veranlassten die Atchison Topeka and Santa-Fé Railroad, sich im Jahre 1885 selbst eine Imprägnieranstalt einzurichten, womit sie – abgesehen von ein paar verunglückten Versuchen – allen übrigen amerikanischen Eisenbahnen als erste voranging. Dieselbe hatte zu dem Ende zu Las Vegas (Nord-Mexiko) zwei liegende cylindrische Kessel eingerichtet von je 6 Fuss (1,828 m) Länge und je 106 Fuss (32,30 m) Länge. Die Zahl der daselbst behandelten Schwellen betrug gleich im ersten Betriebsjahre 111503 Stück und beim Abschlusse des Jahres 1897 bereits rund 3 Millionen. Bis zum Jahre 1893 hatte man nach dem Wellhouse'schen Verfahren imprägniert, seitdem ist jedoch das gewöhnliche Burnett'sche Verfahren eingeführt. Die Schwellen werden nämlich 2 bis 6 Stunden – je nachdem das Holz trocken oder noch grün ist – mittels heisser Wasserdämpfe von 3 bis 4 at Druck ausgelaugt, sodann ½ bis 1 Stunde unter Vakuum gesetzt und schliesslich 2½ bis 3 Stunden hindurch unter einem Ueberdrück von 6 bis 8 at mit einer gewöhnlichen Zinkchloridlösung getränkt. Letztere wird für jeden Kubikfuss (0,0283 cbm) Holz mit 0,28 bis 0,47 engl. Pfund (124 bis 212 g) Zinkchlorid bemessen, dessen Reinheit zwischen 95 und 97% schwankt. Nach den bisherigen Beobachtungen stellt sich die Lebensdauer der in Las Vegas imprägnierten Coloradofichten-Schwellen, die sonst nur 3 bis 4 Jahre aushalten, auf mindestens 10 bis 11 Jahre und hofft man durch die Verwertung der bisherigen Erfahrungen auch noch eine 12- und mehrjährige Dauer zu erzielen. Steineiche und weisses Baumwollholz brachten es zu einer Dauer von 14,8 Jahren und die Versuchsschwellen der ersteren Holzsorte liegen heute noch unversehrt im Geleise.

Höchst leistungsfähig ist die seit 1886 unter der Firma The Chicago Tie Preserving Company in Chicago errichtete Anstalt, welche ursprünglich zwei Kessel besass, zu welchen aber 1891 ein dritter und 1898 noch ein vierter hinzukam. Hier sind bis zu Ende des Jahres 1898 im ganzen 4007 946 Stück Eisenbahnschwellen imprägniert worden, und zwar bis zum Jahre 1896 nach dem gewöhnlichen Wellhouse'schen Verfahren. Späterhin führte man eine Abänderung ein, welche darin besteht, dass der Leim nicht gleich der Zinkchloridlösung beigemengt, sondern in besonderer Lösung als zweite Tränkung ins Holz gebracht, worauf eine dritte Tränkung mit Tannin erfolgt. Zu diesem Verfahren gab die Erfahrung Anlass, dass die direkte Zumischung des Leims die Leichtflüssigkeit der Chloridlösung und sonach das Eindringen der letzteren in die Gefässe des Holzes beeinträchtigt. Inwieweit aber diese jüngere, etwas umständlichere und daher auch kostspieligere Methode der ursprünglichen Wellhouse'schen überlegen ist, darüber gibt es bislang noch keine zureichenden Beobachtungen, ausser jenen an den Querschnitten des Holzes, welche im Inneren einen grösseren Zinkchloridgehalt nachweisen als bei den nach älterem Verfahren behandelten Schwellen. Hinsichtlich der älteren Erzeugnisse ergibt sich aus den Feststellungen der Chicago-Rok Island and Pacific Railroad die Dauer von Schwellen aus Tannen-, Fichten- und Lärchenhölzern auf 11 bis 12 Jahre. Diese Erfolge rechnet man noch zu erhöhen, indem seit 1895 im Tränkwerke alle zur Behandlung kommenden Hölzer erst durch einen eigenen sachverständigen Beamten geprüft werden, ob sie völlig gesund und genügend trocken sind; es kommt also nur wirklich geeignetes, ausgesuchtes Material zur Verarbeitung, was in den früheren Jahren nicht der Fall war.

