Dampflok: wie Dampf die Räder dreht und was ein Modell zeigt

Eine Dampflokomotive ist ein Kessel auf Rädern. Das Feuer in der Feuerbüchse, also einem geschlossenen Ofen am hinteren Ende des Kessels, erhitzt Wasser, und es wird zu Dampf. Der Dampf strömt unter Druck in die Zylinder an den Seiten der Maschine und drückt den Kolben abwechselnd nach vorn und nach hinten. Über die Treibstange, eine lange Stange, die außerhalb der Radmitte angebracht ist, dreht der Kolben das große Treibrad, ähnlich wie ein Fuß auf dem Pedal die Kurbel eines Fahrrads dreht.

Bei einer Dampflokomotive ist diese Bewegung meist von außen zu sehen: Zylinder, Treibstangen und die Stangen, die die Räder verbinden, arbeiten an der Seite der Maschine. Auch deshalb ist sie ein dankbares Vorbild für Modelle, besonders wenn die Maschine eine berühmte Geschichte hat. Dazu gehören zum Beispiel Stephensons Rocket von 1829, deren Lösungen fast alle späteren Dampflokomotiven übernahmen, und die britische Mallard, die 1938 einen bis heute gültigen Geschwindigkeitsrekord für Dampflokomotiven aufstellte. Ein Modell zeigt dir Form und Bewegung der echten Maschine, seine Räder dreht aber deine Hand oder ein aufgezogener Antrieb, nicht Dampf.

Wie der Dampf in der Lok die Räder dreht

Der Dampf legt in der Lokomotive einen Weg vom Feuer bis zum Schornstein zurück, und auf jedem Abschnitt arbeitet ein anderer Teil der Maschine. Wenn du die Reihenfolge kennst, findest du diese Teile auf einem Foto einer echten Lok und auch am Modell:

1. Feuerbüchse und Kessel. Der Heizer schaufelt Kohle in die Feuerbüchse. Heiße Gase aus dem Feuer ziehen durch viele Rohre im Kessel, die von Wasser umgeben sind. Wasser umgibt auch die Feuerbüchse selbst, nimmt so Wärme von einer großen Fläche auf und wird zu Dampf.
2. Dampfdom und Regler. Der Dampf sammelt sich über dem Wasserspiegel, oft in einem runden Aufbau oben auf dem Kessel, dem Dampfdom. Darin sitzt meist der Regler, ein Ventil, mit dem der Lokführer Dampf zu den Zylindern lässt und so die Kraft der Maschine steuert.
3. Zylinder und Schieber. Auf jeder Seite der Lokomotive sitzt ein Zylinder mit einem Kolben. Ein verschiebbares Ventil, der Schieber, lässt frischen Dampf abwechselnd vor und hinter den Kolben und lässt dabei auf der anderen Seite des Kolbens den verbrauchten Dampf ab. Der Kolben drückt deshalb in beide Richtungen, nach vorn und nach hinten.
4. Kreuzkopf und Treibstange. Aus dem Kolben kommt die Kolbenstange, eine Stange mit einem Kreuzkopf am Ende, der in einer geraden Führung gleitet. Am Kreuzkopf hängt die Treibstange, und ihr anderes Ende sitzt auf einem Zapfen außerhalb der Mitte des Treibrads. Genau hier wird die gerade Bewegung des Kolbens zur Drehung des Rades.
5. Kuppelstangen. Die Treibräder auf einer Seite verbindet eine waagerechte Stange, die Kuppelstange. Dank ihr drehen sich alle gleichzeitig, und die Kraft der Maschine verteilt sich auf mehr Räder, die so besser auf der Schiene haften.
6. Auspuff und Schornstein. Der verbrauchte Dampf strömt aus den Zylindern in die Rauchkammer, den vorderen Teil des Kessels unter dem Schornstein, und schießt durch ein enges Blasrohr den Schornstein hinauf. Er reißt die Gase aus dem Kessel mit und saugt so frische Luft durch das Feuer. Je mehr die Lokomotive arbeitet, desto stärker ist der Zug und desto besser brennt das Feuer.

Eine Lokomotive mit zwei Zylindern hat die Kurbeln auf der linken und rechten Seite um eine Vierteldrehung versetzt. Steht die Treibstange auf einer Seite in einer Linie mit dem Radzapfen, im sogenannten Totpunkt, kann sie das Rad nicht drehen. Die andere Seite ist dann weit vom Totpunkt entfernt und dreht das Rad, deshalb fährt die Lokomotive bei jeder Stellung der Räder an. Bei einer Radumdrehung bekommen beide Kolben zusammen vier Dampfstöße, und aus dem Schornstein kommen vier Auspuffschläge, die du als rhythmisches Fauchen hörst.

