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Echtdampf und NichtDampf Konzepte für Elektro- und Flüssigtreibstoff-Antriebe

Der Nachbau von Triebfahrzeugen der grossen Eisenbahn für die Gartenbahn stellt die beiden Gruppen vor ganz verschiedene Herausforderungen. Während Dampfer das Vorbild in allen seinen Teilen verkleinern und dabei nahe beim Vorbild bleiben können, kann der NichtDampfer nur die äussere Hülle nachbilden, während er die inneren Fuktionen selber konstruieren muss. Diese Seite diskutiert Antriebskonzepte für Modelle, die mit Elektrizität oder flüssigen Brennstoffen betrieben werden.

Die Dampflok ist ein fahrendes Kraftwerk

Die Dampfmaschine wird mit Kohle gefüttert und erzeugt daraus kinetische Energie. Kohle ist im Beispiel der Energieträger, dessen Inhalt in mehreren Umwandlungsschritten schliesslich als Bewegungsenergie an die Räder abgegeben wird. Der Kohlenstoff wird zunächst verbrannt, es entsteht Wärmeenergie. Diese erhitzt das Wasser, im geschlossenen Kessel entsteht gespannter Dampf, also Druck. Dieser wird in einem dritten Schritt im Zylinder entspannt und bewegt den Kolben - wir haben endlich die Bewegungsenergie, welche die Lok in Fahrt bringt:

mit drei Umwandlungen wird aus Kohle Bewegungsenergie

Eine Dampflok ist eine Ganzheit: Sie zeigt den Vorgang der Energie-Umwandlung beispielhaft und unmittelbar erfassbar und sichtbar. Man sieht die Kohle und den Heizer, der sie in die Brennkammer schaufelt, man spürt die Hitze und sieht dem Rauch aus dem Schornstein steigen, man sieht den Druck am Abblasen des Sicherheitsventils und beim Anfahren die Arbeit, die er verrichtet, man erlebt mit, wie die Kolbenstange sich bewegt und die Kraft über die Kurbelstange in die Drehbewegung der Räder umwandelt. Und die Lok bewegt sich, beschleunigt und zieht Wagen hinter sich her. Kein anderes maschinengetriebenes Fahrzeug zeigt alle diese Einzelheiten so genau und eindrücklich, wie die Dampflok.

Die Dampflok ist ausserdem autonom, denn sie führt ihre Betriebsstoffe mit sich. Wenn Kohle und Wasser gebunkert sind, fährt sie ohne äussere Unterstützung bis die Vorräte verbraucht sind. In dieser Hinsicht unterscheidet sie sich nicht von einem Automobil oder von einem Pferd.

Herausforderungen beim Modellbau

Die Ära der Dampfloks ist lange zu Ende, trotzdem faszinieren diese Maschinen auch heute noch viele Menschen. Was sicher kein Zufall ist, denn sie ist ein Beispiel für gut begreifbare Technik. Diese Ganzheit kann auch im Modell erfahren werden,was sicher einer der Hauptgründe ist, warum sich Modellbauer gerade diese Maschinen zum Vorbild nehmen. Der Bau eines solchen Modells ist allerdings eine grosse Herausforderung, er verlangt neben gutem handwerklichen Können ein gerütteltes Mass an Geduld und Disziplin.

Dampfloks können den Originalzeichnungen folgend weitgehend konsequent massstäblich verkleinert gebaut werden. Die Verkleinerung führt allerdings zu Problemen mit der Festigkeit der Materialien. Bei einem Massstab von 1:10 werden Querschnitte hundert, Inhalte tausend mal kleiner. Konsequent verkleinerte Kuppelstangen, Rahmenbleche und Kesselwände halten den Belastungen nicht stand, sie müssen grösser, also unmassstäblich bemessen werden. Diese Kompromisse lassen sich aber gut verstecken, sodass die Nähe zum Vorbild nicht leidet.

Die Elektrolok ist ein simpler Verbraucher

die Elok ist ein simpler Verbraucher

Eine Elektrolok bezieht ihre Energie vom Elektrizitätswerk über den Fahrdraht. Über den Panthografen fliesst hochgespannter Strom zur Lok und fliesst über den Transformator und die Steuerung zu den Motoren. Unsichtbare magnetische Kräfte versetzen die Motoren in Drehung und über ein ebenfalls unsichtbares Getriebe werden die Räder angetrieben. Über die Schienen fliesst der Strom zum Elektrizitätswerk zurück. Eine Elektrolok unterscheidet sich darum im Prinzip kaum von einem Staubsauger: Beide sind mit einer weit entfernten Energiequelle nur über Drähte verbunden; beide nutzen die elektromagnetischen Kräfte, um den Motor in Drehung zu versetzen.

Erst am Ende der Kette können wir am sich drehenden Rad und an der sich bewegenden Maschine die Wirkung der Elektrizität erleben, alles andere ist weit weg oder unsichtbar. Elektrische Energie und Magnetismus sind für viele Menschen rätselhaft und sogar gefährlich, obwohl wir inzwischen überall von ihnen umgeben sind.

Herausforderungen beim Modellbau

Nach diesen Überlegungen ist sofort klar, dass eine Elektrolok nur äusserlich wirkliche Nähe zum Vorbild haben kann, denn wir werden kein Elektrizitätswerk nachbauen - aber vielleicht Sonnenkollektoren aufstellen - und wir werden den Strom kaum über einen Fahrdraht zur Lok führen. Die inneren Teile, also den Transformator, die Steuerung und die Motoren könnte man zwar nachbilden, ihre Funktionen sind im Modell jedoch vollständig andere als im Vorbild. Eine genau dem Vorbild folgende Nachbildung wäre schliesslich ein Vitrinenmodell. Das Modell einer Elektrolok für die Gartenbahn ist also in weiten Teilen eine Neukonstruktion. Massstäblich verkleinern werden wir das Äussere, neu konstruieren müssen wir Stromversorgung, Steuerung, Motor und Antrieb.

Man kann diese Situation bedauern, wir können sie aber auch als Herausforderung verstehen: Es gilt, zwischen Vitrinenmodell und betriebsfähiger Lok zu wählen. Wir sind damit im gleichen Dilemma wie die meisten Modellbauer, denn meist ist es technisch gar nicht möglich, die Funktionen des grossen Vorbilds im Kleinen nachzubilden.