Vorzügliche Ergebnisse verzeichnet die Duluth and Iron Range Railroad, auf der sich im Jahre 1890 eingelegte, in Chicago imprägnierte Schwellen aus Weissfichten, Lärchen und importierten norwegischen Fichten derzeit noch in vollkommen gutem Zustande sind, so dass ihre Dauer noch auf Jahre gewärtigt werden darf. Aehnliches gilt hinsichtlich der Pittsburg-Fort Wayne and Chicago Railroad, welche zufolge trefflich gelungener Vorversuche seit 1896 ungefähr 50000 Tannen-, 13000 Buchen- und 11000 Eisenschwellen aus dem Chicagoer Tränkwerke in ihren Linien zur Verwendung gebracht hat.

Unter so bewandten Umständen mehrten sich auch diejenigen Bahnverwaltungen, welche für ihren eigenen Bedarf Imprägnieranstalten errichteten, worunter beispielsweise |137| die Tränkwerke der Texas and New Orleans Railroad zu Houston und namentlich das am gleichen Orte befindliche Werk der Südlichen Pacificbahn eine hervorragende Stelle einnehmen. Hinsichtlich des Betriebes im letztgenannten Werke liegt ein ebenso eingehender als übersichtlicher Bericht vor, aus welchem zuförderst hervorgeht, dass daselbst ausschliesslich das Holz der kurznadeligen, gelben Fichte aus Ost-Texas und West-Louisiana, d. i. das billigste und zunächst erreichbarste Material, zur Verwendung kommt. Es ist dies durchaus Saftholz, das, nicht imprägniert, vom Wipfel nur ein Dienstalter von 1½ bis 3 Jahren erreicht, als Kernholz hingegen 6 bis 9 Jahre aus dauern kann. Es wird zu allen Jahreszeiten gefällt und man macht gar keinen Versuch, dasselbe einer regelrechten Trocknung zu unterziehen, weder vor dem Zerschneiden in Schwellen, noch nach der Anlieferung am Werke vor der Tränkung, weil in Anbetracht der grossen Schwellenmenge, die fortlaufend verarbeitet werden muss, ohnehin stets ein nennenswerter Vorrat von Holz vorhanden ist, der erst nach einer längeren Frist an die Reihe gelangt und inzwischen immerhin Zeit hat, bis zu einem gewissen Grad auszutrocknen. Natürlich wird beim Beschicken der Kessel dafür Sorge getragen, dass sie thunlichst nur mit Schwellen gleichen Alters gefüllt werden, damit das Auslaugen und Imprägnieren des Holzes möglichst gleichmässig erfolgt. Ursprünglich wurde in Houston eine Zinkchloridlösung von 2½° Baumé verwendet, während man späterhin eine etwas schwächere Lösung vorziehen zu müssen glaubte, obwohl das Werk in Chicago beispielsweise mit einer Lösung von 3,8° Baume vorzügliche Ergebnisse erzielt und auch alle deutschen Werke mindestens 3°ige Lösungen mit Erfolg anwenden und die erfahrensten europäischen Fachmänner der Ueberzeugung sind, dass Zinkchloridlösungen von 2½ bis 2⅓° Baume entschieden zu schwach und daher nicht geeignet seien, die angestrebte Haltbarkeit der Hölzer zu verbürgen. Mit wenigen Ausnahmen sind die im Tränkwerke der Südlichen Pacificbahn imprägnierten Schwellen ausschliesslich auf der Hauptlinie zwischen Houston und El Paso auf einer Entfernung von ungefähr 836 Meilen verwendet worden. Um über das Verhalten derselben möglichst genaue Aufschlüsse zu erhalten, lässt die Bahngesellschaft die Enden der Schwellen unmittelbar nach der Tränkung mittels eines Messingstempels, der den Monat und das Jahr der Imprägnierung angibt, kennzeichnen. Zugleich sind die Streckenvorarbeiter gehalten, alle Schwellen mit dem gestempelten Ende nach derselben Seite des Geleises, nämlich rechts in der Richtung von New Orleans gegen El Paso einzulegen. Ferner erhalten die Streckenvorarbeiter eigens angeordnete Formulare, auf denen sie am Ende jeden Monats die Zahl der imprägnierten Schwellen gleichen Datums vormerken müssen, welche ausgewechselt wurden, und warum dieselben unbrauchbar geworden sind, d.h. ob