mit dem Unterschiede, daß der Preis des Zündöles (Gasöles) mit Rücksicht auf die inzwischen eingetretene Verringerung des Zollsatzes auf rd. 11 M/100 kg frei Verbrauchsort ermäßigt wurde. Für den elektromotorischen Antrieb wurden die Stromkosten einerseits auf Grund des von Klingenberg angegebenen Tarifes, anderseits auf Grund des neuen Tarifes des städtischen Elektrizitätswerkes Nürnberg vom 1. Januar 1913 berechnet1). Hierbei habe ich im Fall 2 angenommen, daß der gleiche Dieselmotor wie im Fall 1 aufgestellt wird, so daß also die in Form von Elektrizität an den Fabrikbetrieb abgegebene Energie um den Betrag der Dynamoverluste kleiner ist als im Fall 1. Für den Vergleichsfall >>Anschluß an ein Elektrizitätswerk<<< wurde jeweils die gleiche Zahl von Kilowattstunden angenommen.

Zunächst lassen die Abbildungen 2 und 4 deutlich erkennen, daß unter Zugrundelegung eines zeitgemäßen Strom

Abb. 6.

Vergleichswerte der Betriebskosten nach Abb. 3 und 4.

17500

15000

72500

10000

7500

5000

2500

0

1/4

7/2

3/4

Vollbelastung 150 PSe Belastung des Dieselmotors oder des Elektromotors

an

Vielfach wird deshalb Fall 1 und 2 miteinander vereinigt, indem man eine Haupttransmissionsanlage unmittelbar treibt und außerdem eine Dynamo aufstellt, um fernerliegende Abteilungen des Betriebes auf elektrischem Wege mit Kraft zu versorgen.

Um alle Belastungsmöglichkeiten zu berücksichtigen, habe ich für beide Fälle unter Zugrundelegung einer Betriebsdauer von 3000 st die gesamten jährlichen Betriebskosten ermittelt und in Abhängigkeit von der Belastung zeichnerisch dargestellt, Abb. 1 bis 6. Hierbei wurden für Dieselbetrieb die von mir angenommenen Werte beibehalten,

0

7/4

1/2

3/4

7

Vollbelastung 100 KW Belastung des Dieselmotors oder Strom = entnahme bezogen auf den grössten Anschluss

tarifes auch bei dem in der Anschaffung so billigen Elektromotor erhebliche Betriebskosten bei geringen Belastungen aufzuwenden sind. Beim Dieselmotor, oder überhaupt bei Wärmekraftmaschinen, sind die Betriebskosten im Leerlauf und bei geringen Belastungen in der Hauptsache durch die Kapital- und Betriebsführungskosten bedingt, bei Elektromotoren hingegen durch die sogenannte Grundgebühr. Diese bildet für das Elektrizitätswerk gewissermaßen den Ersatz der Unkosten für die Bereitstellung der Stromerzeugungs

deutscher Ingenieure.

anlage und des Leitungsnetzes. Die Grundgebühr entspricht im wesentlichen den Kapitalkosten sowie den Betriebsführungs- und Verwaltungskosten des Elektrizitätswerkes. Auch beim Elektromotor kommen demnach bei geringer Belastung und im Leerlauf hohe Beträge für Verzinsung, Abschreibung usw., wenn auch äußerlich in andrer Form als bei Wärmekraftmaschinen, in Betracht.

Vereinigt man die Kurven der gesamten Betriebskosten im Fall 1 und 2 zu je einem einzigen Schaubilde, so ergeben sich die Abbildungen 5 und 6, die deutlich zeigen, daß im Fall 1 der Antrieb durch Dieselmotor bei weitem wirtschaftlicher ist als der mittels Elektromotors, selbst bei den hier zugrunde gelegten sehr niedrigen Tarifen. Im Falle 2 dagegen schneiden sich die Kurven der beiden Motoren bei etwa 1/4- bezw. 3/4-Belastung, je nachdem man mit dem Nürnberger oder dem Klingenbergschen Stromtarif rechnet. Für Belastungen unter 1/4 oder 3/4 würde sonach der Bezug der elektrischen Energie geringere Betriebskosten verursachen als die Erzeugung der Elektrizität im eigenen Werk, immer vorausgesetzt, daß die Kosten der Kilowattstunde nicht höher sind, als vorstehend angenommen.

Wenn die Kraft teilweise mechanisch, für fernerliegende Betriebsabteilungen hingegen elektrisch übertragen wird, so ergeben sich für die Betriebskosten Verhältnisse, welche zwischen denen von Fall 1 und 2 liegen. Diese beiden Fälle sind daher gewissermaßen als Grenzfälle zu betrachten und schließen alle praktisch vorkommenden Fälle ein.

