Titel: Ueber die Möglichkeit, die Durchschnittsgeschwindigkeit der Personenzüge u.s.w. erhöhen zu können.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316 (S. 314–319)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/ar316070

Ueber die Möglichkeit, die Durchschnittsgeschwindigkeit der Personenzüge ohne gleichzeitige Vergrösserung der Maximalfahrgeschwindigkeit erhöhen zu können. (Ein Vorschlag.)

Das allgemeine Streben unseres modernen Verkehrslebens zielt auf stete Vergrösserung der Fahrgeschwindigkeiten hin. Es tritt dieser Zug auf allen Gebieten des Personentransportes, sei es auf der gebahnten Strasse, sei es auf den mit Spurwegen versehenen gesonderten Bahnkörpern, sei es auf Flüssen, Seen oder Meeren, deutlich hervor, und fast täglich wissen die Journale über einen neuen auf diesemoder jenem Gebiete geschaffenen Geschwindigkeitsrekord zu berichten.

Für die Eisenbahnen macht sich das Bestreben, die Fahrzeit ihrer Züge möglichst zu beschleunigen, nicht bloss aus Rücksicht auf die Ersparnis an Zeit, oder zur Bekämpfung der Konkurrenz der den gleichen Endzielen zustrebender Nachbar Knien allein geltend. Der Betrieb ist |315| nämlich in vielen Fällen bereits an der Grenze der Leistungsfähigkeit angelangt und müssen die Verwaltungen daher darauf Bedacht nehmen, letztere ohne allzugrossen Kostenaufwand, wie solcher aus der Vermehrung der Schienenwege entstehen würde, den gesteigerten Ansprüchen entsprechend zu vergrössern.

Als einfachstes Mittel, dies zu erreichen, gilt wohl die Verkürzung der Fahrzeit, da ja mit Vergrösserung der Fahrgeschwindigkeit die Zahl der in einem gegebenen Zeitraume abzulassenden Züge vergrössert werden kann, ohne dass hierdurch das Gefahrmoment, wie solches in einer Kollision der Züge besteht, gesteigert werden würde, weil bei dichtem Zugs verkehre das Fahren in Raumdistanz wohl allgemein eingeführt ist.

Aber auch hier gelangt man bald zu einer gewissen Grenze, die weit unter der durch in der Leistungsfähigkeit der Lokomotiven gegebenen praktisch erreichbaren Geschwindigkeit liegt, und welche durch die Aufenthalte der Züge in den Stationen hervorgerufen wird.

Jeder Aufenthalt eines Zuges bedingt, dass die von demselben während der Fahrt aufgespeicherte lebendige Kraft vernichtet wird, was um so längere Zeit in Anspruch nimmt, je grösser die Fahrgeschwindigkeit war, welche der Zug erreicht hat. Zwar gestatten die heutigen vorzüglichen Bremsvorrichtungen selbst bei maximaler Geschwindigkeit rasch und auf verhältnismässig geringe Entfernungen hin, den Zug zum Anhalten zu bringen, allein in solchen Fällen erfolgt dies so plötzlich und mit so heftigen Stössen, dass hierdurch nicht nur die Sicherheit der Reisenden gefährdet wird, sondern auch der gesamte Fahrpark sowie der Oberbau leidet.

Es darf daher von einer so jähen Bremsung nur in Fällen drohender äusserer Gefahr Gebrauch gemacht werden, während sich unter normalen Verhältnissen die Abnahme der Fahrgeschwindigkeit von der Maximalgeschwindigkeit bis zum völligen Stillstande in einer sanft abfallenden Geraden bewegen wird. Die Länge des während des Ueberganges von voller Geschwindigkeit bis zum Stillstande zurückzulegenden Weges, wird daher direkt von der erreichten Geschwindigkeit abhängen.

Umgekehrt bedarf ein Zug, um vom Stillstande in die erwünschte Fahrgeschwindigkeit übergeführt werden zu können, wieder eine beträchtliche Zeit, die von der Belastung des Zuges und der von der Lokomotive zu leistenden Kraft abhängt.

Nimmt man an, da hier auf eine Spezifikation der verschiedenen Zugsgattungen, sowie die Faktoren, welche das Anfahren und die Bremsarbeit beeinflussen, nicht eingegangen werden kann, dass der Weg, welchen der Zug vom Momente des Anfahrens bis zur Erreichung der vollen maximalen Fahrgeschwindigkeit zurücklegt, der gleiche sei, wie der Weg vom Beginne des Bremsens bis zum völligen Stillehalten, so wird derselbe, wenn man sich eines speziellen Beispiels bedienen will, für 60 km Stundengeschwindigkeit bei Annahme einer Beschleunigung bezw. Retardierung von 0,15 m pro Sekunde, einen Weg von etwa 1850 m für beides gerechnet, in 222 Sekunden zurücklegen, was einer Geschwindigkeit von ungefähr 8,33 m pro Sekunde oder 30 km pro Stunde entspricht.