sie verfault, gespalten oder durchgescheuert waren. Diese Aufzeichnungen werden dann dem Bureau für die Streckenunterhaltung zugestellt, wo sie des weiteren zusammengefasst werden. Anfänglich zeigte sich die Imprägnierung nicht im gewünschten Masse erfolgreich, denn es liess sich namentlich ein hoher Prozentsatz von zersplitterten oder gespaltenen Schwellen beobachten, was man dem Umstände zuschrieb, dass während der ersteren Jahre das Holz beim Auslaugen zu sehr überhitzt worden sei, indem die Temperatur in den Kesseln zeitweilig bis zu 300° Fahrenheit anstieg. Einen grossen Teil der Schuld an dem besagten Sprödewerden des Holzes Wollte man auch in dem hohen Gehalt der Zinkchloridlösung finden, was aber mit Rücksicht auf die bereits obenerwähnten Erfahrungen der Tränkwerke in Chicago und in Deutschland wohl nur auf Irrtum beruhen dürfte. Das mittlere Alter der im Jahre 1887 in Houston imprägnierten Fichtenschwellen beträgt 8 Jahre. Hinsichtlich der späteren Jahrgänge kann die mittlere Dienstdauer bis jetzt noch nicht ziffermässig festgestellt werden, denn von den 1888er Schwellen lagen nach 9 Jahren immer noch 60%, von den aus dem Jahre 1889 stammenden nach 8jähriger Dienstzeit 93% und von den 1890er Schwellen nach 7jähriger Verwendung 96% gut erhalten in der Strecke. Ein mehr oder minder berechtigter Vorwurf, welcher gegen das bei der Texas- und New Orleans-Bahn eingeführte Burnett'sche Verfahren vorwiegend erhoben wird, lautet dahin, dass die natürlichen feuchten Niederschläge, denen die im Geleis verlegten Schwellen ausgesetzt sind, an den Stirnflächen und an der Aussenseite der letzteren das Zinkchlorid lösen und auswaschen, wodurch das Holz an diesen Stellen noch minderwertiger wird als im natürlichen Zustande. Das Mass des Auswaschens hängt von dem jährlichen Regenfall ab, dann von der Bettung des Oberbaues und von der Güte der Entwässerungsanlagen. Da bisher über den Einfluss der natürlichen Niederschläge keine ziffermässigen Anhalte vorliegen, hat die vorgenannte Eisenbahngesellschaft seit 1896 die Veranlassung getroffen, über die Schwellendauer in bestimmten Bahngebieten, welche so ziemlich dieselben ombrometrischen Verhältnisse und denselben Oberbau haben, getrennte Aufschreibungen vorzunehmen. Der erste dieser Bahnmeisterbezirke, „Glidden“, erstreckt sich auf 86 Meilen durchweg durch flaches, ödes Land, die aus grobkörnigem Kies bestehende Bettung erreicht in der Mitte 3 Zoll über die Schwellen und ist so abgeböscht, dass die Köpfe der letzteren freiliegen. Unter den Schwellen hat die Bettung eine Tiefe von 8 Zoll. Die Schienen sind 61½pfundig und besitzen 41/4 Zoll Fussbreite. Ein zweiter Bezirk, „San Antonio“, umfasst 121 Meilen Strecke, Kiesbett und Schienen sind dieselben wie im ersten Bezirk. Im dritten Bezirk, „Del Rio“, der sich 170 Meilen ausdehnt, befinden sich schwächere Schienen, die nur 50 Pfund pro laufenden Fuss wiegen und 3⅞ Zoll am Fusse breit sind; das Terrain ist wie im ersten und zweiten Bezirk, nur mit einigen Steigungen bis zu 1%. Der Bezirk „Sanderson“ enthält 138 Meilen durch waldiges Terrain laufende Bahn, je zur Hälfte mit Schienen der ersten und zweiten obengenannten Gattung. Ein fünfter Bezirk, „Valentine“, hat 154 Meilen gleichfalls in waldiger Gegend liegende Strecken und 70pfündige Schienen. Ein sechster Bezirk, „El Paso“, endlich geht 106 Meilen lang wieder durch Wald und 50 Meilen durch ödes dürres Land; der erstere dieser Teile hat 61½pfundige Schienen in gewöhnlicher Kiesbettung, der zweite 55pfündige Schienen ohne Kiesbett. Die Beobachtungen über die Niederschläge und Schwellendauer in diesen sechs Bezirken sind nachstehende:

