Verband Deutscher Museums- und Touristikbahnen

Einen wesentlichen Einfluss auf die Schadstoffemissionen hat die Kohlequalität. Dies betrifft sowohl gasförmige Emissionen (insbesondere Schwefeldioxid SO2 und Kohlenwasserstoffe CnHm = Qualm) als auch Grus- und Rußemissionen und den Asche- und Löscheanfall (Lösche = Flugkoks).

In einem VDMT-Projekt aus dem Jahre 1995 hatte der Verfasser bereits Spezifikationen für umwelt­freundliche Dampflokomotivkohle bei Handfeuerung erarbeitet (Tabelle 1). 2016 wurde aufgrund neuester österreichischer Bestimmungen der Schwefelgrenzwert verschärft (*); ein Grenzwert für Chlor wurde in Vorwegnahme möglicher Bestimmungen wie in den USA eingefügt (**). Diese Spezifikationen liegen im oberen Bereich der Kohle­qualitäten, welche zu klassischen Dampflokzeiten in Deutschland und Österreich verfeuert wurden.

Das große Problem ist, dass solche Kohle, für die klassische Dampflokomotiven nun einmal ausgelegt sind, heute nicht mehr angeboten wird. Auf mittlere Sicht wird die weltweit versiegende Versorgung mit geeigneter Kohle das größte technische Problem für die Museums- und Touristikbahnen aufwerfen. Zwar wird es auch in Zukunft aus weltweiter Förderung Kohle der richtigen chemischen Zusammensetzung geben, da der für die Stahl­erzeugung unentbehrliche Koks ebenfalls aus Fettkohle gewonnen wird. Für die Koks­erzeugung ist aber die teure Förderung in großen Körnungen (Handarbeit!) nicht erforderlich und daher nach und nach überall aufgegeben worden. Und das Aussieben der zufällig vorhandenen richtigen Stückgröße aus der Masse der mechanisch geförderten Kohle ist im allgemeinen unwirtschaftlich, da nur 5 % den Lokomotivanforderungen entspricht.

Europaweit gibt es nur noch zwei Kohlenreviere, aus denen Dampflokomotivkohle geliefert wird, welche den angegebenen Spezifikationen annähernd entspricht:

• das oberschlesische Revier in Polen, dort insbesondere die beiden Zechen "Śląsk" und "Wesoła" der Katowicki Holding Węglowy S.A.,

• den Ffos-y-fran-Tagebau in Merthyr Tydfil, Süd-Wales.

Die Kohle aus der Zeche "Śląsk" entspricht Tabelle 1 bis auf den mit 32,5 % zu hohen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen und dem etwas zu niedrigen Ascheschmelzpunkt (1250 °C). Die Kohle aus der Zeche "Wesoła" hat auch zu viel flüchtige Bestandteile, aber einen hohen Ascheschmelzpunkt (1340 °C). Leider ist der Chlorgehalt relativ hoch.

Qualm lässt sich umso besser vermeiden, je geringer der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen in der Kohle ist. Diesbezüglich liegt die walisische Kohle an der unteren Grenze dessen, was sich in einer gewöhnlichen Dampflokomotive noch verfeuern lässt. Auch der Chlorgehalt ist geringer. Der Ascheschmelzpunkt ist sehr hoch (1420 °C). Der Verbrauch ist potentiell geringer als bei der oberschlesischen Kohle. Dafür ist der Schwefelgehalt deutlich höher, und die Kohle zerbröselt leicht.

Ist Qualm das Hauptproblem und werden auf den Lokomotiven keine technischen Maßnahmen zur Rauchverbrennung ergriffen, ist die walisische Kohle die Lösung – siehe Brohltalbahn. Werden hingegen die Lokomotiven mit langem Feuerschirm und Sekundärluftzuführung ausgerüstet, so dass die aus der Kohle ent­weichenden flüchtigen Bestandteile (Teergase) noch in der Feuerbüchse verbrannt werden können, und wird der Lokschuppen mit einer Rauchgaswaschanlage ausgestattet, ist die oberschlesische Kohle vorzuziehen. Letzterer Weg war der für die Achenseebahn einzig mögliche (s. Bild), da die walisische Kohle die *-Bedingung der Tabelle 1 nicht erfüllt.

Neben gasförmigen Schadstoffen gibt es noch Partikel­emissionen: Grus, Lösche und Ruß. Die Rußpartikel sind aber nicht dem in letzter Zeit vieldiskutierten Feinstaub (PM10) zuzurechnen, was sich bei Abgasmessungen des Verfassers auf der Achenseebahn 2007/2008 zeigte: Während der aus Fasern in einem durchsichtigen Kunststoffgehäuse bestehende Vorfilter (für Grobstaub) des Abgasmessgeräts z. T. nicht einmal eine Bergfahrt durchstand, reichte der mittlere Filter (für Partikel größer als 30 µm) für alle Messungen und musste erst zum Schluss ausgetauscht werden. Der Feinstaubfilter am Eingang zu den Messzellen wies hingegen überhaupt keine Ablagerungen auf. Alle aus der Dampflok stammenden Partikel waren somit größer als 30 µm. Gesundheitsgefährdend sind die Partikel jedoch erst, wenn sie kleiner als 15 µm sind, da größere Partikel von den Schleimhäuten absorbiert werden und dann ausgeschneuzt werden können. Stückkohlegefeuerte Dampflokomotiven emittieren keinen Feinstaub!

Alle deutschen Dampfloks zusammen verbrauchen rund 22.000 t Kohle pro Jahr. Das verbrennt Block 9 des Großkraftwerks Mannheim bei Spitzenlast in 2 Tagen und 5 Stunden.

So wichtig wie die Verwendung erstklassiger Kohle ist die richtige Feuerführung. Besser und kürzer als Ulrich Bahr von der Dampfbahn Fränkische Schweiz im VDMT-Fragebogen zum Thema kann man es nicht ausdrücken: "Kohle wird beim Anheizen erst 2 Stunden vor Abfahrt aufgeworfen, vorher ausschließlich Holz unter geringer Zuführung von externer Luft. Kein nächtliches Ruhefeuer. Im Betrieb starkes Qualmen bei unsachgemäßer Feuerführung." Zum Fahrbetrieb weiter: "Unabhängig von der verwendeten Kohle hängt die Qualmbildung entscheidend von der Fähigkeit und Bereitschaft des Heizers zur sorgfältigen Feuerführung ab. Gerade unter den Bedingungen des Nebenbahnbetriebes mit häufigen Halten und Langsamfahrstellen ist ein flaches, gut durchgebranntes und trotzdem geschlossenes Feuerbett nötig. Die Beschickung muss vorausschauend, regelmäßig und mit kleinen Mengen bei angemessener Luftzufuhr erfolgen."

Dr. rer. nat. Reinhard W. Serchinger, München