Es wird sonach die durchschnittliche Geschwindigkeit der Bewegung eines Zuges in einer Strecke von 10 km, bei einer gestatteten Maximalgeschwindigkeit von 60 km, da der Zug die ganze Strecke nicht in 600, sondern in 710 Sekunden durchfährt, nur 55 km betragen. Rechnet man nun fernerhin den Aufenthalt in den Stationen, was ganz berechtigt ist, in die Fahrzeit ein und berücksichtigt ferner, dass die Maximalgeschwindigkeit eines Zuges innerhalb verschiedener Strecken infolge Vorhandenseins starker Neigungen und Krümmungen nicht die gleiche sein kann, so ist es leicht erklärlich, dass selbst bei Schnellzügen, welche längere Strecken ohne anzuhalten durchlaufen, nur eine Durchschnittsgeschwindigkeit erreichen, welche zwischen 45 und 55 km in der Stunde wechselt, wobei jedoch die Maximalgeschwindigkeiten bis über 80 km hinausgehen. Bei Personenzügen, welche in allen Stationen anhalten müssen, wird sich ein noch viel ungünstigeres Verhältnis zwischen Maximal- und Durchschnittsgeschwindigkeit ergeben, und kann es in dichtbevölkerten Gegenden, wodie Stationen sehr nahe aneinanderliegen, insbesondere wenn zwischen die Stationen noch Haltestellen auf der offenen Strecke eingelegt sind, leicht vorkommen, dass ein Zug die zulässige Maximalgeschwindigkeit überhaupt nicht erreichen kann, weil schon vorher begonnen werden muss die angesammelte Arbeit zu vernichten, um selben rechtzeitig zum Anhalten zu bringen.

In solchen Fällen wird eine Vergrösserung der maximalen Fahrgeschwindigkeit zwecks Erreichung einer grösseren Durchschnittsgeschwindigkeit überhaupt nicht zum Ziele führen können.

Um daher die Leistungsfähigkeit einer stark befahrenen Bahn zu erhöhen, muss das Bestreben dahin gerichtet werden, diese Durchschnittsgeschwindigkeit so zu vergrössern, dass in der gleichen Zeit mehr Züge gleichzeitig in einer Richtung verkehren können.

Ein Mittel hierzu ist, dem Zuge eine grössere Beschleunigung zu erteilen, so dass er die Maximalgeschwindigkeit in viel kürzerer Zeit als bisher zu erreichen vermag. In dem Elektromotor ist nun eine Maschine gegeben, welche diese Beschleunigung zu geben vermag, ohne dass die Belastung des Bahnkörpers hierdurch wesentlich vergrössert würde, wobei unter Belastung immer nur der Achsdruck zu verstehen ist.

Da bei dem elektrischen Betriebe jeder einzelne Wagen mit den zu seiner Beförderung ausreichenden Elektromotoren ausgerüstet wird, verteilt sich die durch Erhöhung der Leistungsfähigkeit entstehende Mehrlast gleichmässig auf den ganzen Zug, so dass in dieser Beziehung eine Verstärkung des Oberbaues nicht notwendig wird. Wollte man die gleiche Leistungsfähigkeit durch Lokomotiven erzielen, so würden dieselben ein so grosses Gewicht bekommen, dass ein sicherer Betrieb wohl nur durch Verstärkung des Schienenquerschnittes und bessere Unterbettung der Schienen, bei sehr sorgfältiger Instandhaltung des gesamten Oberbaues, zu erreichen wäre.

Das Arbeiten mit solchen Lokomotiven wäre aber auch unökonomisch, da die zum Anfahren und Erteilung der erforderlichen Beschleunigung erforderliche Kraft doch nur für relativ kurze Zeit benötigt wird, so dass die Maschine nur für diese Zeit vollbelastet erscheint, während für die übrige Zeit zur Erhaltung der einmal erreichten Geschwindigkeit im Durchschnitt kaum ein Viertel der verfügbaren Kraft benötigt wird.

Wie sehr sich die Leistungsfähigkeit einer Vollbahn durch Einführung des elektrischen Betriebes steigern lässt, ist aus dem Projekte über die Einführung des elektrischen Betriebes auf der Berliner Stadt- und Ringbahn1) zu entnehmen, nach welchem der Verkehr gegenüber dem heutigen Lokomotivbetriebe eine Steigerung von 260 % zulassen soll, ohne dass die Sicherheit desselben auch nur im geringsten beeinflusst wird.

Textabbildung Bd. 316, S. 315

Am deutlichsten lässt sich der Vorzug des elektrischen Betriebes aus den gleichfalls dem betreffenden Aufsatze entnommenen Fahrdiagrammen (Fig. 1) ersehen, welche die Fahrzeit für die elektrischen Züge im Vergleiche mit den dermaligen Dampfzügen darstellt. Aus denselben lässt sich die verschiedene Art der Bewegung der Fahrzeuge erkennen und ist denselben noch zu entnehmen, dass ein elektrischer Zug viel leichter eine erlittene Verspätung einzuholen vermag als der Dampfzug.

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Ein weiterer sehr in Berücksichtigung zu ziehender Vorteil des elektrischen Betriebes liegt darin, dass die dem Antriebe dienenden Elektromotoren nicht für die maximale, sondern nur für eine wenig über dem Durchschnitte liegende Arbeitsbeanspruchung gebaut zu werden brauchen, weil dieselben für die kurze Zeit des Anfahrens leicht auf das Zwei- bis Dreifache ihrer normalen Leistung beansprucht werden können, ohne Schaden zu erleiden oder sich schädlich zu erwärmen. Hieraus resultiert eine sehr gute Ausnutzung und ein sehr guter Wirkungsgrad dieser Motoren, da sie stets nahe unter Volllast laufen. Hierdurch wird im Vereine mit den durch die Zentralisierung der Krafterzeugung zu erzielenden Ersparnissen der Betrieb auch billiger als dies mit der Dampflokomotive möglich wäre.