Glidden hat 49,00 Zoll mittleren jährlichen Regenfall, die mittlere Dauer der imprägnierten Schwellen beträgt 6¾ Jahre,

San Antonio hat 29,75 Zoll mittleren jährlichen Regenfall, die mittlere Dauer der imprägnierten Schwellen beträgt 8⅙ Jahre,

Del Rio hat 25,00 Zoll mittleren jährlichen Regenfall, die mittlere Dauer der imprägnierten Schwellen beträgt 8⅚ Jahre,

Sanderson hat 15,00 Zoll mittleren jährlichen Regenfall, die mittlere Dauer der imprägnierten Schwellen beträgt 6⅔ Jahre,

Valentine hat 10,51 Zoll mittleren jährlichen Regenfall, die mittlere Dauer der imprägnierten Schwellen beträgt 7 Jahre,

El Paso hat 8,75 Zoll mittleren jährlichen Regenfall, die mittlere Dauer der imprägnierten Schwellen beträgt 7½ Jahre.

Aus dieser Tabelle scheint vorläufig kaum mehr hervorzugehen, als dass allerdings die natürlichen Niederschläge nicht ohne Einfluss auf die gute Erhaltung des Holzes sind, aber doch kaum von so grossen als wie die Krümmungs- und Steigungsverhältnisse der Bahn, die Schwere der Schienen und die Anordnung des Kiesbettes, was namentlich die Ergebnisse im vierten und sechsten Bezirke erkennen lassen. Uebrigens werden sich in dieser Richtung bestimmte Daten erst gewinnen lassen, bis hinsichtlich des Oberbaues eine grössere Einheitlichkeit hergestellt sein wird, wie es derzeit angestrebt wird. Soviel steht aber derzeit bereits ausser Frage, dass die Bahnunterhaltungskosten dieser Strecken, wenige Jahre seitdem sie mit imprägnierten Schwellen versehen werden, stetig zurückgehen, und dass diese erfreuliche Thatsache zum grössten Teile eben nur der Verwendung dieser Schwellen zugeschrieben werden muss.

Diese, sowie anderweitige ähnliche Erfolge innerhalb des atlantischen Eisenbahnnetzes hatten die Southern Pacific Company bestimmt, im Jahre 1894 ein zweites Tränkwerk für Schwellen zu errichten, doch wurde dasselbe mit Rücksicht auf die wechselnden und oft weit auseinander liegenden Holzanlieferungsorte in der Form einer transportablen Anlage ausgeführt. Zu dem Ende sind die sämtlichen Einrichtungen auf Eisenbahnräder in Druckgestelle gebracht und, wenn der Aufstellungsort gewechselt werden soll, |138| dann bildet die ganze Tränkanstalt einen Zug, den eine vorgespannte Lokomotive weiterbefördert und der anstandslos die in der Hauptbahn vorkommenden Kurven und Steigungen zu passieren vermag. Die betreffende 'Werkseinrichtung besteht aus zwei Kessel von je 6 Fuss (1,81 m) Durchmesser und 114 Fuss (34,73 m) Länge und besitzt eine Leistungsfähigkeit von 2500 bis 3000 Stück Schwellen in 24 Stunden. Eine ähnliche ambulante Anlage ist unlängst auch für die Firma O. Chanute erbaut worden, welche die Schwellen für die Chicago and Eastern Illinois Railroad zu imprägnieren übernommen hat.

