Die Langholzwagen sollen ohne irreversiblen Beeinträchtigungen der historischen Substanz nach heutigen Kriterien betriebsfähig gemacht werden.

Die Restauration der Langholzwagen von 2000 bis 2002 wurde unter denkmalpflegerischen Gesichtspunkten durchgeführt und beabsichtigte - trotz der Rollfähigkeit der Fahrzeuge - die dauerhafte Remisierung im künftigen Bahnmuseum Bergün.
Der Technologiestand der Langholzwagen entsprach nach der Restauration demjenigen zur Zeit des ersten Weltkrieges. Aufgrund der historisch korrekten, fragilen Konstruktion sind die Langholzwagen in einem modernen Bahnbetrieb für einen uneingeschränkten Einsatz nicht geeignet! Um aber dem Wunsche vieler Eisenbahnfreunde gerecht zu werden, sollen die Langholzwagen nun so umgebaut werden, dass ein Einsatz ohne nennenswerte Einschränkungen generell im Zugsverkehr der RhB möglich sein wird.

Der gegenwärtige technische IST-Zustand entspricht dem Ursprungszustand der Langholzwagen. Die automatische Luftbremse setzt in dieser Konfiguration eine Achslast von mindestens vier Tonnen voraus, damit die Achsen beim Ausüben der maximalen Bremskraft nicht blockieren. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, wurden die je nur 3.7 t schweren Fahrzeuge mit insgesamt 2 x 4.5 Tonnen Holz beladen. Diese Holzladung ermöglichte es bis anhin, die Langholzwagen in Ausnahmefällen auf dem Streckennetz verkehren zu lassen.

Um eine uneingeschränkte Betriebsfähigkeit zu erreichen, muss aber aufgrund der bereits beschriebenen Mängel das bestehende Konzept so abgeändert werden, dass die Zug- und Stosskräfte zwischen den beiden Wagen nicht mehr über die Ladung geleitet werden. In diesem Sinne ist die Konfiguration der Bremsmechanik und das Mitführen einer schweren Ladung als Gewichtsspender neu zu bewerten.

Gemäss den Schweizerischen Fahrdienstvorschriften FDV mit den Ausführungsbestimmungen der Rhätischen Bahn RhB vom 12.12.2004 ist die minimale Achslast wie folgt bestimmt:


Ausführungsbestimmungen der Rhätischen Bahn RhB

Schweizerischen Fahrdienstvorschriften FDV
gültig ab 12.12.2004

R300.5 (Zugsbildung): 1.3.1.3

Leichtfahrzeuge von weniger als 2.0 t Achslast sowie Zweiwegfahrzeuge Schiene/Strasse dürfen in Zügen nicht verkehren. Fahrten mit solchen Fahrzeugen sind nur als Rangierbewegungen und unter Beachtung der entsprechenden Ausführungsbestimmungen gestattet.


Um vom Gesetzgeber eine Betriebsbewilligung für Zugsfahrten zu erhalten, muss ein Fahrzeug bei der Rhätischen Bahn eine Achslast von mindestens 2 Tonnen aufweisen. (Diese Vorgabe liegt in der Kontaktsicherheit der Achsen auf isolierten Gleissegmenten begründet, welche für die Überwachung und die automatische Steuerung des Zugsverkehrs massgebend sind.)

Die Langholzwagen erreichen den minimalen Achsdruck von 2 t nur mit zusätzlichem Ballast. Dieser lässt sich in Form von Zusatzgewichten oder wie bis anhin in Form einer Holzladung aufbringen.

Um genügend Gewichtsreserven für die Berechnung zu erhalten wird von der leichtesten durch die RhB beschaffte Langholzwagenversion ausgegangen, deren Nettogewicht 3.4 t betrug. Die geforderten 4 t Fahrzeuggewicht erfordern demzufolge einen minimalen Zusatzballast von 0.6 t.
Aus technischen und betrieblichen Gründen ist es sinnvoll, möglichst das gesamte benötigte Zusatzgewicht im Fahrwerksrahmen beider Wagen unterzubringen. Damit wird eine höhere Fahrstabilität und ein individueller Einsatz der Fahrzeuge sowohl mit, als auch ohne Ladung ermöglicht.

