Dieselelektrischer Antrieb
Der dieselelektrische Antrieb ist ein Übertragungssystem, mit dem die von großen Dieselmotoren erzeugte mechanische Energie mit Hilfe eines Generators in elektrische Energie umgewandelt und auf das Antriebssystem einer Maschinerie übertragen wird. Die häufigsten Anwendungsfälle sind dieselelektrische Lokomotiven, U-Boote und Schiffe, und große Lastkraftwagen (LKW) wie Großmuldenkipper.
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Prinzip [Bearbeiten]
Dieselelektrische Antriebe sind streng genommen elektrische Antriebe, die ihr eigenes Kraftwerk in Form eines von einem Dieselmotor angetriebenen Generators mit sich führen. Mit der erzeugten elektrischen Energie werden Elektromotoren als unmittelbare Antriebe für Räder oder Propeller versorgt.
Grund dieses Verfahrens ist, dass Dieselmotoren wie alle Verbrennungsmotoren nur in einem eng begrenzten Drehzahlbereich mit optimalem Wirkungsgrad betrieben und nicht unter Last angefahren werden können. Diese Schwächen werden bei kleineren Antriebseinheiten (z. B. in Kraftfahrzeugen) mit einem Getriebe und einer mechanischen Kupplung umgangen, dies wird als dieselmechanischer Antrieb bezeichnet. Bei größeren Anforderungen an die Leistung wie bei Lokomotiven oder Schiffen wird entweder der dieselhydraulische oder der dieselelektrische Antrieb verwendet.
Der dieselelektrische Antrieb besitzt gegenüber dem dieselhydraulischen den Vorteil einer relativ einfachen und wenig störanfälligen Bauweise. Zudem sind aufgrund der sehr geringen Stückzahlen kaum hydraulische Antriebselemente in derartigen Baugrößen verfügbar. Außerdem kann die Kraftübertragung sehr einfach elektronisch gesteuert werden, so dass beim Anfahren oder Bremsen ein optimaler Komfort für die Fahrgäste erreicht werden kann.
In letzter Zeit setzt sich die Verwendung von Drehstromgeneratoren mit Drehstrom-Asynchron-Motoren durch, zusammen mit einer elektronischen Leistungsregelung durch IGBTs oder GTO-Thyristoren, bei der die Frequenz des Stroms durch Frequenzumrichter der jeweiligen Fahrsituation angepasst wird.
Der dieselelektrische Antrieb lässt sich zu einem Hybridantrieb kombinieren, der ein Fahren auch ohne laufenden Dieselmotor ermöglicht, indem die elektrischen Fahrmotoren ihre Energie auf bestimmten Strecken entweder aus Akkumulatoren oder – bei Schienenfahrzeugen – aus einer Fahrleitung beziehen (Die Definition der UNO rechnet die Fahrleitungsvariante allerdings nicht zu den Hybridantrieben). Nach der Logik, Hybrid gleich zwei Energiequellen, wird die reine dieselelektrische Variante nicht zu den Hybridantrieben gerechnet, die Kombination mit Fahrleitung dagegen schon.
Schienenverkehr [Bearbeiten]
Der dieselelektrische Antrieb überwiegt weltweit bei Streckenlokomotiven. Lediglich in Deutschland wurde in den 1950er Jahren eine Entscheidung zu Gunsten des dieselhydraulischen Antriebs getroffen, die bis zu den letzten durch die damalige Deutsche Bundesbahn in den 1970ern beschafften Dieselloks Bestand hatte. Somit besaß die Deutsche Bahn AG nur dieselelektrische Streckenlokomotiven (Baureihen 232-234 und 241) aus dem Bestand der Deutschen Reichsbahn. Dieselelektrische Güterzug-Streckenlokomotiven haben beim Stand von 2004 Antriebsleistungen bis 4.400 kW.
Bei dieselelektrischen Triebzügen können sich elektrische Fahrmotoren in anderen Wagen befinden als der Dieselgenerator. Bei den Intercityzügen der British Rail Class 220 befinden sich die Dieselmotoren in Maschinenwagen an den Zugenden, elektrische Fahrmotoren auch in Drehgestellen aller Mittelwagen.
Die Rotterdamer Straßenbahn baute für ihre Überlandstrecken 1961–1963 ihren Triebzug M 17 aus zwei gebrauchten elektrischen Straßenbahnwagen mit einem ehemaligen Dieseltriebwagen als Generatorwagen in der Mitte.
Bei der Zahnradbahn Diakofto - Kalavrita in Griechenland befand sich nach dem gleichen Bauprinzip ein Generatorwagen zwischen den beiden Zahnradtriebwagen. Die Strecke hatte größere Achslasten nicht erlaubt, so dass das "Kraftwerk" auf ein getrenntes Fahrzeug ausgelagert wurde.
Busse [Bearbeiten]
- Mercedes-Benz hatte für einige Jahre den Midibus Cito (O 520) im Angebot, der über einen dieselelektrischen Antrieb verfügte. Dieses Modell wird allerdings nicht mehr angeboten.
- New Bus for London
Spezialfahrzeuge [Bearbeiten]
- Der Muldenkipper 'Liebherr T 282 B' zum Einsatz in Erz-Minen ist nach Firmenangaben das größte Landfahrzeug mit einem dieselelektrischen Antrieb. Besonderheiten: Das Fahrzeug verwendet aus Gründen der Zuverlässigkeit und der geringeren Wartungskosten keine herkömmliche Betriebsbremse, sondern bremst hauptsächlich über die zwei elektrischen Antriebsmotoren, von denen jeweils einer direkt hinter jeder Radnabe an der Hinterachse angebracht ist. Bei dieser Anordnung kann auch auf ein Differentialgetriebe verzichtet werden, da die Drehzahl jedes Rades getrennt regelbar ist. Die Leistung der Elektromotoren ist auf die notwendige Bremsleistung bei voller Beladung ausgelegt und ca. doppelt so hoch wie die des antreibenden, 2.700 kW starken Dieselmotors. Die beim Bremsvorgang gewonnene elektrische Energie wird über Bremswiderstände in Wärme umgewandelt.