Wenn man nun die Betriebsverhältnisse der amerikanischen Tränkwerke nochmals zusammenfasst, so ergibt sich, dass in grossen Mengen nur Bergfichte, Föhre, Pechtanne und Weisstanne, sowie das Saftholz der gelben Fichte der künstlichen Konservierung unterworfen werden, während Eiche, Buche, Lärche, sowie norwegische Fichte nur versuchsweise angewendet worden sind. Die Ansicht der deutschen Fachmänner, dass zur erfolgreichen Behandlung durch Tränkung nur trockenes Holz geeignet sei, wird in Amerika im allgemeinen geteilt, allein, wie bereits weiter oben erwähnt worden ist, fehlt es hier auch nicht an solchen Fachmännern, die genau das Gegenteil behaupten. W. G. Curtis erklärt beispielsweise gemäss den Erfahrungen der Südlichen Pacificbahnen ganz entschieden, frisch geschnittene Schwellen nehmen die Behandlung bereitwilliger an als teilweise getrocknete, und dieses Verhältnis liesse sich etwa wie 6 : 5 ausdrücken. Demgemäss stünde denn auch das Zeiterfordernis zur Tränkung im umgekehrten Verhältnisse und eine Oregon-Föhrenschwelle, die z.B. zwei Jahre an der Luft getrocknet wurde, würde etwa die doppelte Zeit erfordern, um ebenso ausgiebig getränkt zu werden, als eine frisch gefällte. – Mögen nun diese Angaben rücksichtlich der in Betracht kommenden Holzsorten wirklich richtig sein, so stehen sie doch mit den Erfahrungen fast aller anderen Tränkwerke und namentlich auch jener Europas vollständig im Widerspruche. So hält man es in dem grossen Tränkwerke zu Chicago für ganz unmöglich, mit frisch geschnittenem Holze befriedigende Resultate zu erzielen, sei dies nun von Tannen, Buchen oder Lärchen. ( Im Jahre 1898 stellte die Anstalt sogar ihren Betrieb auf 2 Monate lediglich zu dem Zwecke ein, 70000 frische Schwellen für die Verarbeitung genügend austrocknen zu lassen. Offenbar ist es lediglich die Eigenart der verschiedenen Holzsorten und deren Abstammung, die diese ungleiche Erscheinung erklären lässt, und jedes Tränkwerk, das sichere Erfolge erzielen will, wird also ihr Rohmaterial erst sorgsamst ausprüfen müssen, ehe es sich für diese oder jene Behandlungsweise grundsätzlich entscheidet.

Ganz widerspruchslos gilt hingegen der Umstand, dass sich diejenigen Hölzer am dauerhaftesten erweisen, welche zur Zeit des geringsten Saftstandes gefällt wurden. Im Sommer geschnittene Tannenschwellen, die wiederholt von der Chicago Tie Preserving Company geprüft worden sind, nahmen ungefähr nur halb so viel des antiseptischen Stoffes auf, als die im Winter geschlagenen. Ebenso festgestellt ist es, dass einige Arten von Gummibaum- und Fichtenschwellen, die in Virginia, North Carolina und in Georgia im September gefällt waren, 2- bis 8mal so viel Imprägnierflüssigkeit aufnahmen, als Schwellen derselben Holzgattungen, die im April geschnitten waren. Als sehr zweckmässig wird es gleichfalls allgemein anerkannt, den Schwellen nach der Tränkung Zeit zu lassen zum Trocknen, worauf in Europa besonderes Gewicht gelegt wird.

