DS MONTREUX Baujahr 1904,
ein reines Dampfschiff

Nach dem Umbau auf diesel-
elektrischen Antrieb 1968

Neubau einer Schiffsdampfmaschine für
DS MONTREUX

 
 
AUSGANGSLAGE

Als in den sechziger und siebziger Jahren auch in der Schweiz viele Dampfschiffe abgewrackt und durch rationellere, aber wenig attraktive Motorschiffe ersetzt wurden, regte sich in der lokalen Bevölkerung zunehmender Widerstand, der sich zu einer Volksbewegung für die Raddampfer steigerte. Es gelang sogar eine Trendwende, denn die Zahl der betriebsfähigen Raddampfer konnte in der Schweiz wieder gesteigert werden! 

Die zunehmende Nachfrage nach Dampffahrten einerseits und steigende Betriebs- und Unterhaltskosten anderseits führen bei Unternehmen mit professionellem Dampfbetrieb jedoch zu einem Dilemma. Die Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik Winterthur (SLM) fand anfangs der neunziger Jahre einen Ausweg: 

Moderne Dampftechnik 

Die moderne Dampftechnik ermöglicht dank zahlreicher Verbesserungen und Innovationen die gleichen Betriebskosten wie bei Dieseltraktion, ermöglicht aber zusätzliche Einnahmen dank höherer Attraktivität. Insgesamt  resultiert eine bessere Wirtschaftlichkeit. Nach dieser Idee wurden 1992 drei Prototypen einer modern konzipierten Zahnraddampflokomotive in Betrieb gesetzt. Ihnen folgten 1996 fünf Serie-Lokomotiven. Die neuen Dampflokomotiven übernahmen wohl einen Teil der Fahrten der alten Dampflokomotiven, ersetzen aber hauptsächlich Leistungen, die zuvor von Dieselfahrzeugen erbracht wurden. Der technische und wirtschaftliche Erfolg der modernen Dampflokomotiven war eine Voraussetzung dafür, dass auch neue Schiffsdampfmaschinen in Betracht gezogen wurden. 

Die Schifffahrt auf dem in der Schweiz und in Frankreich liegenden Genfersee wird von der schweizerischen Compagnie Générale de Navigation sur le Lac Léman (CGN) betrieben. Die CGN hat zwischen 1933 und 1977 sechs Raddampfer auf diesel-elektrischen Antrieb umgebaut, um deren Betrieb zu rationalisieren. Im Gegensatz zu den alten Dampfschiffen brauchen Motorschiffe in der Regel keine permanente Überwachung des Maschinenraums, was im Falle der CGN pro Schiff zwei Mann Personal einsparte. Der Rationalisierung wurde aber das Herzstück der Raddampfer, die von den Passagieren gut sichtbare, attraktive Dampfmaschine geopfert. Leider wurden diese Prunkstücke des klassischen Maschinenbaus nicht nur entfernt, sondern auch gleich verschrottet. 

1996 waren von den sechs diesel-elektrischen Radschiffen noch vier im Einsatz. Deren Diesel- und Elektroaggregate haben das Ende der wirtschaftlichen Lebensdauer erreicht und mussten kurz- bis mittelfristig ersetzt werden. Natürlich wäre es naheliegend gewesen, einfach wieder einen neuen diesel-elektrischen Antrieb einzubauen. Die zunehmende Konkurrenz im Tourismus und der Trend zur Erlebnisgastronomie erforderten aber ein innovativeres Konzept. Die Idee, eine fernbediente Dampfmaschine mit automatischem Kessel zu kombinieren, würde Raddampfer ermöglichen, die nur soviel Personal benötigen wie vergleichbare Motorschiffe.  

Auf Basis dieser Idee richtete die CGN eine Anfrage an die SLM, ob ein Neubau von Schiffsdampfmaschinen möglich wäre und gab eine entsprechende Studie in Auftrag.  

 

RESULTATE DER SLM - STUDIE

Es wurden drei Konzepte untersucht:

-  Originalgetreuer Nachbau einer existierenden Maschine (Replica)
-  Nachbau einer Maschine mit neuen Zylindern und besseren Dampfdaten
-  Vollständige Neuauslegung und Neukonstruktion 

Die Nachbau-Lösungen wurden verworfen. Das Ziel von Betriebskosten, die mit jenen von Motorschiffen vergleichbar sind, erfordert eine moderne Dampfmaschine. Folgende Maschinentypen wurden näher geprüft:

-  2-Zylinder-Einfachexpansionsmaschine (Zwilling) mit Auspuffbetrieb
-  2-Zylinder-Verbundmaschine mit Abdampfkondensation
-  3-Zylinder-Gleichstrommaschine mit Abdampfkondensation
-  2-Zylinder-Verbundmaschine mit Zwischenüberhitzung, Turborekompression, Abdampfturbine und Abdampfkondensation

Beginnend mit dem einfachsten Maschinentyp steigen Komplexität, Preis, technisches Risiko und thermischer Wirkungsgrad in der angeführten Reihenfolge. Die beste Laufruhe wird von der 3-Zylinder-Maschine erwartet. 

Empfohlen wurden Zwillings-Auspuffmaschinen für die "Montreux", die "Vevey" und  die "Italie" und eine Drillings-Auspuffmaschine für die "Helvétie". 

Die Schlussfolgerung lautete: Der Bau neuer Dampfmaschinen ist möglich. Diese können so konstruiert werden, dass kein technisch begründeter Personalmehrbedarf im Vergleich zu einem Motorschiff entsteht. 


