Loks mit Flüssigbrennstoff

  • Ob es wohl denkbar wäre zumindest kleinere Lokomotivkessel mit Holz-Pellets zu befeuern ? Holzpellets gelten ja als regenerativer Brennstoff und werden gefördert.......

  • Hallo Volker,

    natürlich kann man damit feuern, aber der Heizwert wird nicht besonders hoch sein und somit wird der Kessel seine Leistung nicht erbringen. Das könnte eine Lösung für einen Feldbahn-Vorführbetrieb sein, wenn man nur kurze Strecken fahren muss und dann wieder viel Zeit zur Erholung des Kessels hat.

    Muss der Kessel etwas Leistung bringen, muss auch der Brennstoff eine entsprechende Energie liefern.

    Im Streckenbetrieb dürften solche Feuerungen mit Holz oder Pellets ausscheiden.

    Viele Grüße

    Dampfachim

  • Mahlzeit!

    Die Museumsbahn Rheinbähnle (ehemalige Dienstbahn der Internationalen Rheinregulierung) verfeuert in ihren 750-mm-Dampfloks Holzbriketts und befährt heute noch rund 25 von ursprünglich 33 km Strecke mit recht ansehnlichen Zuglängen für die 80/90PS-B-Kuppler. Es ist also grundsätzlich machbar.

    Nun schauen wir uns aber mal die Zahlen an: Je nach Zusammensetzung und Restfeuchte haben gängige Holzbriketts einen Heizwert von 4,3 kWh/kg (Weichholz)-5,2 kWh/kg (Hartholz). Steinkohle liegt im Mittel bei 8,06 kWh/kg. Somit wird etwa die doppelte Menge an Brennstoff im Vergleich zur Steinkohle benötigt. Der Heizer wird sich bedanken, die Logistik für die Brennstoffversorgung muss auch angepasst werden. Nun zum Preis, der letztlich eine wesentliche Rolle spielt. Da ist die Bandbreite recht weit: rechteckige Weichholzbrikett sind ab etwa 220€/t zu haben. Runde Hartholzbriketts schlagen dagegen mit rund 350€/t im wahrsten Sinne des Wortes zu Buche. Die Tonne oberschlesische Steinkohle liegt bei rund 190€/t. Die berühmte walisische Kohle (welsh steam coal) kostet pro Tonne um die 400€. Dem Kaufmann wird also das Holzbrikett schwer im Magen liegen, muss er doch für den Umstieg von oberschlesischer Kohle auf Weichholzbriketts reichlich das Doppelte zahlen, bei Hartholzbrikett mehr als das Dreieinhalbfache!

    Dazu kommt noch das Problem der Lagerung. Die Holzbriketts sind extrem anfällig für Feuchtigkeit und können nicht im Freien gelagert werden, sondern müssen in trockenen Räumen lagern werden. Sonst quellen sie auf, zerfallen und beginnen zu schimmeln. Das Brennverhalten ist dann unbrauchbar. Jeder, der sich im Baumarkt schon einmal so ein in Folie eingeschweißtes 10kg-Paket angeschaut hat, das ein wenig geschwitzt hat, wird das kennen. Es bedüfte demnach eines geschlossenen und möglichst klimatisierten Brikettbunkers. Aber auch die Kohlenkästen der Loks müssten abgedeckt sein. Die lagerfähigen Steinkohlesorten dagegen können auch längere Zeit im Freien lagern.

    Von den im Handel erhältlichen Sorten sind m.E. auch nur die Weichholzbriketts in der rechteckigen Form aus der Stückpresse zum Schaufeln einigermaßen geeignet. Die langen runden Hartholzbriketts aus der Strangpresse müssten erst gebrochen werden.

    Der geringe Asche-Anteil ist ein wesentlicher Vorteil der Holzbriketts. Änderungen an den Roststäben und den Funkenfängern müssen auch mit Kalkuliert werden. Unterm Strich wäre ein Probeeinsatz sicherlich interessant, doch in Anbetracht der Nachteile ist eine einigermaßen wirtschaftliche Betriebsweise damit unter aktuellen Bedingungen schwer vorstellbar. Auf irgendwelche Förderungen für die Umstellung zu bauen, ist aus der Erfahrung der letzten Jahr sicherlich ziemlich naiv.

    Bei der Bio-Kohle, die aus torrefizierter Bio-Masse besteht, sollen durch die Erhöhung der Engergiedichte ähnliche Heizwerte, wie bei Steinkohle erreicht werden. Die Stückgröße würde ein Verfeuern auch bei manueller Rostbeschickung ermöglichen. Die Preise liegen jedoch wegen des aufwendigen Herstellungsprozesses in Größenordnungen oberhalb von 450-500€/t. Zur Lagerfähigkeit habe ich keine verwertbaren Angaben gefunden.

    BioCoal Herstellung in Steenwijk/NL

    Ein Werbefilm der Stramproy Green gibt einen Überblick über die Herstellung von Bio-Kohle. Die Fabrik, die für die Herstellung von 90.000t/Jahr ausgelegt war ging jedoch im Frühjahr 2013 in Insolvenz.