Bekannt sind die Beobachtungen, dass die Behandlung von Tanne und Buche sich viel schwieriger anlässt als jene von Fichten, namentlich im Frühjahr gefällte, ferner, dass Steineiche und Ceder nicht imprägniert werden sollen, während sich die Stiel- und die Wassereiche vorzüglich dazu eignen und die Coloradofichte weit übertreffen. Als eigentümlich ungleichartig erweist sich das Holz der Lärche und Balsamtanne, derart, dass selbst Schwellen, die in demselben Walde und zur gleichen Zeit geschlagen wurden, bei der Tränkung hinsichtlich ihres Aufsaugungsvermögens auffällig schwanken, was auf den wechselnden Harzgehalt der einzelnen Stämme zurückgeführt wird, der seinerseits wieder von dem Untergründe abzuhängen scheint, auf dem der Baum gestanden ist. Man hat deshalb an allen amerikanischen Werken das Bearbeiten der letztgenannten beiden Holzsorten gänzlich aufgegeben. Uebrigens finden sich auch bei anderen Holzsorten mitunter nennenswerte Unterschiede bei einzelnen Schwellen, die aus demselben Walde stammen, und ist dies ein Uebelstand, gegen den sich schwer Abhilfe schaffen lässt. Wenn auch die Arbeiten in den Werken durch ein peinlich durchgeführtes System von Messungen und Berechnungen kontrolliert werden, und auf diesem Wege genau festgestellt werden kann, wie viel Imprägnierstoff bei jeder Kesselfüllung für die ganze Beschickung, also für etwa 400 Schwellen verbraucht worden ist, so bleibt doch unbekannt, wie viel jede einzelne Schwelle aufgenommen hat, wenn diese nicht wieder besonders untersucht werden, was doch bei einem grossen Betriebe ganz ausserhalb des Bereiches der Möglichkeit liegt. Man strebt es freilich an, in dieser Richtung Abhilfe zu schaffen, und hierbei, gleich wie bei den sonstigen Einzelheiten des Tränkwerkbetriebes, thun wir am besten, uns die Erfahrungen der Europäer zu Nutzen zu machen, die schon seit 50 Jahren Eisenbahnschwellen imprägnieren, und die ihre Verfahren längst praktisch ausgeprobt haben.

Der Erfolg, der mitunter mit einzelnen imprägnierten Schwellen erzielt wird, darf nie allein massgebend sein, sondern nur der Totalerfolg. So war z.B. auf der Ausstellung von 1889 in Paris eine Schwelle ausgestellt, welche 46 Jahre lang in der Strecke einer französischen Bahn gelegen hatte. Dieselbe war mit Kupfervitriol nach der ältesten Methode von Boucherie imprägniert, nichtsdestoweniger ist dieser Prozess zu Gunsten anderer allgemein verlassen worden. Die Angabe der äussersten Dienstdauer von einzelnen Schwellen hat für sich keinen belehrenden Wert; das einzig Benutzbare ist lediglich die mittlere Dauer.

Der Verfasser dieses Berichtes hat die Ueberzeugung, dass die für die Eisenbahnschwellen bisher unbenutzt gebliebenen oder doch nur spärlich benutzten billigen Hölzer durch die Behandlung mittels Zinkchlorid vollkommen ebenso dauerhaft oder vielleicht gar noch dauerhafter gemacht werden als Stein- oder Stieleiche oder Ceder, und dass diese Thatsache genügt, um die Annahme dieses Tränkungsverfahrens mindestens für viele, um nicht geradezu zu sagen – für sämtliche amerikanische Bahnen als höchst empfehlenswert erscheinen zu lassen.