Ein möglichst geringes Ballastvolumen und wirtschaftliche Überlegungen drängen bei der Materialwahl die Verwendung von Blei auf: Mit seinem spezifischen Gewicht von 11.34 kg/dm3 positioniert es sich deutlich über den Werten von Stahl (7.88 kg/dm3) und verursacht in seiner Beschaffung relativ geringe Kosten.
Insgesamt sind 1200 [kg] / 11.34 [kg/dm3] ~ 106 [dm3] Bleivolumen für die Beschwerung beider Wagen erforderlich.

Ein Zentrieren jeglicher Fahrzeugmassen im Drehzentrum reduziert die bei Rotationsbeschleunigungen um die C-Achse hervorgerufenen Drehmomente. Damit wird die Neigung eines Fahrwerkes zum Schlingern eingedämmt und die Laufgüte somit erheblich verbessert. Entsprechend wäre es sinnvoll, den zusätzlichen Ballast möglichst im Zentrum des Fahrzeuges unmittelbar unter dem Drehpunkt des Rungenjoches zu platzieren.
Wie auf den technischen Zeichnungen aber zu erkennen ist, fehlt im Rotationszentrum der Langholzwagen der nötige Platz.

 
 

Aber nicht nur aus Platz-, sondern auch aus montage- technischen Gründen sollte der Ballast auf der Wagen- unterseite nur ausserhalb der beiden U-Träger des Haupt- rahmens montiert werden:
Die bestehenden U-Träger und die bereits vorhandenen Abstützungen für den Aus- senrahmen mit dem deckenden Riffelblech gestatten eine sichere und spielfreie Montage des Ballastes, ohne dass die historische Substanz des Fahrzeuges mit Befestigungs- bohrungen und Schweissnähten verändert werden muss. Zudem sind die Stellen für die Montage leicht zugänglich und erfordern lediglich die einfache Demontage der Bremsober- kammer. Letztere wiederum bildet auf ihrer Seite im montierten Zustand einen perfekte Sichtblende. Aber auch auf der Wagenseite mit dem Lastumschalthebel werden die Bleigewichte wohl nur von eingeweihten Personen erkannt werden.

Die gegebenen Räumlichkeiten lassen den Einbau eines trapezförmigen Gewichtsprofiles mit den Massen 125 x 40 x 450 (g x d x h) zu. Der Flächenquerschnitt dieses Profiles ergibt somit

  A = h ((g + d) / 2) =
  4.5 [dm] ((1.25 [dm] + 0.4 [dm]) / 2) = 3.1725 [dm2].

Um 1200 kg Ballast zu erreichen, ist folgende Profillänge erforderlich:

  V = A x l    »    l = V / A =
  106 [dm3] / 3.1725 [dm2] = 28.56 [dm] = 2856 [mm]

Je ¼ dieser Profillänge (2856 [mm] / 4 = 714 [mm]) ist unter jeder Wagenseite zu befestigen.


Aufgrund der bereits beschriebenen Rotationsbeschleunigungen und deren Drehmomente um die C-Achse gilt im Fahrzeugbau folgende Empfehlung:

Alle grossen Massen sollten nach Möglichkeit innerhalb des in der Graphik blau markierten Kreises platziert werden. Der Kreis, dessen Zentrum im Rotationsmittelpunkt des Fahrwerkes liegt, schneidet alle vier Berührungspunkte der Radspurkränze an den Schienen.

Der Kreisdurchmesser ist bei den Langholzwagen wegen des extrem kurzen Achsstandes von nur 1.5 m sehr klein. Aus folgenden Gründen sind deshalb die Bleigewichte im mittleren Fahrzeugsegment anzubringen:

Die Unterteilung der Massen in zwei Gruppen ermöglicht das einfachere Montieren und das ungehinderte Umstellen des Lastumschalthebels.