Es wäre sohin durch Einführung des elektrischen Betriebes die Möglichkeit der Erhöhung der Durchschnittsgeschwindigkeit der Züge gegeben, ohne die Maximalgeschwindigkeit erhöhen zu müssen, wiewohl der elektrische Betrieb bei dem ruhigen Gange der Fahrzeuge und der gleichmässigen Belastung des Bahnkörpers, sofern bloss Motorwagen ins Auge gefasst werden, auch deren Erhöhung zulässig erscheinen lassen würde.

Allein die Vorteile des elektrischen Betriebes treten nur für jene Bahnen auffällig zu Tage, auf welchen sich die einzelnen Züge von fast gleicher Belastung in regelmässigen Abständen einander folgen, und sohin eine fast stets gleiche Inanspruchnahme der elektrischen Zentralstation ermöglichen.

Diese Bedingungen erfüllen sich jedoch nur auf Bahnstrecken mit dichtem Lokalverkehr, wie solcher in der Umgegend grosser Städte abzuwickeln ist, oder auf Stadtbahnen, von den Strassenbahnen abgesehen, für welche die Vorteile der elektrischen Betriebsart bereits allgemein anerkannt sind.

Hat sich die Erkenntnis, dass der elektrische Betrieb auf solchen Vollbahnen der erwähnten Art ausreichende Vorteile gewährt, um auf denselben, trotz der hiermit verbundenen Auslagen, überzugehen, noch nicht allgemein durchgerungen, um wieviel schwieriger wäre es nun, die massgebenden naturgemäss konservativen Kreise von der Nützlichkeit der Einführung des elektrischen Betriebes auf Fernbahnen, wo doch die Verhältnisse ganz anders stehen, zu überzeugen, und zwar dies um so mehr, als selbst in engeren Fachkreisen die Ansichten darüber, ob sich der elektrische Betrieb für derartige Vollbahnen als anwendbar erweist oder nicht, weit auseinander gehen.

Keinesfalls aber sind die zu erwartenden Vorteile nach dem heutigen Standpunkte der Entwicklung der Elektrotechnik so gross, dass man ohne zwingende Gründe und ohne dass natürliche Verhältnisse, wie solche durch das Vorhandensein ausreichender Wasserkräfte, welche leicht und billig ausgenutzt werden können, dies begünstigen würden, zu einem derartigen kostspieligen Experimente, welches doch nur im grossen Massstabe durchgeführt ein endgültiges Urteil ermöglichen könnte, anzuraten vermöchte.

Die Verschiedenheit des Betriebes auf derartigen Vollbahnen, wo schnellfahrende Fernzüge mit naturgemäss langsamer fahrenden und mehr den lokalen Bedürfnissen dienenden Personenzügen und den eine noch längere Fahrzeit aufweisenden Güterzügen, und zwar nicht in durchaus regelrechter Folge und Anzahl gleichzeitig verkehren, lässt, da namentlich der Lastenverkehr von den verschiedensten Faktoren abhängig ist und vielfach in seiner Intensität wechselt, die Schwierigkeit der Einführung einer geänderten Betriebsart erkennen.

Wie soll aber die Betriebsfähigkeit einer Bahn gesteigert werden können, wenn weder die Anfahrzeit verkürzt noch die Maximalgeschwindigkeit vergrössert werden kann.

Dass dies aber dennoch möglich ist, dafür finden wir bereits in dem Lastgüterverkehr ein Beispiel, indem hier durchgehende Lastzüge geschaffen werden, welche nur in den Hauptstationen anhalten, daselbst die für die Zwischenstrecken bestimmten Lastgüter abgeben, sowie die von denselben gesammelten Güter aufnehmen, während lokale Lastzüge die Sammlung und Verteilung dieser Güter von und an die von dem Hauptlastzuge nicht berührten Strecken besorgen.

Die sich hieraus ergebenden Vorteile in Bezug auf die rationellere Ausnutzung des Wagenparkes und beschleunigtere Güterbeförderung sind allgemein anerkannt und wird dies, wiewohl mehr Züge verkehren, dadurch erreicht, dass der Aufenthalt auf der Strecke und in den Stationen soweit als möglich abgekürzt wird. Wenn auch für die Sammelzüge, welche sich jedoch zumeist innerhalb kurzer Strecken bewegen, und welche so gelegt werden können, dass sie den durchgehenden Verkehr nicht behindern, eine Vergrösserung der Durchschnittsgeschwindigkeit nicht möglich ist, so sieht man doch, dass bei den durchgehenden Lastzügen, welche nur in wenigen Stationen anhalten, diese Vergrösserung der Durchschnittsgeschwindigkeit erreicht werden muss.

Es stellt sich nun auch bei den Personenzügen die Frage, ob deren mittlere Geschwindigkeit nicht durch Verminderung der Haltepunkte vergrössert werden kann, ohne dass die Aufnahme von Reisenden von diesen Haltepunkten hierdurch gehindert wird.

