b) Trogbahnen.
(Geneigte Hebewerke mit Naßförderung.)

Bei den Trogbahnen wird wie bei den Trogaufzügen das Schiff in einem wassergefüllten eisernen Trog befördert, der an beiden Enden mit Schleusentoren ausgerüstet ist. Nur wird hier der Trog nicht in einer senkrechten Führung bewegt, sondern mit Laufrädern ausgerüstet und auf einer geneigten Bahn gefahren. Obere und untere Haltung sind ebenfalls mit Schleusentoren verschlossen.

Wird der Trog in seiner Längsrichtung gefahren — längsgeneigte Trogbahn —, so braucht das Geleise nicht breiter zu sein als das Schiff, wird also einfach und billig; ferner läßt sich ein längs geneigtes Hebewerk leicht dem Gelände anschmiegen, erfordert daher geringe Fundierungskosten; während der Hebung wird das Schiff gleichzeitig vorwärts befördert, so daß ein Zeitgewinn entsteht; endlich wird ein Kanalstück gleich der Länge der Bahn erspart. Diesen Vorteilen steht der Nachteil gegenüber, daß bei der Längsbewegung des Troges das Wasser in unberechenbare Schwingungen geraten kann; dieser Übelstand kann nicht beseitigt, aber vermindert werden durch Wahl einer geringen Fahrgeschwindigkeit von nicht mehr als 0,5 sekm. Die Leistungsfähigkeit des Hebewerks wird hiedurch aber naturgemäß sehr verringert.

Bewegt man dagegen den Trog in seiner Querrichtung — quergeneigte Trogbahn —, dann ist ein sehr breites und kostspieliges Geleise erforderlich; die Anschmiegung an das Gelände ist nur ausnahmsweise möglich, in der Regel werden teure Gründungsarbeiten erforderlich sein; da die Bahn des quergeneigten Hebewerks quer zur Kanalstraße liegt, so wird weder an Kanallänge, noch an Zeit gespart. Es wird daher das quergeneigte Hebewerk unter allen Umständen wesentlich höhere Anlagekosten erfordern als das längsgeneigte Hebewerk. Hingegen besitzt es den Vorzug, daß Wasserschwankungen im Trog kaum zu befürchten sind; die Fahrgeschwindigkeit kann daher hier wesentlich größer gewählt werden, wohl bis zu 1 sekm.

Die erste Trogbahn wurde nach einem Entwurf von Thomson aus dem Jahre 1839 in Blackhill am Monklandkanal in Schottland 1849 von Leslie ausgeführt. Die Abmessungen dieser längsgeneigten Trogbahn gibt Hagen in seinem »Handbuch der Wasserbaukunst« wie folgt an:

Hub
29 m
Steigung
1 : 10
Abmessungen der Schiffe
21 m × 3,8 m
Gewicht des gefüllten Troges
80 t
Mittlere Fahrgeschwindigkeit
1 sekm
Abmessungen des Troges
21,3 m × 4,4 m × 0,61 m
Wassertiefe
Bahnlänge
280 m
Hubdauer
5 Minuten

Die beiden ganz aus Eisen hergestellten Tröge liefen mit je 20 Rädern auf Eisenbahngeleisen von 2,1 m Spur und wurden mittels Drahtseilen 50 mm Durchmesser und einer Seiltrommel von 4,8 m Durchmesser von einer Dampfmaschine gezogen.

Es wurden indessen nur die leeren Schiffe mit der Trogbahn gefördert, die beladenen gingen über eine Schleusentreppe. Die Tragkraft der Schiffe ist nicht angegeben, sie kann aber den Abmessungen nach nur eine sehr geringe — 50 bis 70 t — gewesen sein. Die geringe Wassertiefe von 0,6 m läßt das Hebewerk mehr als Schiffsbahn statt als Trogbahn erscheinen. Der geringe Wasserinhalt ermöglichte die verhältnismäßig große Geschwindigkeit von 1 sekm.

