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Nutzlast

[378] Nutzlast (net load; charge utile ou nette; carico netto od utile) [totes Gewicht, Leergewicht (tare; tare; tara)], das Gewicht der Ladungen aller Wagen im Gegensatz zum Leer- oder Eigengewicht aller Fahrzeuge eines Eisenbahnzugs. Da auf den Lokomotiven keine N. mitgeführt wird, so erscheint das Gesamtgewicht der Lokomotiven und Tender als totes Gewicht. Hierzu tritt das ganze Eigengewicht aller Wagen eines Zuges. Demgegenüber steht als N. das Gewicht der Ladung aller Wagen. Das Leergewicht der Wagen wird aber nicht nur mit dem wirklichen Gewicht der Ladung in Vergleich gestellt, sondern auch mit der Tragfähigkeit und dem Fassungsraum der Wagen; bei Personenwagen mit der Zahl der Plätze und ihrer Ausnutzung.

Das auf den Triebrädern ruhende Gewicht der Lokomotiven ist als Reibungsgewicht für die Fortbewegung des Zuges notwendig und nutzbar, während das übrige Lokomotiv- und Tendergewicht für die Zugkraft nicht ausgenutzt wird. Dieses letztere Gewicht wird daher auch zuweilen als totes Gewicht im andern Sinn bezeichnet. Von dieser Unterscheidung wird hier aber abgesehen, vielmehr das Gesamtgewicht von Lokomotive und Tender als totes Gewicht betrachtet.

Bei den heutigen Dampfeisenbahnen ist es unstreitig ein Mißstand, daß das im Motor mitgeführte tote Gewicht einen großen Teil des Gesamtzuggewichts ausmacht und daß die N. als Reibungsgewicht zur Fortbewegung des Zuges nicht verwertet werden kann. Sollte es gelingen, einen Teil der N. und des toten Gewichts der Wagen als Reibungsgewicht nutzbar zu machen, wie es bei den Triebwagen elektrischer Bahnen der Fall ist, so würde dies einen großen Fortschritt bedeuten.

Das tote Gewicht von Lokomotive und Tender oder das tote Gewicht der Lokomotive macht, vollständige Ausnutzung ihrer Leistungsfähigkeit vorausgesetzt, einen um so größeren Teil von dem Gewicht des ganzen Zuges aus, je größer die von den Streckenverhältnissen abhängenden Arbeitswiderstände (Steigung, Krümmung) sind und je größer die Fahrgeschwindigkeit ist, mit der der Zug von der Lokomotive fortgeschafft wird.

Da Personenzüge mit einer durchschnittlich viel größeren Fahrgeschwindigkeit verkehren als Güterzüge, so wird sich bei den ersteren das Verhältnis des toten Gewichts der Lokomotive zum Gewicht des ganzen Zuges und zur N. durchschnittlich ungünstiger stellen als bei letzteren. Den Strecken Verhältnissen kann bei Güterzügen durch Änderung der Belastung des Zuges eher Rechnung getragen werden als bei Personenzügen, die in vielen Fällen den ganzen Zugweg in unveränderter Zusammensetzung durchlaufen, so daß hierbei das Verhältnis zwischen dem toten Gewicht der Lokomotive und dem Zuggewicht unverändert bleibt. Bei Güterzügen wird man dagegen häufig in der Lage sein, auf günstigen Strecken die Zuglasten zu erhöhen und so das fragliche Verhältnis zu verbessern (s. Belastungstabellen, Bruttolast, Zugbelastung, Zugkraft).

