Dampflok - schwarzer Rauch

Warum qualmt eine Dampflok dunkler, wenn sie bergauf fährt und weiß, wenn es bergab geht ?

In der Regel entweicht Dampf aus dem Schornstein der Dampflok. Grundsätzlich ist Dampf gasförmiges Wasser und somit unsichtbar. Das, was man üblicherweise als Wasserdampf bezeichnet, ist sogenannter Nassdampf. Dadurch, dass der Wasserdampf teilweise kondensiert, entstehen kleinste Wassertröpfchen, die als Dampfschwaden sichtbar sind.

Weißer Dampf bei optimaler Verbrennung

Was man als Qualm aus dem Schornstein einer Dampflok kommen sieht, sind unverbrannte Partikel aus der Feuerbüchse: bei einer kohlegefeuerten Lok lose Kohlepartikel, bei einer ölgefeuerten Lok Rußpartikel. Qualmen, das weiss ein Heizer, ist schlecht. Es senkt die Temperatur in der Feuerbüchse und ist ein Zeichen mangelhafter Verbrennung und damit mangelhafter Feuerung. Mangelhafte Feuerung = mangelhafte Dampferzeugung.

Es ist nun die Frage, wieso manchmal nur Dampf und manchmal Dampf mit Qualm aus dem Schornstein entweicht. Damit das Feuer in der Feuerbüchse seinen optimalen Brennpunkt erreichen kann, nutzt man, wie oben schon beschrieben, den Unterdruck, den der Nassdampf durch den Ausstoß aus dem Schornstein erzeugt. Dadurch entsteht ein ständiger Luftzug durch die Brennkammer und die Rauchrohre. D.h., es ist ganz wichtig zu verstehen, dass es sich bei dem, was man aus dem Schornstein kommen sieht, sowohl um den Abdampf als auch um die Abgase handelt, die aus der Feuerbüchse kommen.

Es gibt wichtige Gründe, warum mehr Rußpartikel ausgestoßen werden. Am besten stellt man sich dazu einen Grill im Garten vor: Solange man versucht, die Kohlen anzuheizen, qualmt der Grill sehr stark, d.h., es werden sehr viele Rußpartikel freigesetzt. Hat man aber die Kohlen auf ihren idealen Brennpunkt gebracht, qualmt der Grill nicht mehr, weil so gut wie keine Rußpartikel mehr freigesetzt werden.

Bei der Dampflok ist das ähnlich. Die Zugkraft und damit die zugeführte Energie müssen steigen, wenn mehr Arbeit geleistet werden soll. Es ist z.B. beim Anfahren, bei der Beschleunigung und beim Überwinden von Steigungen mehr Arbeit erforderlich. Eine Steigerung der Energie erreicht man bei einer Dampflok, indem man mehr Dampf erzeugt. Um mehr Dampf zu erzeugen, muss der Heizer mehr Brennstoff in die Feuerbüchse einbringen. In dem Moment, da man aber mehr Kohle in die Brennkammer wirft, entsteht ein Problem. Für einen kurzen Zeitraum liegt keine optimale Verbrennung vor und es werden wieder mehr Rußpartikel ausgestoßen. Das ist der Grund, warum eine Dampflok stärker oder schwärzer qualmt, wenn sie bergauf fährt, ihr also mehr Leistung abverlangt wird. Der weiße Wasserdampf wird mit den schwarzen Abgasen aus der Feuerbüchse vermischt.

Dunkle Emmissionen unter Last.

  erstellt: 02.02.2023      Josef Thelen