Die nachstehenden Erläuterungen, welche sich mit dieser Frage befassen, beziehen sich, es sei dies im vornhinein erwähnt, nur auf solche Züge, welche den durchgehenden Verkehr zu bewältigen haben, bei welchen daher in dem zumeist weniger dicht bevölkerten Hinterlande, für jeden Zug nur eine geringe Anzahl von Reisenden aufzunehmen oder abzusetzen haben, nicht aber auf jene einen Massenverkehr bewältigenden Züge, wie solche zur Verbindung der grossen Städte mit ihren Vororten und deren Ausläufern in Verkehr gesetzt werden.

Dieser zumeist als Lokalverkehr bezeichnete Verkehr, welcher einen der grössten Hemmnisse der glatten Abwickelung des Durchzugsverkehrs bildet, wird am zweckmässigsten durch Errichtung gesonderter, wenn auch parallel verlaufender Linien von den Hauptlinien abgelenkt und bietet in seiner Organisation alle jene Anhaltspunkte, welche die Einführung des elektrischen Betriebes als vorteilhaft erscheinen lassen.

Das Absetzen bezw. die Aufnahme von Passagieren wie das Ueberladen des Reisegepäckes von bezw. auf einen im Fahren begriffenen Zuge erscheint zwar für den ersten Augenblick, da es sich hierbei immerhin um noch recht erhebliche Geschwindigkeiten handelt, wegen der drohenden Gefahr nahezu als undurchführbar.

Eine eingehendere Betrachtung zeigt jedoch, dass es sich bei der hier in Anregung gebrachten Idee nicht um eine Utopie handelt, und dass auch die technische Lösung des hierbei in Frage kommenden Problems nicht zu den Unmöglichkeiten zählt.

Geht man von der Thatsache aus, dass zwei parallel nebeneinander sich mit gleicher Geschwindigkeit bewegende Körper im gegenseitigen Verhältnisse als ruhend betrachtet werden können, so wird es sofort einleuchtend, dass ein Uebergang von dem einen Körper zu dem anderen, sofern der Zwischenraum zwischen denselben leicht zu überbrücken ist, keine Schwierigkeiten bietet. Ist nun das Planum dieser beiden Körper in einer Ebene und hinreichend gross, so wird der Uebergang von einem derselben auf den anderen ebenso leicht möglich sein, wie beispielsweise einen Graben zu überschreiten, über welchen ein Brett gelegt ist. Beispiele für die Richtigkeit dieser Thatsache lassen sich allenthalben zur Genüge finden und sei hier nur des bekannten Zirkuskunststückes gedacht, bei welchem der betreffende Artist auf zwei in gleichem Tempo laufenden Pferden die überraschendsten Evolutionen ausführt.

Ein praktisches Analogem findet sich in der sogen. Stufenbahn, wie solche auf der Weltausstellung zu Chicago 1893, der Berliner Gewerbeausstellung 1896 und der Pariser Ausstellung 1900 zur Vorführung gebracht wurde. Bei dieser Stufenbahn tritt noch der erschwerende Umstand hinzu, dass der Uebertritt von einer ruhenden Plattform auf eine mit gemässigter Geschwindigkeit und von dieser wieder auf zwei weitere Plattformen, welche eine proportionale Geschwindigkeitszunahme aufweisen, erfolgen muss, was trotzdem, dass es ein gewisses Mass von körperlicher Gewandtheit und etwas Beobachtungsgabe erfordert, selbst von älteren schwerfälligeren Damen nach nur einiger gefahrloser Uebung mit Leichtigkeit vollführt werde.

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Denkt man sich nun parallel neben dem Hauptgeleise der Bahn, welches von dem Zuge, der die Reisenden abzusetzen und aufzunehmen hat, ein zweites Geleise, auf welchem sich ein geeignet konstruierter Wagen befindet, von dem die Reisenden den Uebergang auf den Zug und umgekehrt vornehmen sollen, und denselben für die Zeitdauer, welche das Aus- und Einsteigen, sowie das Ueberladen des Gepäckes erfordert, in ganz gleicher Geschwindigkeit mit dem betreffenden Zuge bewegt, so lässt sich dieser Zug und der Wagen für diese Zeitdauer als im Zustande der gegenseitigen Ruhe befindlich ansehen.

Es wird also, insbesondere wenn eine Ueberbrückung zwischen den beiden Plattformen hergestellt wird, was ja leicht ausführbar ist, ein Uebersteigen von dem Wagen in den Zug in der Querrichtung der Bewegung derselben und umgekehrt ebenso leicht möglich sein, wie der Verkehr von einem Wagen in einen anderen Wagen desselben Zuges. Die unvermeidlichen gegenseitigen seitlichen Schwankungen zwischen Zug und Einsteigewagen können hierbei, wenn die herzustellenden Verbindungsbrücken eine kleine gegenseitige Versteifung ermöglichen, teilweise ausgeglichen werden, so dass auch diesbezügliche Bedenken hinwegfallen.

Textabbildung Bd. 316, S. 317
Textabbildung Bd. 316, S. 317
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Die Hauptschwierigkeit, welche sich der Durchführung einer derartigen Einrichtung entgegenzustellen scheint, dürfte in der Wahl der Mittel zu suchen sein, den Umsteigewagen, wie derselbe bezeichnet werden soll, in Bewegung zu setzen und ihm die erforderliche Beschleunigung zu erteilen, damit er die vorgesehene Streckenlänge in gleicher Geschwindigkeit wie der durchfahrende Zug befährt.