Aus obigen Darlegungen geht hervor, daß der Unterschied zwischen meinen und den Klingenbergschen Ergebnissen in der Hauptsache darauf zurückzuführen ist, daß Hr. Klingenberg seine Wirtschaftlichkeitsrechnungen auf eine sehr geringe Belastung bezw. Ausnutzung der Arbeitsmaschinen aufbaut, die vielleicht im ersten Jahre zutreffen mag, im Mittel der ganzen Betriebzeit aber, bei einigermaßen richtigem Entwurf und Betrieb des Werkes, gewiß zu niedrig ist.

Bei meinen Rechnungen wurden im übrigen die Ausgaben für Kühlwasser ziemlich hoch angesetzt. Diese Kosten lassen sich größtenteils ersparen, wenn man einen Brunnen oder ein Kühlwerk vorsieht; sie sind unter Umständen sogar als Gewinn zu verbuchen, wenn man das heiße Kühlwasser nutzbringend verwendet.

Aber auch aus andern Gründen stellen sich die Verhältnisse für die Dieselmotorenanlage gewöhnlich günstiger. Vor allem sind deren Anschaffungskosten sowie deren Brennstoffverbrauch von mir reichlich hoch angenommen worden.

Anderseits ist in Abb. 2 nicht berücksichtigt worden, daß der Elektromotor bei Teilbelastungen einen höheren spezifischen Stromverbrauch als bei Vollbelastung hat, vergl. in dieser Hinsicht Abb. 7; ferner ist die Leerlaufarbeit des Elektromotors der Einfachheit halber gleich null gesetzt worden, entsprechend der Abstellung des unbelasteten Motors. In Wirklichkeit erhöhen sich deshalb die Stromkosten bei niedrigen Belastungen etwas.

Ganz besonders ist aber darauf hinzuweisen, daß die für den Bezug der elektrischen Energie angenommenen Stromtarife außerordentlich niedrig sind. Meines Wissens ist schon der neue, seit 1. Januar 1913 geltende Nürnberger Tarif einer der günstigsten in Deutschland. Der von Hrn. Klingenberg angenommene, noch niedrigere Tarif dürfte nur für Gemeinden, nicht aber für Einzelabnehmer in Betracht kommen. Wenigstens sind mir in Deutschland keine Ueberlandwerke bekannt, die ihren Strom aus dem Niederpannungsnetz zu so geringen Gebühren abgeben. Selbst die großen Berliner Elektrizitätswerke verkaufen den Strom für technische Zwecke bei den hier in Betracht gezogenen Leistungen wesentlich teurer. Der Schnittpunkt der Kurven in Abb. 5 und 6 wird sich daher in den meisten Fällen, je nach den Kosten der Kilowattstunde, mehr oder weniger nach links, d. h. zugunsten des Dieselmotors verschieben.

Wenn irgendwo noch billigere Stromtarife, als vorstehend angenommen, eingeräumt werden, so handelt es sich meistens um größere Abnehmer und Tag- und Nachtbetrieb. In diesen Fällen arbeitet aber der Dieselmotor ebenfalls bedeutend günstiger, weil dann die Kapitalkosten verhältnismäßig niedriger werden. Der Vorteil des Dieselmotors gegenüber dem Elektromotor wächst naturgemäß mit der Größe und der Betriebsdauer der Maschine.

Die vorstehenden Ausführungen lassen erkennen, daß in meinen Wirtschaftlichkeitsrechnungen die Zahlen für den Dieselmotor keinesfalls zu günstig, sondern sogar etwas zu ungünstig gewählt wurden, während anderseits für den Elektromotor eher zu günstige Verhältnisse angenommen worden sind. Dies geht unter anderm auch daraus hervor, daß der für kleine Elektromotoren mit geringer Betriebsdauer angenommene Strompreis ziemlich niedrig ist, da für solche seitens der Ueberlandwerke meistens ein Preis von 25/KW-st und mehr verlangt wird.

Selbstverständlich gibt es auch bei weniger niedrigen Stromtarifen Fälle und das dürfte aus vorstehenden Aufzeichnungen in Verbindung mit den Ausführungen des Hrn. Klingenberg besonders deutlich hervorgehen, in denen der Elektromotor den Vorzug verdient. So z. B. wird für Firmen, denen die Beschaffung des Kapitales große Schwierigkeiten macht, oder für Neugründungen, deren Entwicklung noch gar nicht vorauszusehen ist, der Anschluß an ein Elektrizitätswerk unbedingt von Vorteil sein, weil dadurch zunächst die geringsten Kosten verursacht werden. Im allgemeinen aber ist nach meinen Erfahrungen für heute und für absehbare Zeit die eigene und unabhängige Krafterzeugung durch eine moderne Maschinenanlage die wirtschaftlich vorteilhafteste.

Friedrich Barth, Oberingenieur

an der Bayerischen Landesgewerbeanstalt.

25 100

0

0

kg/qcm 10

Schieberkasten druck ogdi

150

155

160

165

170

175

180

Geschwindigkeit

Ueberhitzung

Luftleere in der Rauch = kammer

(x2 - x1) gemäß Gl. (29), also t 3 (0,89 - 0,817) = 0,219 und schließlicht = t + At gemäß Gl. (28), mithin t= 1,225+0,219=1,444 min.

