Verbrennungskammer

Verbrennungskammerkessel Bauart 39E während der Reparatur in der Kesselschmiede (Meiningen, 2003

Blick in die Verbrennungskammer des 39E. Zur Vorbereitung der Reparatur wurden Teile der Feuerbüchswände schon geschlitzt und die Rohre aus dem Kessel entfernt. Die geschlitzten Flächen werden später komplett erneuert

Zur Reparatur geöffneter Hinterkessel eines 39E. Die Verbrennungskammer ragt in den Langkessel

Zum Vergleich: Kessel ohne Verbrennungkammer

Der Verbrennungskammerkessel ist eine besondere Bauform des Kessels einer Dampflokomotive. Anders als der Name vermuten lässt, dient die Verbrennungskammer dabei nicht primär der Verbrennung, sondern vielmehr der besseren Ausnutzung der Wärmestrahlung.

Aufbau/Wirkungsweise

Die Verbrennungskammer ragt als Verlängerung der eigentlichen Feuerbüchse in den Langkessel hinein. Dabei wird wegen der Verkürzung der Rohrlänge zwar die Rohrheizfläche verringert; die besonders wirksame Strahlungsheizfläche jedoch erhöht (Strahlungsheizfläche ist ungefähr sechsmal so effektiv wie Rohrheizfläche). Das heißt, die Fläche, die nicht durch Konvektion der heißen Gase, sondern direkt durch die effektivere Wärmestrahlung der Feuerung erhitzt wird, ist größer.

Ein weiterer Vorteil des Verbrennungskammerkessels ist die Tatsache, dass die größere Entfernung der Rohre vom Rost bzw. von den Flammen zu einer geringeren thermischen Belastung der Rohre und der hinteren Rohrwand führt. Zudem wird mitgerissenen Funken mehr Zeit zum Ausbrennen gegeben. Auch die Schwerpunktverlagerung nach vorne war ein oft erwünschter Nebeneffekt.

Entwicklung in Deutschland

Bei der Deutschen Reichsbahn, deren Konstruktionsprinzipien sehr konservativ waren, konnten sich Verbrennungskammerkessel nie durchsetzen, obwohl sie zum Beispiel in den USA schon lange Stand der Technik war. Erst im Jahr 1937 erhielt die 05 003 als erste deutsche Lokomotive einen solchen Kessel, weil der bei dieser Lokomotive zur Feuerung verwendete Kohlenstaub einen relativ langen Brennweg erforderte. Nach dem 2. Weltkrieg rüstete auch die Deutsche Bundesbahn viele Lokomotiven nachträglich mit Verbrennungskammerkesseln aus. Bei der Deutschen Reichsbahn basierte das gesamte Rekonstruktionsprogramm auf den neu zu bauenden, genormten Verbrennungskammerkesseln. Die dabei entstandenen, fälschlicherweise Rekokessel genannten Lokomotivkessel, waren immer Verbrennungskammerkessel.

Im Regelspurbereich ließ die Deutsche Reichsbahn der DDR ab 1958 3 verschieden Kesseltypen bauen, die den zu rekonstruierenden Lokomotiven angepasst wurden. Bekannt sind die Kessel:

• Bauart 39E für die Baureihen 03, 39, 41, für die Schnellfahrlok 18 201 und weitere Lokomotiv-Einzelgänger der VES-M Halle
• Bauart 50E für die Baureihen 50.35, 52.80 und 58.30
• Bauart 01E für die Baureihe 01.5

Die letztgenannte Bauart ist der leistungsfähigste Dampflokomotivkessel der Deutschen Reichsbahn. Markantestes Zeichen des Verbrennungskammerkessels der Deutschen Reichsbahn ist der große Mischkasten der Mischvorwärmeranlage Bauart IfS auf dem Rauchkammerscheitel und die Reihe Waschluken über und vor der Verbrennungskammer.

Bei der Deutschen Bundesbahn, als Nachfolger der Deutschen Reichsbahn Gesellschaft setzte man nach dem Krieg ebenso auf moderne, vollgeschweißte Hochleistungskessel, wobei als Grundvorgaben 75 bis 85 Kilogramm Dampf pro Stunde und Quadratmeter Verdampfungsheizfläche verlangt wurden. Der Kessel der DRB-Baureihe 01.10 wurde ebenso wie der Kessel der DB-Baureihe 10 für 85 Kilogramm pro Quadratmeter und Stunde ausgelegt, jedoch nur ein erfahrener Heizer vermochte erst mit der Ölfeuerung dem Kessel wirklich die theoretischen 17,8 Tonnen Dampf pro Stunde zu entlocken. Der Neubaukessel der DRG-Baureihe 45 darf als Kessel mit der höchsten Leistung für die Deutsche Bundesbahn angesehen werden, der mit rund 81 Kilogramm pro Quadratmeter und Stunde Heizflächenbelastung über 22 Tonnen Dampf die Stunde entwickelte und der Maschine über 3000 PS am Zughaken ermöglichte.

Die Firma Henschel entwickelte nicht nur die gelungenen Ersatzkessel für die Baureihe 01.10 und Baureihe 23, sondern beweis mit dem Export von Lokomotiven auch die Fähigkeit, leistungsfähigere Kessel zu bauen. So gilt der Kessel der Klasse 25NC der South African Railway als einer der leistungsfähigsten Kessel die für Lokomotiven aus Deutschland je gebaut wurden. Der moderne Verbrennungskammerkessel mit Feuerbüchs-Siederohren vermochten rund 25 Tonnen Dampf pro Stunde zu erbringen. Sie dürfen daher mit als die leistungsfähigsten in Deutschland gebauten Lokomotivkessel angesehen werden.

Siehe auch

• Feuerraum / Brenn(er)raum allgemein
• Brennkammer (bei Gasturbinen)
• Brennraum (bei Motoren)