Von einer späteren Ausführung einer ebenfalls längsgeneigten Trogbahn in Georgetown am Potomacfluß aus dem Jahre 1876 gibt das Handbuch der Ingenieurwissenschaften folgende Abmessungen:

Tragkraft der Schiffe
135 t
Hub
11,6 m
Steigung
1 : 12
Abmessungen der Schiffe
274 m × 1,5 m Tiefgang
Gewicht des gefüllten Troges
390 t
Lichte Abmessungen des Troges
34,1 m × 5,1 m × 2,4 m

Der Trog lief auf drei Untergestellen mit je 12 Rädern, also insgesamt auf 36 Rädern, und wurde durch zwei Gegengewichtswagen mit halbem Hub ausgeglichen und durch eine Turbine mittels Drahtseilen bewegt.

Auch dieses Hebewerk konnte nur kleine Schiffe fördern. Später ließ man die Wasserfüllung des Troges zum größten Teil — bis auf 0,7 m — fort, so daß ein ähnlicher Betrieb wie zu Blackhill entstand (Fréson).

Eine Trogbahn mit Querbewegung ist nur ein einziges Mal zu Foxton in Leicestershire in England im Jahre 1901 ausgeführt worden, indessen nur für ganz kleine Schiffe.

Wie aus Fig. 157 (entnommen aus Engineering 1901) ersichtlich ist, läuft jeder der beiden Tröge mit 16 Laufrädern auf 8 Schienen. Die Bewegung der Tröge wird durch eine Dampfmaschine bewirkt, die mittels Schneckengetriebe eine Seiltrommel antreibt, von der jeder Trog mittels zwei Drahtseilen gezogen wird. Das Hebewerk dient zum Ersatz einer zehnstufigen Schleusentreppe.

Tragkraft der Schiffe
70 t
Hub
23 m
Steigung
1 : 4
Lichte Abmessungen des Troges
24 m × 4,5 m × 1,5 m
Dauer einer Durchfahrt
6 Minuten
Betriebskosten eines Einzelhubes
ohne Zinsen und Tilgung
0,25 M.

Fig. 157.

Im Jahre 1895 wurde von der österreichischen Regierung ein Wettbewerb zur Erlangung von Entwürfen unter einigen Werken veranstaltet. Es sollte ein Hebewerk für normale 600 t Schiffe und für 100 m Hubhöhe für den projektierten Donau-Elbe-Kanal entworfen werden. Den ersten Preis erhielt ein von fünf böhmischen Maschinenfabriken eingereichter Entwurf, der eine quergeneigte Trogbahn behandelte (Fig. 158). Die Steigung war 1 : 5 gewählt, der Trog war durch ein aus Gußwalzen bestehendes Gegengewicht ausgeglichen. Für die Stützung des Troges war ein etwas abenteuerlicher Vorschlag gemacht: der Trog sollte auf vier endlosen Walzenketten rollen, die ihrerseits auf vier Stahlgußschienen sich abwälzen sollten. Für den Antrieb war elektrische Kraftübertragung gewählt worden; auf dem Schiffswagen sollten drei Elektromotoren aufgestellt werden, die Zahnräder antrieben, welche ihrerseits in eine aus Stahlguß hergestellte Zahnstange eingreifen sollten, so daß der Betrieb dem einer Zahnradbahn ähnlich wurde.

Die Abmessungen waren wie folgt gewählt:

Tragkraft der Schiffe
690 t
Hub
100 m
Steigung
1 : 5
Gewicht des gefüllten Schiffswagens
2100 t
Fahrgeschwindigkeit
1 sekm
Lichte Abmessungen des Troges
70 m × 8,6 m × 1,2 m
Wassertiefe
Anlagekosten der Eisenteile
4700000 M.
Anlagekosten der Gründung
 720000 M.
Dauer einer Durchfahrt
14 Minuten

Fig. 158.

Fig. 159.

Als Mängel des Entwurfes sind zu bezeichnen: die unsichere Druckverteilung, die starre Lagerung und die Verwendung von gegossenem Material für Schienen und Zahnstangen.

Ein zweiter Wettbewerb wurde im Jahre 1904 von der österreichischen Regierung ausgeschrieben, um einen geeigneten Entwurf für ein Hebewerk von 36 m Hubhöhe für den projektierten Donau-Oder-Kanal zu erhalten. Bei diesem Wettbewerb wurde abermals mit dem ersten Preis ein Entwurf der böhmischen Maschinenfabriken bedacht: Gegenstand des Entwurfes war eine längsgeneigte Trogbahn mit dem Kennwert »Universell«. Den zweiten Preis erhielt der schon genannte Entwurf der Nürnberger Maschinenbaugesellschaft, der eine Schwimmtrommel in Aussicht genommen hatte.

