»Rauchgas und Schornsteinauswurf – Teil 2
Auf db58 haben wir schon verschiedene Punkte der Rauch- und Staubentwicklung durch den Dampfbetrieb beleuchtet – erinnert sei z. B. an den Beitrag über den Einsatz amerikanischer Kohle.
Im Jahr 1959 wurde eine große interne Untersuchung veröffentlicht, die durch einen Bundestagsbeschluss vom 4. Juli 1956 zur „Reinhaltung der Luft“ initiiert wurde.
Rauchgase und Schornsteinauswurf
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Teil II
Für die Dampflok insgesamt gibt die jährlich verbrauchte Kohlenmenge die Grundlage für einen globalen Überblick. Aus jedem Kilogramm Kohle entstehen 13,0 Nm³. Aus Messungen an Lokomotivrauchgasen ist bekannt, dass 1 Nm³ Rauchgas 2,3 g Asche, Ruß und Staub (im folgenden kurz Staub genannt) enthält. Zieht man von der gesamten Kohlenmenge 15 % für das Anheizen und das Ruhefeuer der Lok im Bw ab, so ist aus den genannten Zahlen die Gesamtmenge an Staub zu berechnen, die auf unsere Strecken von den Dampflok in die Luft geworfen wird. Diese Staubmengen fallen rechts und links der Strecke nieder. Eine theoretische Untersuchung über den Flugweg zündfähiger Funken, die aus einem Lokschornstein ausgeworfen werden ergab, dass mäßiger Sturm (etwa 23 m/sek) als Seitenwind Funken etwa 100 m weit trägt. Deshalb haben wir die Einflusszone für den leichteren Staub auf 120 m beiderseits der Bahnkörpermitte angesetzt. Selbstverständlich spielen hier örtliche Verhältnisse, Windstärke und Windrichtung eine bedeutende Rolle und unsere Rechnung kann nur mit größenordnungsmäßig richtigen Ansätzen arbeiten.
Legen wir unserer Betrachtung die Zahlen von 1958 zugrunde, so wurden 7,94 Mio t Steinkohle für die Lokfeuerung verbraucht, nach Abzug von 15 %, also 6,75 Mio t auf den Strecken, die 43.210 km fortlaufenden Gleisen ausmachen. Auf einen Kilometer eingleisiger Strecke wurden als monatlich 13,0 t Steinkohle verbrannt und der monatliche Staubniederschlag auf 100 m² der oben definierten Fläche betrug:
- bei eingleisigen Strecken 0,166 kg/100² und Monat
- bei zweigleisigen Strecken 0,332 kg/100² und Monat.
Da die Strecken der DB jedoch sehr unterschiedlich mit Reise- und Güterzügen belegt sind, muss diese globale Betrachtung durch eine individuelle Betrachtung ersetzt werden, der anhand der Streckenbelegungspläne der Obl’en West und Süd für die einzelnen Streckenabschnitte den Rauchgasanfall und den Staubauswurf ermittelt. Hierbei wird ein durchschnittlicher Kohlenverbrauch der Lok (nach Abzug der Anheizkohle) von 13,1 t/1.000 km in Rechnung gestellt. Die Ergebnisse dieser Berechnungen sind in einer Streckenkarte farbig eingetragen.
Die im Bw für Anheizen usw. verbrannte Kohlenmenge belastet ebenfalls die Umgebung mit Staub. Hier wurde als Einflusszone eine Kreisfläche mit einem Radius von 750 m angenommen. Die Ergebnisse wurden in einer zweiten Karte eingetragen.
Die Anlagen 1 und 2 (Anm.: 2 wird von uns später veröffentlicht) zeigen Ausschnitte von diesen Karten. Die Strecken und die Betriebswerke sind je nach der Größe des Rauchgas- und Staubanfalls in 6 Gruppen geteilt und farbig gekennzeichnet. Der tägliche Rauchgasanfall reicht bei den Strecken von 8.500 Nm³ bis über 64.000 Nm³ je km Streckenlänge und bei den Betriebswerken von 200.000 Nm³ bis über 1.000.000 Nm³. Der monatliche Staubniederschlag in kg auf 100 m² Niederschlagsfläche erreicht bei den DB-Hauptstrecken Werte zwischen 0,25 bis 1,88 kg/100 m² und bei den Bw Werte zwischen 0,8 bis 4,0 kg/100 m² und Monat. Dabei wurde, wie schon gesagt, als Niederschlagsfläche eine Breite von 120 m beiderseits der Bahnkörpermitte und bei den Bw eine Kreisfläche von 1.500 m Ø angenommen.
Auch die mit Verbrennungsmotoren arbeitenden Triebfahrzeuge verunreinigen die Luft durch ihre Auspuffgase. Es wurden im Jahre 1958 etwa 100.000 t Dieselkraftstoff in unseren Diesellok und Verbrennungstriebwagen verbrannt. Je kg Dieselkraftstoff entstehen je nach dem Luftüberschuss 20 bis 30 Nm³ Auspuffgase, die C02, CO und S02-Gase sowie gelegentlich auch Ruß als luftverunreinigende Anteile enthalten. Es bestand der Wunsch, auch diese Verunreinigung der Luft durch die Abgase der Brennkrafttriebfahrzeuge in einer Streckenkarte darzustellen, zumindest für die am stärksten mit ihnen belegten Strecken. Diese Untersuchung steht aber noch aus.
Um diese rechnerisch ermittelten Werte der Dampflok mit der Wirklichkeit vergleichen und auf ihre Richtigkeit überprüfen zu können, wurden von den Prüfstellen für Wärme- und Energiewirtschaft der DB eine große Anzahl von Staubniederschlagsmessungen mittels Leimfolien durchgeführt. In nachstehender Tabelle sind die Ergebnisse dieser Staubniederschlagsmessungen im Vergleich zu den errechneten Werten aufgeschrieben:
Sie lassen erkennen, dass der bei der Aufstellung der Streckenkarten zugrunde gelegte Staubgehalt je Nm³ und die Einflusszonen mit der Wirklichkeit hinreichend übereinstimmen und die errechneten Werte des Staubniederschlages eine brauchbare Diskussionsgrundlage für die Behandlung dieses Problems mit anderen Stellen abgeben. Die Streckenkarte ist dann auch der Bundesregierung vorgelegt worden.
In dem Bericht und dem folgenden Kartenausschnitt wird häufig die Maßeinheit Nm³ verwendet. Nm³ ist laut Wikipedia das Normvolumen der Pneumatik, Verfahrens- und Gastechnik.
Die Karte wurde farblich überarbeitet.