Die Stephensonsche Preislokomotive, die »Rocket«, zog bei 4∙5 t Dienstgewicht und 3∙2 t Tendergewicht ein Gesamtzuggewicht von 17∙27 t bei 22 Std/km Geschwindigkeit. Stephenson schritt schon bis 1831 zu 8∙8 t Eigen-, 5∙6 t Tender- und 108 t Zuggewicht bei 28 Std/km Geschwindigkeit vor und baute 1832 Lastzuglokomotiven, die bei 11∙6 t Eigen- und 5∙6 t Tendergewicht ein Zuggewicht von 210 t mit 16 Std/km Geschwindigkeit beförderten. Das Verhältnis des in der Lokomotive mitgeführten toten Gewichts zum Zuggewicht war also in kurzer Zeit von 1 : 2∙2 auf 1 : 7∙5 und 1 : 12∙2 gestiegen. Sowohl im Personenzug- wie im Güterzugdienst gelangte man zu immer schwereren Lokomotiven, um den Anforderungen an größere Geschwindigkeit und größere Zuglasten Genüge leisten zu können. Besonders als es um die Mitte des 19. Jahrhunderts galt, für die erste große Gebirgsbahn, die Semmeringbahn, Lokomotiven zu beschaffen, ging Engerth bis zu einem Lokomotiv- und Tendergewicnt von 56 11 t vor, mit dem es gelang, selbst in Steigungen von 25‰ noch ein Zuggewicht von 213∙9 t zu befördern, was auf grader, wagrechter Bahn bei gleicher Beförderungsgeschwindigkeit einem Zuggewicht von etwa 1900 t entspräche, also einem Verhältnis von 1 : 33∙9. In neuerer Zeit hat man das Gewicht der Lokomotiven für Gebirgsbahnen noch gesteigert und ist bis zu 80 t, ja sogar bis über 100 t gegangen, wodurch das Verhältnis ein noch günstigeres wird (s. Lokomotive).

Für Flachland- und Hügellandbahnen wendet man heute im Güterzugdienst in Europa Lokomotiven von 40 bis zu 70 t Gewicht an, mit denen Zuglasten bis 1500 t bei 20–45 Std/km Geschwindigkeit befördert werden; in Nordamerika, wo es für die Länge der Güterzüge keine beschränkende Grenze gibt, steigt das Zuggewicht noch erheblich höher. Bei der Pittsburg- und Lake Erie-Eisenbahn z.B. hat sich die N. der Güterzüge von 465 t im Jahre 1893 auf 1225 t im Jahre 1913 erhöht (vgl. Ztschr. d. VDEV. 1914, S. 1099). Auch im Personen- und Schnellzugdienst ist man bis zu Lokomotivgewichten von 80–100 t fortgeschritten, womit Zuglasten von 200–480, ja selbst von 640 t bei Geschwindigkeiten von 75–100 km und selbst bis 120 km befördert werden. Im Personenzugdienst ist somit das Verhältnis des in der Lokomotive mitgeführten toten Gewichts zum Zuggewicht ein wesentlich ungünstigeres als im Güterzugdienst und kaum besser als in den Tagen G. Stephensons; dafür hat allerdings die Geschwindigkeit der Personenzüge eine viel größere Steigerung erfahren als die der Güterzüge, bei denen erst neuerdings[378] zuweilen auf schnelleres Fahren hingewirkt wird. Unzweifelhaft würde dadurch auch im Güterzugdienst sich das Verhältnis ungünstiger gestalten.