Die beiden Ausleger, welche die Riffelblechabdeckung stützen, werden zusätzlich mit je 150 kg belastet. Aufgrund der Nähe des Massenschwerpunktes zu den Profilen des Hauprahmens entsteht aber nur ein geringes Drehmoment, von weniger als 300 Nm, was vernachlässigbar ist. Der Festigkeit der beiden Stützausleger ist deshalb weniger Beachtung zu schenken als derjenigen der Befestigungsnieten. In Anbetracht der bei schlechtem Gleiszustand entstehenden schlagartigen Beschlenugungskräften sind diese unter Umständen stark belastet: Ein Unterstützen der Nieten durch zusätzliche Schweissnähte ist zu prüfen.

In der beschriebenen Konfiguration sind die unbeladenen Langholzwagen von den betrieblichen Vorgaben her mit einem Kk (Niederbordwagen) mit Stangenpuffer (max. 150 t Anhängelast) vergleichbar.

Damit die Zug- und Stosskräfte zwischen den beiden Wagen nicht mehr über eine allfällig vorhandene Ladung geleitet werden, müsste diese - ähnlich einer Brücke mit ihren Widerlagern - auf einem Rungenjoch fix montiert und auf dem anderen möglichst reibungsfrei gelagert werden.
Das Gleiten der Ladung auf einem Rungenjoch ist beim momentan gegebenen Ladungsumfang unmöglich zu bewerkstelligen, da die hoch aufgeschichteten Baumstämme durch ihr Eigengewicht stark an die Rungen drücken und zudem, zwecks Vermeidung von Ladungsverschiebungen, durch diese mit Hilfe der Ketten sogar noch geklemmt werden.

Eine Minimierung der Holzladung auf eine bis maximal zwei Schichten ist somit unumgänglich. Der betriebliche Optimalfall dürfte sogar der gänzliche Verzicht auf jegliches Ladegut sein. Diese Feststellung lässt sich wie folgt zu begründen:

Als Nachteil des Verzichtes auf eine Ladung kann eine subjektiv empfundene verminderte visuelle Attraktivität und die Einbusse der Werbeplattform für einheimisches Holz angeführt werden.

Momentan wird auf eine Ladung zugunsten der Kostenentwicklung und insbesondere dem kurzfristigen Aufwand definitiv verzichtet. Da zumindest temporäre Holzladungen künftig aber nicht vollständig ausgeschlossen werden sollen, sind Vorschläge für den Ladungsumfang und die Fixierung auszuarbeiten und das Bremsgestänge aufgrund der zu erwartenden Bremsverhältnisse entsprechend zu berechnen.
Feste Ladungseinheiten können nicht mehr empfohlen werden, da der auftretende Schimmelpilzbefall nicht nur das Holz, sondern bereits nach kurzer Zeit überraschend stark auch den Lack des Wagens in Mitleidenschaft gezogen haben: Der Pilz viel auf die Lackschicht herab, wuchs in diese hinein und pulverisierte diese in einer ähnlicher Weise, wie dies im Grossen bei Wurzelballen von Bäumen zu beobachten ist, welche gegen Asphalt oder Mauerwerk wachsen.

Da gegenwärtig bei 4 t Achslast mit der grösstmöglichen Entlastung der Bremse (Einstellung: Tara) bereits ein Bremsverhältnis von ca. 100% erreicht wird, würden die Achsen bei einer Reduktion des Ladungsgewichtes bereits bei einer normalen Betriebsbremsung blockieren. Die Konfiguration der Bremsmechanik auf das neue Bremsgewicht ist somit nicht ohne Anpassung des Bremsgestänges zu realisieren.

Die Bremsgestänge ist auf der Lastumstellung 'Tara' für ein Fahrzeuggewicht von 4.2 t auf ein Bremsverhältnis von 90 % zu berechnen.