PFLICHTENHEFT

Am 19. Dezember 1997 bestellte die CGN die erste Dampfanlage für das bisher diesel-elektrisch betriebene Radschiff "Montreux". Diese umfasst gemäss Pflichtenheft: 

-  Dampfkessel für 24h BOsB (Betrieb ohne ständige Beobachtung), komplett mit Ölfeuerung und Speisewasseraufbereitung
-  Hauptdampfleitung mit Regulator
-  Dampfmaschine inkl. Maschinenrahmen, einbaufertig mit Anschlussflanschen beidseitig der Kurbelwelle zum Anbau an die Flansche der Schaufelradwellen
-  Fernbedienung der Dampfmaschine von den drei Steuerständen der Brücke
-  Not-Handbedienung der Dampfmaschine im Maschinenraum 

Aus Kosten- und Termingründen sollen alle Antriebsanlagen einheitlich sein, soweit dies technisch möglich ist. Den Empfehlungen der Studie folgend hat sich die CGN für folgende Lösung entschieden: 

-  2-Zylinder-Einfachexpansionsmaschine (Zwilling) mit Auspuffbetrieb für die  "Montreux", die "Vevey" und die "Italie" mit einer Leistung von 650 kW bei 51 U/min.
-  3-Zylinder-Einfachexpansionsmaschine (Drilling) mit Auspuffbetrieb für die  "Helvétie" mit einer Leistung von rund 1000 kW bei 51 U/min. Mit einer Kapazität von 1400 Personen ist die "Helvétie" deutlich grösser als die "Montreux", die "Vevey" und die "Italie", deren Tragkraft zwischen 750 und 900 Personen liegt. 

 

TECHNISCHES KONZEPT 

Während Diesel- und Elektromotoren in grossen Stückzahlen hergestellt werden, ist dies bei Dampfmaschinen vorerst nicht mehr der Fall. Dieser Nachteil kann durch ein geeignetes technisches Konzept teilweise gemildert werden. Um den Konstruktions- und Berechnungsaufwand niedrig zu halten, sollen die Maschinen möglichst einheitlich sein. Dies ist auch für die Ersatzteilhaltung und den Unterhalt sinnvoll. Es wurde deshalb eine modulare Bauweise gewählt. 

Konstruktions- und Bauprinzip

-  Einheitlicher, geschweisster Dampfzylinder mit eingesetzten Laufbüchsen
-  Obenliegender Schieberkasten
-  Innere Steuerung mit Kolbenschieber
-  Äussere Steuerung nach Joy
-  Kreuzkopf, Lineal und Schubstange nach Bauart Sulzer in Analogie zu den anderen Genfersee – Raddampfern.
-  Maschinenrahmen in geschweisster Ausführung.
-  Klassische, geschmiedete Kurbelwelle
-  Kurbelwellenlager, Schubstangenlager und Kreuzkopflager sind als Gleitlager auszuführen.
-  Alle Steuerungslager sind mit fettgeschmierten Rollenlagern auszuführen.
-  Kessel, Zylinder und Dampfleitungen sind extrem gut zu isolieren
-  Die Schmierung der Zylinder und aller Lager muss mechanisch bzw. ohne Notwendigkeit von Kontrollen während der Fahrt erfolgen (Ausnahme: Schubstangenlager, die aus optischen Gründen klassische Tropföler erhalten).
-  Auf schöne Formgestaltung und sauberen Finish sind besonders Wert zu legen.

Fernbedienung

Die Fernbedienung der Dampfmaschine ermöglicht in Kombination mit dem automatischen Betrieb der Kesselanlage den gleichen Personalbedarf wie auf Motorschiffen. Folgende Funktionen werden von den Steuerständen aus bedient: 

-  Regler
-  Steuerung
-  Zylinder-Entwässerungsventile 

Die Fernbedienung erfolgt hydraulisch mittels zweier Handhebel, je für den Regler und die Steuerung (vorwärts, rückwärts, Füllung). Aus Gründen der Redundanz und der Optik ist eine mechanische Notsteuerung im Maschinenraum installiert. Dies erlaubt auch die traditionelle Bedienung der Dampfmaschine, denn gemäss Konzept ist immer ein Maschinist an Bord, jedoch mit einer anderen Primärfunktion. 
 


Die Dampfmaschine für DS MONTREUX

Prinzip der Joy-Steuerung


Kesselanlage

Für alle vier Schiffe ist je ein Dreizug-Kessel mit einem Flammrohr und einem Ölbrenner für Heizöl extraleicht vorgesehen. Die Kessel für die "Montreux", die "Vevey" und die "Italie" können gleich gross sein, jener der "Helvétie" muss 50 % mehr Dampf liefern.
Der Kessel der „Montreux“ wurde von ABB Enertech in Winterthur berechnet und konstruiert und von Ygnis in Ruswil hergestellt. Er liefert 6,5 t/h Dampf mit 18 bar und 450°C. Der Überhitzer liegt aussen und ist rauchgasseitig parallel zum zweiten Zug geschaltet. Die Rauchgasverteilung der parallelen Züge wird von Klappen so gesteuert, dass auch bei Teillast eine hohe Überhitzung erreicht wird. Bei Stillstand der Dampfmaschine wird kein Dampf benötigt. Die Rauchgasklappen schliessen dann den Überhitzer ab, damit er nicht zu hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Die übrige Ausrüstung entspricht dem Stand der Technik von Industriekesseln.
 

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