Bei den Personenwagen nahm in der ersten Zeit der Eisenbahnen das tote Gewicht zwar an und für sich zu, da aber die eingeführten größeren Wagen auch einen erheblich größeren Fassungsraum hatten, gestaltete sich das Verhältnis zwischen N. und totem Gewicht anfangs allmählich günstiger. So erhielten die 2achsigen Personenwagen, die ursprünglich nur 3 Abteile enthielten, deren später 4–5, die 3achsigen Wagen deren 5–6 und auch bei den 4achsigen Wagen nahm das tote Gewicht nicht in demselben Maß zu wie der Fassungsraum der Wagen. Im späteren Verlauf der Entwicklung änderte sich aber dieses Verhältnis, indem durch die fortschreitende bessere Ausstattung der Wagen, besonders durch die Anbringung von Aborten, Waschräumen, Heiz- und Beleuchtungsvorrichtungen, durchgehenden Bremsen u.s.w. das Gewicht der Wagen stieg, während der Fassungsraum womöglich abnahm. Zurzeit hält dieser Entwicklungsgang noch an und hat besonders in der immer weiter um sich greifenden Einführung von Luxuswagen, Schlafwagen, Speisewagen, Salonwagen, schon einen solchen Höhegrad erreicht, daß im Personenzugdienst die N. gegenüber dem toten Gewicht bei dem Gesamtzuggewicht kaum mehr von Belang ist. Einen großen Einfluß hatte die N. im Personenzugdienst allerdings nie, denn die tatsächliche Ausnutzung der vorhandenen Plätze ist durchschnittlich nirgend über 25–50% gestiegen. Die N. betrug bei allen deutschen Eisenbahnen im Jahre 1902 nur 24∙65% des Ladegewichts und sie schwankte von 1902 bis 1908 zwischen 24∙26% und 25%. Ende der Vierzigerjahre schwankte das Verhältnis des toten Gewichts zum Gesamtgewicht der europäischen 4- und 6rädrigen Personenwagen bei voller Ausnutzung der Plätze zwischen 54∙4% und 77%, bei amerikanischen 8rädrigen Wagen betrug es im günstigsten Fall 48%; Ende der Sechzigerjahre stellte es sich in Norddeutschland bei 6rädrigen Wagen auf 73∙5% in III. und 81∙6% in I./II. Klasse. Gegenwärtig schwankt es bei 2achsigen Wagen europäischer Bahnen zwischen 65∙4% und 92∙8%, bei 3achsigen Wagen desgleichen zwischen 76∙2% und 91∙3% und bei den 4achsigen europäischen und amerikanischen Wagen zwischen 83∙6% und 93∙6%. Bei den Speise- und Schlafwagen steigt es sogar bis 97∙3%. Berücksichtigt man aber die tatsächliche und geringe Platzausnutzung, so ergibt sich z.B. für die preußisch-hessischen Staatsbahnen im Jahre 1908 das genannte Verhältnis im ganzen zu 95∙0%.

Nach den tatsächlichen Verhältnissen wurde z.B. 1890 für Bayern ermittelt:

Es zeigt sich hier der große Einfluß des Gewichts der Luxuswagen, die im Orientexpreßzug laufen; obgleich hier eine doppelt so gute Platzausnutzung stattfindet wie in den anderen Zügen – 45∙2% gegen 22∙6% – ist das tote Gewicht mehr als 4mal so hoch wie bei Personenzügen und mehr als doppelt so groß wie bei Schnellzügen, bei denen sich schon die in den höheren Klassen den Reisenden gewährten größeren Bequemlichkeiten gegenüber den Zahlen für die Personenzüge deutlich erkennen lassen.

Sechsachsige Luxuswagen neuerer Bauart fassen bei 40–53∙3 t Eigengewicht nur 33–48 Sitze, des Nachts sogar nur 20–24 Schlafstätten, deren Breite allerdings so groß ist, daß eine Benutzung zu zweien möglich ist. Bei voller Platzausnutzung ergibt sich also das auf einen Reisenden entfallende tote Gewicht des Wagens zu 1 t und steigt bis zu mehr als 2 t, wogegen nach den vorstehenden Angaben dieses tote Gewicht Ende der Vierzigerjahre nur 0∙08–0∙21 t und Ende der Sechzigerjahre 0∙18–0∙29 t betrug.

Im Jahre 1892/93 betrug die wirkliche N bei den preußischen Staatseisenbahnen im Personenverkehr auf eine Achse 0∙342 t und sie ist bis 1908 mit geringen Schwankungen auf dieser Höhe geblieben, wogegen das Eigengewicht 1892/93 5∙06 t betrug und bis 1908 auf 6∙33 t gestiegen ist; es zeigt sich also auch hier die überwältigende Bedeutung des toten Gewichts im Personenzugdienst.