Für diese Zwecke eine eigene Maschinenanlage zu schaffen, welche den Umsteigewagen, sei es direkt, sei es indirekt, antreibt, wäre, abgesehen von der Unzuverlässlichkeit der rechtzeitigen Erreichung und Erhaltung der Synchrongeschwindigkeit, schon mit Rücksicht auf die Anlagekosten und die nur kurze Dauer der Inanspruchnahme derselben, als ein absolutes Hindernis für die Durchführung einer solchen Idee zu betrachten.

Kann aber dem Zuge selbst die Aufgabe zugewiesen werden, den Umsteigewagen direkt in Bewegung zu setzen, zu geeignetem Zeitpunkte in Synchrongeschwindigkeit zu bringen und für die Dauer des Bedarfes in selber zu erhalten, so scheinen diese Schwierigkeiten zum grössten Teil beseitigt.

In den Induktionsgeneratoren und Elektromotoren findet sich nun ein geeignetes Mittel, dieses Ziel zu erreichen. Wird die Lokomotive oder ein Wagen des Zuges mit einem derartigen Elektrogenerator, der Umsteigewagen hingegen mit einem den Anforderungen entsprechenden Elektromotor ausgerüstet und die Einrichtung so getroffen, dassder Generator von der geeigneten Stelle der Strecke aus angetrieben und mit dem Motor durch vorgesehene Leitungen in Verbindung gebracht wird, so bringt der von dem Generator entsendete Strom den Motor in Bewegung, welcher wieder durch Anordnung von entsprechenden Transmissionen, in ganz gleicher Weise wie die Motorwagen bei den elektrischen Trambahnen, den Umsteigewagen in Bewegung setzen wird.

Zu diesem Zwecke wird daher jede Lokomotive oder besser noch jeder Gepäckwagen mit einem derartigen Generator ausgerüstet werden müssen, welcher so aufgehangen wird, dass die Schwankungen und Stösse, die der Wagen erleidet, nicht auf denselben übertragen werden können. Dieser Generator wird nun direkt von einer Achse der Lokomotive oder des Wagens, in der von den Strassenbahnmotorwagen her bekannten Weise, durch ein Zahnradvorgelege oder Kettenübersetzung angetrieben und läuft normal leer. Erst wenn die Lokomotive an einen vorher genau bestimmten Punkt der Strecke anlangt, wird der Elektrogenerator durch zwei an der Lokomotive vorgesehene Bürsten oder Trolleys mit den zwei parallel der Bahn verlaufenden Leitungen in Verbindung gebracht und kann nunmehr erst Strom erzeugen. Dieser Strom wird nun von dem Elektromotor des Umsteigewagens aufgenommen und setzt nun diesen in Bewegung.

Die Art und Weise der Anordnung, wie solches gedacht wird, ist aus Fig. 2, 3 und 4 zu entnehmen. In denselben bezeichnet A den Gepäckwagen, B den Umsteigewagen, C den Wagen des Zuges, von und in welchen übergestiegen werden soll, G den Generator und M den Motor, VV die Verbindungsleitungen und TT die Trolleys. Zur deutlicheren Uebersicht wurden nämlich hier Luftleitungen und Stromentsendung mittels Trolleys angenommen, während es sich in der Praxis empfehlen dürfte, isolierte Schienenleiter, auf welchen Bürsten oder Gleitschuhe schleifen, zu verwenden.

Wie schon erwähnt, sollen für die Erzeugung der elektrischen Ströme und deren Umwertung in mechanische Arbeit Induktionsgeneratoren und Motoren zur Verwendung gelangen. Die Wahl des Induktions- und zwar speziell des Dreiphasenmotors musste neben dem bekannt verlässlichen Arbeiten und der einfachen Konstruktion desselben aus dem Grunde getroffen werden, weil derselbe stets das Bestreben hat, die Synchrongeschwindigkeit anzunehmen, d.h. der Anker sucht die Drehgeschwindigkeit des rotierenden magnetischen Feldes zu erreichen. Da nun die Drehgeschwindigkeit des durch die Feldmagnete des Motors erzeugten Feldes von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Ankers des Generators unmittelbar abhängt, wird der Motoranker synchron mit dem Induktor des Generators zu laufen |318| suchen und auch, wenn er nicht überlastet ist, den Synchronismus erreichen, somit der Drehgeschwindigkeit desselben, auch wenn dieselbe Schwankungen unterliegt, genau folgen.

Ist nun unter Berücksichtigung der Schlüpfung das Uebersetzungsverhältnis zwischen der antreibenden Lokomotivachse und dem Generatoranker das gleiche, wie das Verhältnis der Uebersetzung zwischen dem Rotor des Motors und der Achse des von ihm anzutreibenden Wagens, so wird sich der Umsteigewagen auch bald mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen müssen wie der einfahrende Zug. Wird nun dieser Umsteigewagen, sobald ein Zug erwartet wird, so disponiert, dass er, einmal in Bewegung gesetzt, von einem vorher zu bestimmenden Punkte ab die gleiche Geschwindigkeit wie der einfahrende Zug hat, zu welcher Zeit der Zug und Umsteigewagen bereits parallel laufen müssen, so ist es ein leichtes, das Uebersteigen von dem einen auf den anderen zu ermöglichen, insbesondere wenn der Zwischenraum der Wagen durch mit Geländern versehene Falltreppen, die rechtzeitig niedergelassen werden, überbrückt wird. Diese Falltreppen sollen vom Umsteigewagen aus niedergelegt und mit den betreffenden Wagen des Zuges gekuppelt werden, so dass für die Dauer des Uebersteigens Zug und Umsteigewagen fest miteinander verbunden sind und letzterer vom Zuge mitgenommen wird, so dass eine ungleiche Geschwindigkeit des Umsteigewagens gegenüber dem Zuge während der Umsteigdauer ausgeschlossen ist.