In gleicher Weise sind die Werte va und t in Spalte 7 und 8 der Zusammenstellung 15 für die Zeilen 3, 5, 6, 7, 9 und 13 berechnet worden; es handelt sich in diesen Fällen um eine Beschleunigung, bei welcher nach Gl. (28) die wirkliche Fahrzeit größer ist als die Fahrzeit in Spalte 5 bei der gleichförmigen Geschwindigkeit nach Spalte 4.

15. März 1913.

Die Summe der Zahlenwerte in Spalte 8 ergibt die kürzeste Fahrzeit bei mittelstarkem Seitenwind; sie beträgt demnach 33,87 min. Wenn in Wirklichkeit bei der Versuchsfahrt, s. Abb. 11, nur 3212 min gebraucht wurden, so muß in Betracht gezogen werden, daß die Rechnung für einen mittelstarken Seitenwind gilt, während in Wirklichkeit nur ein leichter Seitenwind wehte. Im Versuchsbericht wird das Wetter als >>gut<< bezeichnet.

Außerdem wurde der Lokomotive auf der letzten, etwa 7 km langen Steigung 1:100 vor Mansfeld, wie Abb. 11 zeigt, eine Leistung zugemutet, die etwa 20 VH größer war als die dem Verfahren zugrunde gelegte größte Zylinderleistung für eine Geschwindigkeit zwischen 60 und 65 km/st (vergl. die Zusammenstellung auf S. 255). Uebrigens wurden bei andern Fahrten mit annähernd gleich schweren Zügen Fahrzeiten zwischen 32 und 36 min beobachtet, so daß die berechnete Fahrzeit von rd. 34 min einen Mittelwert darstellt.

Die Fahrgeschwindigkeiten aus Spalte 6 und 7 der Zusammenstellung 15 sind zum Vergleich mit den beobachteten in Abb. 11 an den Endpunkten der Streckenabschnitte senkrecht zum Wege aufgetragen und die Endpunkte der Senkrechten durch gerade Linien verbunden worden. Die berechnete Geschwindigkeitslinie verläuft im ersten Teile der Strecke bis zum Endpunkt der ersten, 5 km langen Steigung 1:100 fast übereinstimmend mit der beobachteten; in den folgenden wagerechten und fallenden Abschnitten erhebt sie sich über die beobachtete bis 90 km/st gemäß der Einschränkung, um auf der letzten Steigung wieder darunter zu fallen.

Da nach der Beobachtung die Geschwindigkeit sogar im Gefälle abgenommen hat, muß ein zwingender Grund vorgelegen haben, von der Möglichkeit, die in der langen Steigung erheblich verminderte Geschwindigkeit des Zuges zu beschleunigen, im Gefälle keinen Gebrauch zu machen.

Auf der letzten langen Steigung vor Mansfeld ist die Geschwindigkeitsabnahme wegen der erheblich größeren Inanspruchnahme der Lokomotive in Wirklichkeit geringer als nach der Berechnung. Im übrigen zeigt aber der Verlauf der berechneten Geschwindigkeitslinie eine befriedigende Uebereinstimmung mit der Beobachtung und berechtigt auch im Hinblick auf die berechnete Fahrzeit zu dem Schluß, daß die Anwendung des Verfahrens zur Bestimmung

der Belastungsgrenzen von Dampflokomotiven auf die Berechnung der Fahrzeiten von Eisenbahnzügen, die Quintessenz des Verfahrens, und auf die Fahrplanbildung im allgemeinen zu brauchbaren, mit der Erfahrung übereinstimmenden Ergebnissen führt.

Die damit verbundene Mühe darf nicht gescheut werden, weil es nur auf diese Weise möglich ist, dem Einflusse der allmählichen Geschwindigkeitsänderungen beim Neigungswechsel der Bahn auf die Fahrzeit Rechnung zu tragen, ein Bedürfnis, welchem nach den bisher üblichen Verfahren nicht entsprochen werden kann. Insbesondere lassen sich alle Untersuchungen, die sich auf das Anfahren der Eisenbahnzüge erstrecken, erst auf dieser Grundlage einwandfrei durchführen. Man ist nicht mehr auf die unsicheren Annahmen von Zeitzuschlägen für das Anfahren angewiesen. Der Begriff der Grundgeschwindigkeit, auf welchem das jetzige Verfahren der meisten deutschen Eisenbahnverwaltungen zur Berechnung der Fahrzeiten nach Betriebslängen beruht, ist entbehrlich und wird zweckmäßig im Sinne der §§ 54 und 66 der Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (Reichsgesetzblatt 1904 Nr. 47) durch >>regelmäßige Höchstgeschwindigkeit<< bei Anwendung der regelmäßigen Fahrzeit oder durch die um 10 VH größere Höchstgeschwindigkeit bei Anwendung der kürzesten Fahrzeit ersetzt, worunter stets eine solche Geschwindigkeit zu verstehen ist, die den sonstigen einschränkenden Bestimmungen der B.-O. nicht unterworfen ist.