Bestrebungen, diese ungünstige Tatsache zu mildern, sind mehrfach zu verzeichnen; so sind wiederholt 2geschossige Personenwagen gebaut worden, bei denen das auf einen Platz entfallende tote Gewicht nur etwa 0∙1 t beträgt; aber solche Wagen haben sich nie über den engsten Ortsverkehr Anwendung zu verschaffen und selbst da kaum zu behaupten vermocht. Die Forderungen weitgehender Bequemlichkeiten seitens der Reisenden, größtmöglicher Betriebssicherheit und rascher Entleerung und Füllung der Wagen seitens der Bahnverwaltungen sprechen gegen solche Bauart und begünstigen überhaupt eine immer weiter gehende Steigerung des toten Gewichts.

Im Gegensatz zu den Personenwagen ist es bei den Güterwagen (s.d.) gelungen, das tote Gewicht im Verhältnis zu deren Tragfähigkeit nach und nach und ganz besonders in neuerer Zeit zu vermindern, wodurch die verhältnismäßige Höhe der Betriebskosten wesentlich erniedrigt werden kann. Am günstigsten stellt sich das Verhältnis des Eigengewichts zur N. bei offenen Güterwagen. Die ältesten englischen, offenen, 2achsigen Güterwagen besaßen allerdings ein Eigengewicht von 2∙5–3∙5 t bei nur 2 t N., was einem Verhältnis des Eigengewichts zur N. von 1 : 0∙8 – 1 : 0∙6 entspricht; durch Vermehrung der Tragfähigkeit auf 4, 5, 6 und endlich auf 9 t steigerte sich dieses Verhältnis auf 1 : 1 – 1 : 1∙6, indem das Eigengewicht hierbei nach und nach bis 5∙5 t stieg. England ist den[379] Wagen mit verhältnismäßig geringer Tragfähigkeit sehr lange treu geblieben und erst in den letzten Jahrzehnten machen sich auch hier Bestrebungen geltend, die Tragfähigkeit weiter zu erhöhen. Auf dem europäischen Festland wurden, der späteren Einführung der Eisenbahnen entsprechend, die ältesten englischen Wagen überhaupt nicht angewendet, sondern man gab den offenen Wagen meist gleich 5 t und den bedeckten Wagen 4 t Tragfähigkeit, steigerte diese aber bis Mitte der Sechzigerjahre fast allgemein bis zu 10 t, während das Eigengewicht gleichzeitig bei offenen Wagen von 4 zu 5 und 6 t und bei bedeckten Wagen von 5 zu 6 t zunahm. Das Verhältnis des toten Gewichts zur N. belief sich demgemäß Ende der Sechzigerjahre, als Mittel aus 1000 neueren deutschen 2achsigen Wagen berechnet, auf 1 : 1∙56 bei bedeckten Wagen, 1 : 1∙81 bei offenen Wagen mit Holzkasten und auf 1 : 2∙24 bei offenen, ganz aus Eisen hergestellten Wagen; in den anderen Ländern des europäischen Festlands waren die Verhältnisse ähnliche. Man glaubte bis dahin, 2achsigen Wagen keine größere Tragfähigkeit geben zu sollen, und die durchgeführten Versuche, die Tragfähigkeit bis zu 15 t zu steigern, fanden zunächst keine nachhaltige Unterstützung, obgleich umfassende Beschaffungen von 15 t-Kohlenwagen der niederschlesisch-märkischen Bahn zeigten, daß dadurch jenes Verhältnis auf 1 : 2∙87 verbessert werden konnte. Erst die immer häufiger auftretende Wagennot und der Umstand, daß im Interesse größerer Widerstandskraft der Wagen gegen die hohen Inanspruchnahmen des gesteigerten Betriebs und der dabei unvermeidlichen heftigen Rangierstöße den Wagen eine größere Festigkeit und daher auch ein größeres Gewicht gegeben werden mußte, verschaffte der weiteren Einführung erhöhter Tragfähigkeit Eingang. An neuen 2achsigen Wagen werden zurzeit meist nur noch solche von 15 oder 20 t Tragfähigkeit beschafft. Das Eigengewicht der 12∙5 t-Wagen stellt sich auf etwa 6 t (5–7), das der 15 t-Wagen auf 7–9∙6 t, je nachdem ob die Wagen ohne oder mit Bremse ausgerüstet sind, so daß das Verhältnis des toten Gewichts zur N. bei 12∙5 t gleich 1 : 2∙08 und bei 15 t 1 : 2∙14 bis 1 : 1∙56 wird, während es bei den neueren 10 t-Wagen durchschnittlich 1 : 1∙67 betragen hatte. Bei den Wagen mit 20 t Tragfähigkeit ist das Eigengewicht 8∙6–11∙3 t, das genannte Verhältnis beträgt also 1 : 2∙33 bis 1 : 1∙77. Ende 1891 waren bei den größeren deutschen Eisenbahnverwaltungen schon 12–50% ihres Gesamtgüterwagenbestands an meist neuen Wagen von 15 t Tragfähigkeit vorhanden, insbesondere bei den preußischen, bayerischen und sächsischen Staatsbahnen 24, 26 und 28%, und das Verhältnis hat inzwischen noch beträchtlich zugenommen. So waren im Jahre 1910 bei den preußisch-hessischen Staatsbahnen an 15 t-Wagen vorhanden: bei den gedeckten Wagen 77∙1%, bei den gewöhnlichen offenen Wagen 64∙2% und bei den Kokswagen 51∙8%; im deutschen Staatsbahnwagenverband beliefen sich die genannten Zahlen auf 67∙7%, 60∙5% und 48∙5%.