    Gruß Sven

  • Ich habe jetzt mal rein Interesse halber eine völlig naive Frage.. Ich habe da wirklich keine Ahnung.

    Aber wie sieht das eigentlich mit Holzkohle aus? Mal von den wahrscheinlich viel zu hohen Herstellungskosten / Energieverbrauch abgesehen

    Die dürfte ja im Heizwert nahe an der Steinkohle liegen, immerhin ist sie ja auch zum Schmiedefeuer geeignet.


    Aber könnte man sowas eigentlich in einer Dampflok die für Braunkohle geeignet ist verfeuern?

    Gruß André

  • Mhh ich denke aber Holzkohle wird erstens zu teuer (Herstellung) sein und zu schnell runterbrennen. Man braucht also viel zu viel davon, was das ganze absolut unwirtschaftlich machen würde.. Meine Frage ist auch mehr so gemeint, ob es prinzipiell gehen würde. Gibt es da überhaupt Erfahrung?

    Interessant finde ich das Altreifen im Brennwert nahe der Steinkohle liegen.. Aber ob man da noch gerne mit dem Dampfzug fährt...?

    Gruß André

  • Ich habe jetzt mal rein Interesse halber eine völlig naive Frage.. Ich habe da wirklich keine Ahnung.

    Aber wie sieht das eigentlich mit Holzkohle aus? Mal von den wahrscheinlich viel zu hohen Herstellungskosten / Energieverbrauch abgesehen

    Die dürfte ja im Heizwert nahe an der Steinkohle liegen, immerhin ist sie ja auch zum Schmiedefeuer geeignet.


    Aber könnte man sowas eigentlich in einer Dampflok die für Braunkohle geeignet ist verfeuern?

    Gruß André

    Hallo,

    leider hat Holzkohle keine Flammenbildung und gerade diese benötigt man um eine Dampflokomotive zu beheizen.

    Ich selbst habe als Kind einen Lokheizer gefragt, warum man denn nicht mit Anthrazit heizt? Dieser hat doch einen größeren Heizwert als Steinkohle, aber hier gibt es eben das selbe Problem wie mit Holzkohle - sie glüht einfach nur auf dem Rost.

    Da kann ich mir Holzpellets viel eher als Dampflokbrennstoff vorstellen, vor allem, weil der Kessel damit automatisch beschickt werden kann!

    Mal schauen, was da noch passiert.

  • Hallo!

    Nachdem mit der Wasserstoff-Studie der HSB dieses Thema wieder aktuell wurde (und es ja beileibe nicht nur den Harz betrifft), hier ein paar Gedanken von mir.

    Ich habe hier mal eine ganze Menge möglicher Brennstoffe mit einigen Eigenschaften zusammengestellt (natürlich mit gewissen Unsicherheiten wegen laufender Preisschwankungen oder naturbedingten Streuungen - Recherche im Netz bzw. Angaben in vorherigen Posts):

    Bei der walisischen Steinkohle gibt der VDMT etwas andere Preise an im Vergleich zur polnischen, ist allerdings auch schon wieder ein paar Jahre her...

    Steinkohle ist so betrachtet eigentlich unschlagbar - hohe Dichte, hoher Heizwert und niedriger Preis.

    Wasserstoff steht dagegen am anderen Ende mit einem ca. 10-fachen Energiepreis und einer lächerlich geringen Dichte (die auch mit hoher Kompression keine beeindruckenden Werte erreicht). Auch die derzeitigen Bio-Alternativen sind preislich weit abgeschlagen, möglicherweise könnte hier eine großserienmäßige Produktion eine Senkung bringen. Eine solche ist aber kaum in näherer Zukunft zu erwarten, und wenn, dann ist durch (politisch geforderte) hohe Nachfrage eine große Konkurrenz zu erwarten...

    Ob sich alle Formen von Pyrolyse-Kohle für den Dampflokbetrieb eignen könnten, würde ich wie schon andere Vorposter stark bezweifeln. Es handelt sich dabei ja um relativ reinen Kohlenstoff, der zwar lange, aber weder besonders gasreich noch besonders heiß brennt (bzw. eher glüht). Für den Sonntag am Grill ideal, aber für die notwendige Leistung in einer Dampflok?? Und sofern man keine Briketts presst, ist die äußerst geringe Dichte auch ein großes Problem - viel benötigtes Volumen, blöd zu manipulieren (und entsprechend viel "Bruch") und bleibt bei großem Saugzug vermutlich nicht auf dem Rost liegen.

    Die Versuche mit (umgebauten) Leichtölfeuerungen haben sich ja weitgehend nicht großartig bewährt bzw. waren mit entsprechenden Leistungseinbußen erkauft. Bei der DFB hat man mit den Loks 6 und 7 vor einigen Jahren Vergleichsfahrten durchgeführt zwischen Kohle und Heizöl extraleicht. Für eine eventuelle Wiederinbetriebnahme der ex BVZ 7 ist als Konsequenz der Rückbau auf Kohlefeuerung vorgesehen, da diese leistungsmäßig der Ölfeuerung deutlich überlegen war. Auch bei der RhB 11 "Heidi" hat der Umbau auf Öl trotz Überhitzer offenbar keine Leistungssteigerung gebracht.