Eine Frage, welche die bisherigen Erhebungen und Nachforschungen noch nicht zu lösen vermochten, ist die nach den relativen Vorzügen des Zink-Tanninverfahrens, des sogen. Wellhouse'schen Prozesses, gegenüber der alten einfachen Burnett'schen Methode. Es handelt sich dabei in erster Linie darum, ob es denn überhaupt so wichtig ist, Massnahmen gegen das Auswaschen des Zinkchlorids zu treffen, und in zweiter Reihe, ob denn auch durch die Fällung des Leims mittels Tannin ein unlösliches Produkt2) in genügendem Masse erzeugt wird, um die Poren gegen den Zutritt äusserer Feuchtigkeit wirksam abzuschliessen. Was das erstere anbelangt, so liegt allerdings, wie schon an anderer Stelle bemerkt worden ist, die Wahrscheinlichkeit vor, dass ein Teil des Chlorids während der Verwendung im Freien wieder ausgewaschen wird. Dies geschieht aber keineswegs sehr leicht oder sehr rasch, wie aus einem im Jahre 1896 erstatteten Berichte J. D. Isaac's, Oberingenieur der Südlichen Pacificbahn-Gesellschaft hervorgeht. Der Genannte hat sich bei einer Reihe von Versuchen Mühe gegeben, das Chlorid aus dem Holze mittels fliessendem Wasser auszuwaschen, doch konnte er nur einen unbedeutenden Prozentsatz entfernen, selbst wenn das Holz zu Spänen verkleinert war. Alles Chlorid konnte aus Spänen weder im kalten Wege, noch durch wiederholtes Kochen in verschiedenen Wasserbädern entfernt werden. Wenn also während der Verwendung der Schwellen wirklich eine Auslaugung stattfindet, so ist dieselbe sicherlich nur geringfügig. Leider wurden die Isaac'schen Proben nur mit Hölzern vorgenommen, die nach der Burnett'schen Methode imprägniert waren, und nicht auch mit solchen nach Wellhouse'scher Methode. Nichtsdestoweniger liegen unanfechtbare Beweise vor, dass auch die nach dem letztgedachten |139| Tränkungsverfahren behandelten Hölzer im Laufe der Zeit an Chloridgehalt verlieren. So haben u.a. die Analysen einer grossen Zahl nach dem Wellhouse'schen Verfahren behandelter, ausgewechselter Pacificbahnschwellen ungefähr nur 1/4 von dem Zinkchloridgehalt aufgewiesen, der gemäss der ursprünglichen Tränkung vorhanden sein sollte. Diese und die Isaac'sche Erfahrung zusammengezogen, lassen also logischerweise den Schluss ziehen, dass es hinsichtlich der im Verlaufe der Zeit erfolgenden Auslaugung des Zinkchlorids keineswegs einen nennenswerten Unterschied macht, ob Leim und Tannin angewendet wird oder nicht. Uebrigens wird die Topeka and Santa-Fé Railroad, die, wie wir früher gesehen haben, jahrelang das eine Verfahren benutzte, um dann zum anderen überzugehen, in wenigen Jahren am besten in der Lage sein, ganz genaue Erfahrungen über die Vor- und Nachteile der beiden Methoden festzustellen. Was aber die Preise bei den beiden Tränkungsarten anbelangt, so hat die soeben genannte Bahngesellschaft für die Zink – Tanninbehandlung einer Schwelle zur Zeit, als die Werke frisch dem Betriebe übergeben wurden, ungefähr 15 Cents (0,66 M.) Kosten berechnet, die sich im Jahre 1892 nach Einführen des einfachen Burnett'schen Verfahrens auf 13 Cents (0,58 M.) und schliesslich im Jahre 1897 auf 11,6 Cents (0,51 M.) herabminderten, in welchen Preisen allerdings keine Verzinsung des Anschaffungskapitals oder eine Amortisation einbezogen ist. Höher stellen sich die Preise für die Wellhouse'sche Methode natürlich bei der Chicago Tie Preserving Company, welche pro Schwelle 16 bis 20 Cents (0,70 bis 0,88 M.) berechnet, weil hier Verzinsung, Amortisation und auch der Verdienst mit einbezogen ist.