Ebenfalls sind die Ladegewichte vorzugeben, damit beladen folgende Bremsverhältnisse entstehen:

Position des Lastumstellhebels Bremsverhältnis Ladegewicht
Tara 80% ?
Beladen 80% (max. Ladegewicht) ?
Beladen 90% ?
Beladen 100% (min. Ladegewicht) ?



Erledigt

 

Job

 

Resultat

OK

 

Festlegung der minimalen Achslast nach Vorgaben des Bundesamtes für Verkehr BAV. (FDV R300.5 1.3.1.3)

 

2.0 t

OK

 

Festlegung des minimal erforderlichen Zusatzballastes pro Fahrzeug.

 

0.6 t

OK

 

Ballastanteil nach statischen, dynamischen und optischen Kriterien innerhalb des Fahrwerkes.

 

0.6 t

OK

 

Rückschluss auf die gewichtsmässige Erfordernis einer zusätzlichen Ladung.

 

keine Ladung
erforderlich

-

 

Berechnung des Bremsgestänges anhand der minimalen Achslast. (SOLL-Bremsverhältnis: 90 %)

   

-

 

Rechnerisches Überprüfen der Stützausleger auf dynamische Belastungsfähigkeit.

   

Dank der entfernten Ladung konnte das Wagenpaar umfangreichen Unterhalts- und Reinigungsarbeiten unterzogen werden. Nach einer genauen Vermessung sind nun die erforderlichen Einzelteile für den Umbau in der Fertigung. Die ersten Teile der Aufhängevorrichtung für die Bleigewichte können im Monat Juli bereits montiert werden. Die Formmodelle für das Giessen der Bleibarren stehen bereit und die Beschaffung von 1.5 Tonnen preiswertem Altblei ist in vollem Gange.

Mittlerweile konnte ein wirksamer Witterungsschutz gegen Regenwasser gefunden werden. Unter der Plache finden auch die bereits demontierten Teile der Vakuumbremsleitung Schutz vor dem einbrechenden Winter.

Folgende Aufstellung zeigt die zu erwartenden Projektkosten. Die Beträge sind derzeit noch geschätzt. Eine definitive Kostenaufstellung wird erst nach dem Abschluss der Planungsarbeiten und dem Eingang der schriftlichen Offerten zur Verfügung stehen.



Material / Aufwand Anzahl Kosten pro Stck Kosten Total
Rohmaterial Blei 1200 kg ca. CHF 2.70 / kg CHF 3507.30
Giessereikosten 1200 kg ca. CHF 0.80 / kg CHF 960.--
Materialkosten für Gussform (Eigenbau) 4 ca. CHF 100.-- CHF 400.--
Diverses Material zur Barrenlagerung (U-Profile aus Stahl) ca. CHF 50.-- CHF 50.--
Diverses Kleinmaterial ca. CHF 200.-- CHF 200.--
Ablad und Entsorgung der alten Ladung (9 t) ca. CHF 0.-- CHF 0.--

Total: CHF 5117.30

Bis zur Realisierung des geplanten Bahnmuseums in Bergün wird den Langholzwagen mit höchster Wahrscheinlichkeit kein gedeckter Abstellplatz mehr zur Verfügung stehen. Dringend benötigen die Fahrzeuge deshalb einen wirksamen Witterungsschutz. Der 'Club 1889' sucht nicht mehr benötigte Planen für LKW's oder alte Zeltplachen. Falls Sie entsprechende Waren zugunsten der Langholzwagen abgeben möchten, kontaktieren Sie bitte den Projektleiter.

Um die für die Betriebsfähigkeit der Langholzwagen notwendigen Mittel aufbringen zu können, sind wir auf Unterstützung angewiesen. Falls Sie das Projekt finanziell unterstützen möchten, überweisen sie bitte ihre Spende an das aufgeführte Postcheck-Konto mit dem Vermerk 'Langholzwagen'.

Der 'Club 1889' ist für Ihre Hilfe sehr dankbar.