    Die SLM/DLM Neubauloks am Schafberg wurden ja schon erwähnt - mittlerweile sind sie Reserve für die Dieselloks. Es gab bei diesen von Anfang an zahlreiche Probleme:

    • keine Flammenüberwachung, d.h. Öl rann aufs Gleis, wenn der Brenner ungeplant erlosch (war speziell bei den Versuchsfahrten am Schneeberg im Wasserschutzgebiet etwas prekär)
    • nach einigen Betriebsjahren starke Schäden an den Kesseln
    • die Betriebskosten sind deutlich höher als bei den Dieselloks, daher nur mehr Reserve bei hohem Andrang
    • sehr unangenehmer Geruch
    • Die erwähnte starke Rauchentwicklung könnte ich allerdings nur beim Zünden des Brenners beobachten oder bei starken Leistungsänderungen, normalerweise waren sie fast rauchfrei

    Wie sich die Situation in Brienz im Vergleich darstellt, ist mir leider nicht bekannt. Aber die Lok aus Montreux wurde ja auch nach ein paar Jahren nach Brienz abgegeben...

    Als großer Vorteil bleibt die (mögliche) Einsparung des Heizers und durch fehlenden Funkenflug bestehen keine Probleme bei Waldbrandgefahr. Und mit einem entsprechend angepassten (Neubau-)Kessel könnte das Leistungsproblem bei kleinen Loks eventuell behoben werden, da ein Ölbrenner doch eine wesentlich längere Flamme als Kohle erzeugt. Diese muss sich in einer entsprechend großen Feuerbüchse entfalten und mit Luft vermischen können...

    Tja, dann bleibt abgesehen von der eher weniger beliebten Braunkohle (deren Förderung auch laufend abnimmt) eigentlich nur noch Holz übrig. Billig, leicht verfügbar, CO² neutral und auf Rumäniens letzter Waldbahn seit Jahren erprobt ^^. Dort führt man allerdings einen "Hilfstender" hinter der Lok mit und es wird nach Bedarf Scheitholz nach vorne gereicht. Der volumetrische Heizwert gegenüber Kohle ist ja deutlich niedriger, was bei Tenderloks schnell zu Platzproblemen führen würde, auch wäre das zu manipulierende Gewicht etwa doppelt so groß. Dazu kommt das Problem Funkenflug, welches mit den Kobelschornsteinen aber anscheinend kontrollierbar ist. Für eine deutsche Einheitslok wäre das natürlich eine optische (und geometrische) Herausforderung 8o...

    Die große Rostfläche von für Braunkohle ausgelegten Loks könnte für Holz eventuell ausreichend sein, die Ausführung des Rosts dagegen wäre wieder ein eigenes Thema, speziell bei Holzbriketts und -pellets (noch verschärft durch das "Zerbröseln" des Brennstoffs und dem anschließenden Verlust durch Saugzug). Als Mittelding würde ich es am ehesten einmal mit ganz groben Hackschnitzeln versuchen (so ca. in Kohlengröße) - brennt schnell an, wäre mit der Schaufel zu verteilen und eher leicht herstellbar. Holzscheite in Meterlänge sind am Führerstand ja doch etwas unhandlich, auch wenn das in Viseu de Sus niemanden abschreckt ^^.

    Fazit - schwierig. Sollte die Steinkohlenförderung wirklich in näherer Zukunft keine Lokomotivkohle mehr bereitstellen, sehe ich derzeit eigentlich keine wirklich brauchbare nachhaltige Alternative, die auch hohe Kesselleistungen über längere Strecken befeuern kann (bspw. auf den Brocken). Für mittlere Leistungen könnte Holz durchaus eine Möglichkeit sein, Schweden und Russland haben das früher ja durchaus praktiziert (und nicht nur auf Waldbahnen).

    Rein aus Umweltgründen die Kohlefeuerung bei Dampfloks zu verbieten halte ich dagegen für völligen Schwachsinn, das wäre reiner Aktionismus. Auch wenn hier keine Abgasnachbehandlung stattfindet, werden die paar noch im Einsatz befindlichen Loks nicht das Klima zum Kippen bringen. Da gibt es andere, DEUTLICH größere CO²-Produzenten, bei denen das Einsparungspotential "etwas" größer ist ;)...

    Viele Grüße,
    Andreas

  • Was die walisische Kohle anbelangt, so soll dieses Jahr die letzte Grube geschlossen werden, die Kraftwerkskohle produziert. Seine Sortieranlage ist vor einigen Wochen ausgefallen und wird nicht repariert.

    Dampfeisenbahnen im Vereinigten Koenigreich erwaegen die Herstellung von "Ovoids" oder den Import von Kohle aus Kolumbien oder Kasachstan.