Bei jeder Art des Verfahrens wird es ohne Frage geboten sein, dass nebst entsprechend geeigneten Hölzern nur wirklich gutes Tränkmaterial verwendet werde, nämlich reines Zinkchlorid in einer Lösung, die keinerlei Ueberschüsse an freier Säure aufweist. Die in den Kesseln angewendete Hitze soll 250° Fahrenheit (122,2° C.) nicht überschreiten. Abgestocktes oder auch nur im geringsten Masse morsches Holz zu verwenden, ist nichts anderes als blosse Verschwendung der Chemikalien, der Arbeit und Zeit, denn das Zinkchlorid besitzt, wie man längst genau weiss, nicht die Kraft, das bereits begonnene Verderben des Holzes aufzuhalten. Sehr wichtig ist es schliesslich, die Verrichtungen in den Tränkwerken hinsichtlich der erforderlichen strengen Gewissenhaftigkeit unausgesetzt zu überwachen und die Begebung der Materiallieferung ebenso wie die Entlohnung der Arbeiter so zu organisieren, dass erst gar keine Versuchungen zu Ungehörigkeiten eintreten können, denn Verstösse, Unredlichkeiten und Nachlässigkeiten lassen sich schwer sofort erkennen, aber sie werden in einigen Jahren um so folgenschwerer an den Tag kommen. Endlich sei noch erwähnt, dass nach allgemeiner Anschauung kein Hilfsmittel zum Vermerk für das Alter der Schwellen sich besser bewährt, als die Verwendung sogen. Datumnägel mit breiten Köpfen, in welche das laufende Jahr eingestempelt ist; diese werden beim Verlegen der Schwellen in der Mitte der oberen Schwellenfläche eingeschlagen. Der Preis solcher Nägel ist verhältnismässig sehr gering und sie sind zugängiger und sicherer als jede andere Kennzeichnung.

Was nun schliesslich die ausseramerikanischen Erfahrungen anbelangt, so ist von Frankreich und England insofern wenig zu berichten, als dort an Stelle des Zinkchlorids vorwiegend, ja fast ausschliesslich Kreosot zur Verwendung gelangt, dessen grössere Kosten durch günstigere Erfolge hinsichtlich der Holzdauer für aufgewogen erachtet wird. Häufig steht hingegen das Zinkchlorid im Bereiche des Vereines deutscher Eisenbahnverwaltungen im Gebrauche, und zwar sowohl als unvermischte Lösung als in Vermengung mit Kreosot. Allerdings ist das ursprüngliche Burnett'sche Verfahren gegen früher stark zurückgegangen und dagegen die Tränkung mit dem vorbenannten Gemisch vorherrschend in Aufschwung gekommen, die beispielsweise seit dem Jahre 1895 auf allen preussischen Staatsbahnen ausschliesslich benutzt wird. Diesen Bahnen lieferten im Jahre 1885 Ruetger's Tränkwerke 171000 mit einem Gemenge von Zinkchlorid und Kreosot imprägnierte Fichtenschwellen, von denen am Ende des 9. Gebrauchsjahres nur 29 Stück unbrauchbar geworden waren und kein einziges Stück verfault vorgefunden wurde. Chanute steht im Begriff, nach Deutschland zu reisen, um dieses Tränkungsverfahren, das sich in den Kosten nur um beiläufig 4% höher stellen soll als das alte Burnett'sche, an Ort und Stelle zu studieren. Voraussichtlich wird sich die Ruetger'sche Methode kaum teurer, wenn nicht noch billiger erweisen als die Wellhouse'sche, welche – nebenbei bemerkt – niemals ausserhalb der Vereinigten Staaten zur Anwendung gelangt sein dürfte. Die sehr belehrende Statistik des Vereines deutscher Eisenbahnenverwaltungen weist nach, dass im Jahre 1896 gegen 60% aller Holzschwellen der zugehörigen Bahnverwaltungen in irgend einer Weise imprägniert waren, und dass der ganze Zuwachs an Schwellen von 1894 an lediglich aus imprägnierten Hölzern bestand; dabei gab es auch schon 14732 Meilen (23704 km) eisernen Oberbau.

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Diese, sowie alle ähnlichen späteren Angaben der amerikanischen Bahnen sind auch deshalb von unklarem Werte, weil die Bedarfs- oder Verbrauchsausweise daselbst fast ausnahmslos nicht in Bau- und Unterhaltungskonti geschieden, sondern nur summarisch beziffert werden.

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Der Berichterstatter nennt es mit einiger Berechtigung „Leather“ (Leder).

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