Sobald das Umsteigen, für welches besondere Massnahmen kaum erforderlich werden, vollzogen ist, lösen die Begleiter des Umsteigewagens die Verbindung mit dem Zuge, schalten den Motor von der Leitung ab und bringen den Wagen durch eine entsprechend angeordnete Bremse zum Stillstande, worauf die Passagiere erst direkt zum Aussteigen gelangen.

An Stelle eines auf besonderem Geleise fahrenden Wagens kann auch ein Traggerüst aufgestellt werden, auf welchem der Umsteigewagen mittels Laufrollen aufgehängt wird. Diese Einrichtung nach Art der Schwebebahnen, wobei durch seitliche Führungsrollen einem Hin- und Herschlenkern des Wagens vorgebeugt wird, dürfte sich in vielen Fällen viel vorteilhafter erweisen, weil die Anordnung der Hauptgeleise in einem Bahnhofe oft die Anlage eines derartigen naturgemäss schmalspurigen Geleises nicht zulassen dürfte, die Aufstellung eines Traggerüstes immerhin aber noch möglich wäre.

Am erspriesslichsten bliebe es wohl, diese Nebenbahn, sei selbe eine Spur- oder Schwebebahn, ausserhalb der Stationen auf der offenen Strecke zu errichten, weil dann dem Auslauf des Umsteigewagens keine zu engen Grenzen gesetzt sind, und anderenteils wieder die Durchfahrt des Zuges durch die Station an kein bestimmtes Geleise gebunden werden muss.

Was nun den Bau des Umsteigewagens betrifft, so kann derselbe sehr einfach und leicht gehalten werden und muss zum mindesten einen Fassungsraum für 20 Personen besitzen, die der Länge nach hintereinander Platz finden sollen. Der Wagen wird sonach eine bedeutende Länge erhalten müssen, etwa die doppelte Länge eines normalen zweiachsigen Personenwagens, damit das Uebersteigen nicht allein von einem Punkte aus erfolgen muss, sich sonach verlangsamt. Dagegen wird dieser Wagen sehr schmal gehalten werden können, und eine Breite desselben von 1 m ausreichend erscheinen. Die Spurweite des Geleises, wenn der Wagen auf einem solchen zu laufen haben wird, kann demnach mit etwa 60 m bemessen werden.

Nach diesen skizzenhaften Andeutungen, die die Möglichkeit dieser Art des Personenübertrittes auf einen in Bewegung befindlichen Zug klar legen sollen, ist zwar das Grundprinzip als richtig zu erkennen, aber noch nicht der Beweis erbracht, dass dies praktisch durchführbar ist.

Eine der wichtigsten Fragen hierbei ist die, auf welche Länge hin muss sich der Umsteigewagen in gleicher Geschwindigkeit mit dem Zuge in paralleler Richtung bewegen, um das Umsteigen als solches anstandslos zu ermöglichen. Die Zeitdauer, welche das Ein- und Aussteigen der Personen aus einem stehenden Zuge erfordert, lässt sich aus der Aufenthaltsdauer des Zuges ermessen. Inder Regel genügt für Schnellzüge in Stationen von geringer Personenfrequenz sowohl zum Aus- und Einsteigen der Personen, als zum Auf- und Abladen des Reisegepäckes eine Minute. Die Maximalgeschwindigkeit eines derartigen Zuges schwankt zwischen 60 und 90 km in der Stunde, welche jedoch für die Durchfahrt von Stationen gesetzlich auf 40 km reduziert werden muss. Nimmt man nun für Stationen, in welchen früher angehalten werden musste, eine Durchfahrtsgeschwindigkeit von 30 km in der Stunde an, so muss, wenn für das Uebersteigen der Zeitraum von 1 ½ Minuten als zulässig anerkannt wird, die Wegstrecke, welche Zug und Umsteigewagen in gleicher Geschwindigkeit zurückzulegen haben, 750 m betragen. Da für das Anfahren des Umsteigewagens bis zur Erreichung der Synchrongeschwindigkeit mit dem einfahrenden Zuge, ebenso für das Bremsen und Anhalten des Wagens, 250 m Geleiselänge, also zusammen 500 m Geleiselänge zu rechnen sein werden, muss das Parallelgeleise für den Umsteigewagen oder das Traggerüst bei Verwertung einer Schwebebahn insgesamt eine Geleiselänge von 1250 m haben. Diese Länge kann allerdings nur für grössere Bahnhöfe als bestehend angenommen werden, doch unterliegt es sicher keinem Anstände, das Nebengeleise für den Umsteigewagen soweit über das eine Stationsende hinauszuführen, als es zur Ergänzung der notwendigen Streckenlänge bedarf.