In den Vereinigten Staaten Amerikas hatte man bei den Güterwagen wie bei den Personenwagen mit sehr geringfügigen Ausnahmen von vornherein 4achsige Wagen hergestellt, die noch 1870 meist nur 9 t Tragfähigkeit besaßen, dann auf 13∙62–18∙16 t Tragfähigkeit stiegen und zurzeit bei 9∙17–24∙0 t Eigengewicht eine Tragfähigkeit von 22∙7–45∙0 t, ja selbst bis zu 60∙0 t aufweisen, so daß sich das Verhältnis des toten Gewichts zur N. wie 1 : 2∙47 und 1 : 1∙88 stellt. Das Eigengewicht steigt aber bei Wagen, die für Bodenentladung eingerichtet sind, bis zu 33∙75 bei 45 t Tragfähigkeit, so daß sich das genannte Verhältnis auf 1 : 1∙33 stellt. Allerdings hatte man dort sog. Röhrenwagen von großer Leichtigkeit bis zu 30 t Tragfähigkeit gebaut, bei denen das mehrerwähnte Verhältnis bis zu 1 : 3∙61 getrieben war. Diese Wagen haben sich aber im Betrieb schon nach kurzer Zeit als zu wenig widerstandsfähig gezeigt und kommen heute kaum mehr in Betracht. Es ist also zu ersehen, daß das Verhältnis des toten Gewichts zur N. bei den amerikanischen Wagen nicht, wie dies oft irrtümlich angenommen wird, günstiger ist als bei den neueren mitteleuropäischen. Übrigens haben auch die deutschen und sonstigen mitteleuropäischen Bahnen zahlreiche 4achsige Güterwagen von 25–30 t und mehr Tragfähigkeit, bei denen das mehrgenannte Verhältnis nicht ungünstiger ist als bei den ähnlichen amerikanischen Wagen.