Die Schieber werden von der Steuerung angetrieben, einem Satz aus Stangen und Hebeln an der Seite der Maschine zwischen Treibrad und Zylinder. Mit ihr ändert der Lokführer die Fahrtrichtung und bestimmt, wie lange während eines Kolbenhubs frischer Dampf in den Zylinder strömt. Beim Anfahren lässt er ihn länger einströmen, damit die Maschine möglichst viel Zugkraft hat. Während der Fahrt lässt er ihn kürzer einströmen, und den Rest der Arbeit leistet der Dampf, der sich im Zylinder ausdehnt. So spart die Lokomotive Kohle und Wasser.

Kohle und Wasser führt die Lokomotive entweder in einem Tender mit, einem eigenen Wagen direkt hinter dem Führerstand, oder bei kleineren Maschinen in Behältern direkt auf der Lok. Der Dampf aus dem Kessel treibt dabei nicht nur die Räder an, sondern auch die Pfeife, den Kompressor für die Bremsen und die Pumpe, die Wasser in den Kessel nachfüllt.

Welche Loks Vorbild für Modelle wurden und warum

Rocket, Flying Scotsman, Mallard und Albatros sind alle als Modelle für Modelleisenbahnen erschienen. Jede ging durch das, was sie veränderte, durch einen Rekord oder durch ihre Größe in die Eisenbahngeschichte ein, und jede ist in mindestens einem Exemplar erhalten, sodass du ihr Vorbild auch live sehen kannst. Außerdem erkennst du jede an ihrer Form:

Die Achsfolge ist für eine Lokomotive so etwas wie eine Unterschrift. In Großbritannien und Amerika wird sie nach der Zahl der Räder geschrieben: Flying Scotsman und Mallard haben beide 4-6-2, also vier Räder vorn, sechs Treibräder und zwei hinten. In Kontinentaleuropa zählt man Achsen, also Radpaare. Eine Ziffer steht für Achsen ohne Antrieb, ein Großbuchstabe für Treibachsen (A eine, B zwei, C drei, D vier), und ein kleiner Strich (′) hinter einem Zeichen sagt, dass die Achsen in einem Drehgestell sitzen. Beide britischen Maschinen sind also 2′C1′ und die Albatros 2′D1′. Am Modell zählst du die Achsen in ein paar Sekunden und weißt sofort, welchem Typ es ähnelt.

Rocket, Flying Scotsman und Mallard erscheinen schon seit Jahrzehnten als Modelle, und die Geschichte jeder von ihnen lässt sich in einem Satz erzählen: die Lok, die bestimmte, wie Dampflokomotiven gebaut werden, die ersten offiziellen 100 Meilen pro Stunde, die schnellste Dampflokomotive der Welt. Die Slowakei hat ihre Geschichte in der Albatros. Von fünfzehn Maschinen sind drei erhalten, und eine davon, 498.104, steht in der Slowakei, wo sich der Albatros klub in Bratislava um sie kümmert.

Was ein Modell von der echten Maschine zeigt und vereinfacht

Ein Holzmodell zeigt Form und Bewegung einer Lokomotive, nicht ihre Kraft. Es hat weder Feuer noch Dampf, deshalb läuft die Bewegung darin in die andere Richtung: Die Räder dreht deine Hand oder ein aufgezogener Antrieb, und wenn sich der Kolben bewegt, schieben ihn die Räder über die Treibstange. An einer echten Maschine drückt der Kolben die Räder. Was genau dein Modell zeigt, erfährst du aus seiner Anleitung und den Bildern. Achte beim Betrachten auf diese Stellen:

• Achsfolge. Zähle die Achsen vorn, die mit einer Kuppelstange verbundenen Treibachsen und die Achsen hinten und vergleiche sie mit der Tabelle oben. Stimmen sie mit einer der Maschinen überein, hat das Modell denselben Fahrwerkstyp. Wenn nicht, ahmt es eine Dampflokomotive freier nach.
• Treibstange und Kuppelstange. Drehe langsam am Treibrad und beobachte beide Stangen. Die Kuppelstange bleibt immer waagerecht und kreist in einem kleinen Kreis, während die Treibstange auf und ab schwingt. Bewegen sich die Stangen so, ahmt das Modell die echte Bewegung der Lok nach.
• Kolben und Kreuzkopf. Beobachte beim gleichen Drehen den Zylinder. Wenn eine Stange mit Kreuzkopf aus ihm heraus- und wieder hineinfährt, zeigt das Modell die Umwandlung der geraden Bewegung in eine Drehung. Wenn sich am Zylinder nichts bewegt, zeigt das Modell nur seine Form.
• Linke und rechte Seite. Halte das Rad an, wenn die Treibstange auf einer Seite in einer Linie mit dem Zapfen steht, und sieh dir die andere Seite an. An einer echten Zweizylinderlok ist der Zapfen dort um eine Vierteldrehung versetzt. Das Modell kann das nachahmen oder auch nicht, und beides ist kein Fehler.
• Steuerung. Suche dünnere Stangen und Hebel zwischen dem Treibrad und dem oberen Teil des Zylinders. Wenn sie sich beim Drehen des Rades bewegen, deutet das Modell die Steuerung an, die an einer echten Maschine den Schieber bewegt. Findest du sie nicht, hat das Modell die Steuerung vereinfacht oder weggelassen.
• Kessel, Dom, Schornstein und Tender. Am Modell sind das hohle Formen. Achte darauf, wo sie sitzen: der Schornstein vorn, der Dampfdom oben auf dem Kessel, der Führerstand hinten und dahinter der Tender. Die Anordnung entspricht der echten Maschine, auch wenn darin weder Wasser noch Feuer oder Kohle ist.

Eine echte Lok hatte auch Teile, die am Holzmodell nur angedeutet sind oder ganz fehlen: Sicherheitsventile, die bei zu hohem Druck Dampf ablassen, ein durchsichtiges Rohr, an dem der Heizer den Wasserstand im Kessel beobachtete, oder eine Pumpe zum Nachfüllen von Wasser. Ohne sie könnte ein echter Kessel nicht sicher arbeiten, das Modell braucht sie nicht.

Wenn sich Räder oder Stangen am fertigen Modell schwer drehen oder klemmen, findest du die Suche nach der Reibung im Artikel Mechanismus klemmt: Reibung finden und beseitigen.

Wenn du dir diese Teile an einem eigenen Modell ansehen willst, kannst du zum Modell 3D-Puzzle aus Holz - Dampflokomotive ROKR MC501 greifen, das laut Beschreibung im Shop einen beweglichen Kolben hat und nach dem Aufziehen des Antriebs aus eigener Kraft losfährt; laut Angaben im Shop ist es ab 14 Jahren gedacht. Weniger anspruchsvoll ist laut Angaben im Shop das Modell 3D-Puzzle aus Holz - Lokomotive Little Story E012, mit Schwierigkeit 2 statt 4 und ebenfalls ab 14 Jahren gedacht.

Wie du das Modell als Stück Geschichte ausstellst

Ein Dampflokmodell wirkt wie ein Stück Geschichte, wenn du es so ausstellst, wie Museen echte Loks ausstellen: auf einem Gleis, mit einer kurzen Beschreibung und mit den Treibstangen im Blick. Dafür reichen vier Schritte:

1. Bestimme das Vorbild. Finde anhand der Achsfolge und der Form von Kessel und Schornstein heraus, welchem Typ das Modell ähnelt. Wenn du keine bestimmte Maschine festlegen kannst, reichen Typ und Zeit, zum Beispiel eine Schnellzuglok mit der Achsfolge 2′C1′ aus den 1930er-Jahren.
2. Stell es auf ein Gleis. Stelle das Modell auf ein kurzes Gleisstück oder auf ein schmales Holzbrett, das etwas länger ist als das Modell. Die Unterlage trennt es von den anderen Dingen im Regal, und beim Abstauben hebst du es mitsamt der Unterlage an, ohne die dünnen Stangen anzufassen.
3. Schreib ein Kärtchen. Schreibe auf ein kleines Kärtchen Typ oder Namen des Vorbilds, das Jahr und einen Satz darüber, wodurch es berühmt wurde: ein Rekord, eine Strecke oder die Zahl der gebauten Maschinen. Dann erzählt das Modell seine Geschichte auch Besuch, der von Zügen nichts weiß.
4. Stell die Räder ein. Drehe vor dem Ausstellen die Treibräder so, dass die Treibstange auf der zum Raum gewandten Seite schräg steht und die Kolbenstange aus dem Zylinder herausgeschoben ist. In dieser Stellung sieht man besser als im Totpunkt, wie die Stangen den Kolben mit dem Rad verbinden.

Wenn dich interessiert, wie ein Fahrzeug auf Schienen fährt, das statt Dampf Strom aus einem Draht über der Strecke nimmt, lies weiter im Artikel Die Straßenbahn: woher sie Strom bekommt und wie sie fährt.

Häufige Fragen