Zu den weiteren hierbei in Betracht zu ziehenden Fragen gehört auch die, was zu erfolgen habe, wenn in irgend einer Station ein abnormaler grösserer Personenandrang zu verzeichnen ist, so dass die einsteigenden Reisenden auf dem Umsteigewagen keinen Platz finden können. Nun, in einem solchen Falle wird man eben, wenn dies thunlich erscheint, einen zweiten Umsteigewagen ankuppeln oder den Zug ganz einfach zum Halten bringen. Da es nicht wahrscheinlich ist, dass in allen Stationen für den gleichen Zug ein gleicher Andrang herrscht, wird die in einem solchen Falle eintretende Verspätung kaum von irgend einem Einflüsse sein und sich leicht wieder einbringen lassen.

Der Kraftbedarf, welcher erforderlich ist, um dem Umsteigewagen, welchem zweckmässig, um den Widerstand der Luft zu überwinden, eine keilförmige Form gegeben wird, die erforderliche Geschwindigkeit zu erteilen, lässt sich, da alle positiven Anhaltspunkte fehlen, nur annähernd schätzen bezw. auf Grund willkürlicher Annahmen berechnen.

Um hier nicht allzuweit fehl zu gehen, sei das Gewicht des Umsteigewagens, ähnlich wie bei den Trambahnwagen für elektrischen Betrieb inklusive Motor mit 7 ½ t leer und belastet mit 9 ½ t angenommen, wobei das Gewicht von 20 Personen à 75 kg mit 1 ½ t und das Gewicht des zu überladenden Gepäckes mit ½ t geschätzt wird.

Berechnet man nun den Zugswiderstand nach der mittlere Werte ergebenden Formel

wobei G das Gesamtgewicht des Wagens einschliesslich des Motors und der sonstigen zufälligen Belastung in Tonnen, v die Geschwindigkeit in Kilometern pro Stunde und das Steigungsverhältnis der Bahn bezeichnet, so erhält man nach Einsetzen der Werte von 30 für v, 9 ½ für G und 1 für , da sich die Bahn in den Stationen zumeist in der Horizontalen befindet, für

Der Motor müsste daher eine Zugkraft von 32 kg besitzen, um den Wagen mit einer Geschwindigkeit von 30 km in der Stunde bewegen zu können. Da jedoch noch weiters die Reibungsverluste, welche bei der Uebersetzung der Drehbewegung der Motorwelle auf die Wagenachse entstehen, der Sicherheit wegen mit 25 % der Zugskraft angenommen werden sollen, erhöht sich die erforderliche Zugskraft auf 40 kg.

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Der antreibende Elektromotor muss dementsprechend eine Leistungsfähigkeit von 4,5 PS besitzen. Da aber die für das Anfahren erforderliche Zugskraft das Drei- bis Vierfache der normalen beträgt, wird es, wiewohl jeder Elektromotor eine Ueberlastung um das Drei- bis Vierfache des Normalen verträgt, wenn diese Ueberlastung nur kurze Zeit andauert, zweckmässig sein, einen 20- oder noch besser zwei 10pferdige Elektromotoren, deren jeder eine Achse des Umsteigewagens antreibt, in Verwendung zu nehmen.

Um nun den Leistungswert des Generators auf dem Zuge zu bestimmen, sei im vorhinein erwähnt, dass bei der heutigen Entwickelung des Motoren- und Dynamomaschinenbaues ein Wirkungsgrad von 80 bis 93 % derselben und selbst darüber garantiert werden kann. Sei zur Sicherheit, da es sich hier doch um kleinere, vielen Unregelmässigkeiten ausgesetzte Maschinen handelt, für Motor und Generator nur je ein Wirkungsgrad von 70 % angenommen, so müssen, um die 20 PS aus dem Motor an Arbeit zu gewinnen, von den Leitungen 29 PS in den Motor eingeliefert werden.

Der Verlust in den Leitungen, mit Rücksicht auf die geringen Entfernungen und die Möglichkeit, hohe Spannungen anwenden zu können, abnorm hoch mit weiteren 10 % angenommen, bedingt, dass der Elektrogenerator an den Klemmen rund 32 PS abzugeben hat. Sei der Generator gleichfalls von einem Wirkungsgrade von 70 %, so müssen an denselben annähernd an 45,5 PS an mechanischer Arbeit übertragen werden.

Die durch Reibung und sonstige Einflüsse entstehenden Verluste, bei Uebertragung der Bewegung von der Wagenachse auf den Generator oder die Dynamomaschine, sollen weitere 25 % betragen. Die demgemäss von der Wagenachse zu übertragende Arbeit ist demnach, sicher hoch, mit 60 PS zu bemessen.

Da nun die Geschwindigkeit des eine Station durchfahrenden Zuges von 60 auf 30 km per Stunde herabgemindert werden muss, wird für diese Leistung bei der im Zuge angesammelten Kraft die Trägheit des Zuges selbst genügen, indem ja, um die in demselben aufgespeicherte Arbeit teilweise zu vernichten, wie dies durch die Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit thatsächlich notwendig wird, eine gewisse Bremsarbeit verrichtet werden muss. Statt nun, da es sich im Sinne des Gesetzes der Erhaltung der Kraft nur um eine Umwandlung der Energieform handelt, die mechanische Arbeit in Wärme umzusetzen, wird hier dieselbe als elektrische Energie und zwar kostenlos nutzbringend verwertet.