Es kommt aber bei dem toten Gewicht der Güterwagen nicht nur dessen Verhältnis zur N., sondern auch zum Laderaum und zur Ladefläche des Wagens in Betracht; im Interesse leichter Güter ist naturgemäß ein Wagen mit verhältnismäßig großem Laderaum einem Wagen mit geringem Laderaum selbst dann vorzuziehen, wenn bei derselben Tragfähigkeit bei ersterem Wagen das tote Gewicht größer wird als bei letzterem, was wegen der größeren Wagenabmessungen meist zutreffen wird. Ein 4achsiger, offener Wagen muß auf 1 m² Ladefläche, wenn dessen Tragfähigkeit voll ausgenutzt werden soll, stärker beladen werden, als die 2achsigen 15 t-Wagen und die 10 t-Wagen. Die 2achsigen Wagen sind also für die Verfrachtung leichterer Güter günstiger als die 4achsigen. Ebenso stellt sich das Eigengewicht 4achsiger, offener und bedeckter Wagen auf 1 m² Ladefläche und 1 m³ Laderaum durchaus nicht günstiger als bei neueren 2achsigen Wagen.

So vorteilhaft es daher auch für die Eisenbahnverwaltungen ist, Güterwagen mit möglichst geringem toten Gewicht bei größtmöglicher Tragfähigkeit zu besitzen, was bei 4achsigen, möglichst kurzen Wagen wohl am vollkommensten erreicht wird, und so sehr erwünscht auch solche[380] Wagen zur Verringerung der Zuglänge bei derselben N. sind, so steht doch das Bestreben der Verfrachter dem oft entgegen, die sowohl für die zu versendenden leichten Güter einen möglichst großen Laderaum wie auch für den Einzelverkehr und den Kleingewerbebetrieb Wagen mit nicht zu hoher Tragfähigkeit verlangen. Der 2achsige mitteleuropäische 15–20 t-Wagen scheint allen diesen Verhältnissen zurzeit wohl am besten Rechnung zu tragen. Auch ist noch ein Umstand zu berücksichtigen. Nach der Statistik der deutschen Eisenbahnen für 1908 betrugen durchschnittlich das tote Gewicht und die Tragfähigkeit der Güterwagen auf eine Achse 3∙82 und 6∙68 t, wogegen die N. aller beladen beförderten Wagen nur 4∙34 t, also 64∙97% der Tragfähigkeit betrug, bei allen (beladen und leer) beförderten Wagen sogar nur 3∙0 t = 44∙91% der N. Wenn also eine noch nicht 7 t auf die Achse betragende N. tatsächlich nur mit 64∙97% ausgenutzt wurde, so ist die Befürchtung nicht ganz unberechtigt, dieses Verhältnis möchte bei gesteigerter Tragfähigkeit kein günstigeres werden, und obgleich das Verhältnis des toten Gewichts zur N. bei Vergrößerung der Tragfähigkeit unzweifelhaft günstiger wird und sich dies in niedrigeren Betriebs-, besonders in geringeren Zugförderungskosten bemerkbar machen muß, weil das gesamte tote Gewicht eines Zuges gegenüber der möglichen und im Massenverkehr wohl auch meist wirklich vorhandenen N. verhältnismäßig sinkt, so wird doch aller Wahrscheinlichkeit nach im Durchschnitt des Gesamtverkehrs das Verhältnis des toten Gewichts zur wirklich beförderten N. kaum in demselben Maß zunehmen, wie das Verhältnis des toten Gewichts zur Tragfähigkeit (s. Gütertarife, Bd. V, S. 460).

Literatur: Rühlmann, Allgemeine Maschinen lehre. Leipzig 1877, Bd. III, S. 240 ff.; Glasers Ann. 1891, Bd. XXVIII, S. 29 u. 245; 1892, Bd. XXXI, S. 51; Ztg d. VDEV., 1890, S. 381; 1891, S. 53 u. 63; 1892, S. 705 u. 839. – Büte u. v. Borries, Die nordamerikanischen Eisenbahnen. Wiesbaden 1892; Exposé de l'article XIII du questionaire de la troisième session du congrès des chemins, Paris. Bulletin, August 1889; Eis. T. d. G., Die Eisenbahnfahrzeuge, 2 Aufl., Wiesbaden 1903 u. 1910; Bulletin d. Int. Eis.-Kongr. Verb., 1910; Berichte zu Art. II der Fragen des Berner Kongresses. – J. Frahm, Das englische Eisenbahnwesen. Berlin 1911.

Blum.