Aber selbst für den Fall, dass die dem Zuge innewohnende lebendige Kraft zur Vollführung dieser Bremsarbeit nicht ausreichen sollte, vermögen die mächtigen Lokomotiven der Neuzeit, die bis zu 900 PS entwickeln, den erforderlichen Zuschuss an Arbeit leicht zu leisten.

Unter allen Umständen wird jedoch hier, da nicht die ganze dem Zage innewohnende lebendige Kraft durch Bremsen aufgezehrt werden muss und die, grosse Anforderungen an die Arbeitsmaschine stellende Arbeit des Anfahrens entfällt, an Kohle gespart werden, indem ja viel weniger Arbeit erforderlich ist, um einem bereits in Bewegung befindlichen Zuge eine gewisse Beschleunigung zu erteilen, als denselben vom Ruhezustande in Bewegung zu bringen.

Statt den Elektrogenerator konstant mit der Triebachse zu kuppeln, dürfte es, da derselbe auch bei Leerlauf eine gewisse Summe von Arbeit nutzlos verzehrt, von Vorteil sein, denselben mit einer vom Führerstande auszu bedienenden, aus- und einrückbaren Kuppelung zu versehen, wodurch der Generator eben nur so lange Kraft beansprucht, als er zur faktischen Arbeit herangezogen wird. Hierdurch fällt auch der etwa zu erhebende Einwand weg, dass die durch das Vermeiden des Anhaltens zu erzielende Kohlenersparnis durch den Verbrauch an Arbeit für den Antrieb des Elektrogenerators aufgehoben wird. Uebrigens kann die hierdurch zu erzielende Kohlenersparnis wohl kaum in Betracht kommen und wurde derselben deshalb auch nur nebensächlich erwähnt.

Gleichfalls von Bedeutung ist die Kostenfrage, da in Erwägung zu ziehen sein wird, ob die mit derlei Einrichtungen verbundenen Auslagen in Einklang mit den zu erwartenden Vorteilen stehen werden. Diesbezüglich ist es wohl schwer, ein Urteil zu fällen, da ja nur für einen speziellen Fall der Wert derartiger Einrichtungen annähernd herausgerechnet werden kann und hierfür die besonderen lokalen Verhältnisse eine wichtige Rolle spielen. Es soll daher hier gar nicht der Versuch unternommen werden, auch nur annähernd eine Rentabilitätsberechnung aufzustellen, hingegen seien die Kosten einer derartigen Anlage einer versuchsweisen, durchaus nicht auf Genauigkeit Anspruch machenden Schätzung unterzogen.

1. Kosten der Ausrüstung der Lokomotive und zwar
ein Elektromotor von 60 PS inkl. aller sonstigen
erforderlichen elektrischen Einrichtung zu 300 Mk.
per Pferdestärke



18000



Mk.
2. Kosten des Motorwagens 10000
3. Kosten der elektrischen Ausrüstung des Motor-
wagens, und zwar ein Elektromotor von 20 PS
inkl. aller sonstigen erforderlichen elektrischen
Einrichtungen zu 300 Mk. für die Pferdestärke



6000



4. Herstellung der Stromzuführungsleitungen per
Kilometer 10000 Mk., d. i. für 1250 m

12500

5. Herstellung des Nebengeleises auf bereits bestehen-
dem Bahnplanum mit 24000 Mk. per Kilometer,
d.i. für 1250 m


30000


Aus diesen Ziffern, welche ziemlich willkürlich und hoch angenommen wurden, lässt sich gegebenen Falles ein allgemeiner Voranschlag über die Gesamtkosten einer derartigen Einrichtung nach Massgabe der Anzahl der benötigten Maschinen und Stationsausrüstungen erstellen, und steht es ausser allem Zweifel, dass sich diese Kosten bei praktischer Ausführung wesentlich reduzieren lassen werden.

Hiermit wurde die diesem Vorschlage zu Grunde liegende Idee und deren Ausgangspunkt nur in den allgemeinsten Umrissen festgelegt und ebenso die aus der Durchführung derselben möglicherweise erzielbaren Vorteile nur im Grossen und Ganzen erwähnt. Es darf aber nicht unterlassen werden, darauf hinzuweisen, dass die Einbürgerung eines derartigen Umsteige Verfahrens eine belebende Wirkung auf den allgemeinen Verkehr, namentlich aber auf die Frequenz der Schnellzüge ausüben wird, indem die Möglichkeit, von Mittelstationen aus rascher als bisher und ohne die vielen Schwierigkeiten, mit welchen das Reisen von denselben mittels Fernzügen begleitet war, von einem Orte zum anderen zu gelangen, die Reiselust jedenfalls wesentlich erhöht.

Diese Idee, welche nach bestem Wissen neu und original ist, hiermit der Oeffentlichkeit ohne jedweden weiteren Anspruch als dem der Priorität übermittelnd, würde es dem Verfasser die grösste Befriedigung gewähren, wenn die mit selber gegebene Anregung auf fruchtbaren Boden fiele und Anlass zur Durchführung einschlägiger Versuche geben würde.

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Elektrotechnische Zeitschrift 1899, H. 46.

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