Fig. 160.

Die für den Wettbewerb vorgeschriebene Leistungsfähigkeit des Hebewerks — Fahrtdauer nicht größer als 48 Min. — konnte bei der geringen für Naßförderung zulässigen Fahrgeschwindigkeit von etwa 0,5 sekm nur durch Anlage von zwei Trogbahnen (Fig. 159 und 160) erreicht werden, wodurch naturgemäß die Anlagekosten von vornherein sich sehr hoch stellen mußten.

Die Bahn dieses Entwurfes war in sehr einfacher Weise gedacht: Zwei besonders gewalzte Stahlschienen von 200 mm Höhe und 160 mm Kopfbreite sollten in 6,3 m Entfernung auf zwei Betonstreifen von 700 mm Höhe und 900 mm Breite gelagert und durch C Eisen unter sich versteift werden. Auf dieser Bahn sollte der Schiffswagen mit 104 Laufrädern aus Stahlguß von 1100 mm Durchmesser fahren.

Fig. 161.

Fig. 162.

Für den Antrieb sollte eine aus Stahlguß gegossene Zahnstange zwischen den Schienen gelagert werden (Fig. 161 und 162). Jeder der beiden fahrbaren Tröge sollte mit vier Elektromotoren von je 300 bis 400 PS ausgerüstet werden, so daß insgesamt eine Antriebsleistung von 1200 bis 1600 PS für jeden Trog verfügbar war. Durch eine besondere Schaltung sollten die beiden Tröge elektrisch gekuppelt werden, so daß die auf und ab gehenden Gewichte so weit ausgeglichen waren als es die Verluste in den Zahnrädern, Elektromotoren und Generatoren zuließen.

Bei Vergleichung der Anlagekosten eines geneigten Hebewerks mit einem lotrechten ist zu berücksichtigen, daß bei ersterem ein Kanalstück gleich der Länge der Bahn erspart wird.

Die Abmessungen des Entwurfes »Universell« waren wie folgt gewählt:

Tragkraft der Schiffe
600 t
Hub
36 m
Steigung
1 : 25
Gewicht des gefüllten Schiffswagens
2200 t
Fahrgeschwindigkeit
0, 58 sekm
Lichte Abmessungen des Troges
70 m × 8,8 m × 2,3 m
Wassertiefe
Anlagekosten der Eisenteile
3560000 M.
Anlagekosten der Gründung sowie zweier
Haltungen von 700 m Gesamtlänge
1615000 M.
Anlagekosten der ganzen Hebewerke
abzüglich 1700 m Kanal
4325000 M.
Dauer einer Durchfahrt
42 Minuten

Im ganzen liegen nur drei Ausführungen von geneigten Hebewerken mit Naßförderung vor, und alle drei sind nur für kleine Schiffe bemessen. Nur bei der quergeneigten Bahn findet wirkliche Naßförderung statt; die beiden längsgeneigten Bahnen zu Blackhill und in Georgetown werden mit nur ganz geringer Wasserfüllung von 0,6 bzw. 0,7 m Tiefe betrieben. Von Hebewerken für normale Kanalschiffe liegen nur Projekte vor; aus diesen geht aber immerhin so viel hervor, daß die Anlagekosten dieser Hebewerke sehr hohe sind. Die längsgeneigten Hebewerke werden teuer, weil sie nur mit geringer Geschwindigkeit betrieben werden können, daher wenig leisten und infolgedessen als Doppelbahnen angelegt werden müssen. Die quergeneigten Hebewerke erfordern kostspielige Gründungen und Fahrbahnen. Der mit sehr hohen Preisen bedachte Wettbewerb für das Hebewerk in Prerau hätte sicher etwas Brauchbares zutage gefördert, wenn die Naßförderung nicht grundsätzliche wirtschaftliche Mängel hätte.

Voraussichtlich wird daher die weitere Entwicklung nicht auf diesem Wege liegen. Wie die Technik sehr häufig, wenn sie auf einen toten Strang geraten ist, einen früher betretenen und dann verlassenen Weg wieder aufnimmt, so wird es möglicherweise auch hier geschehen. Einen derartigen früher begangenen Weg bildet auf dem Gebiet der Hebewerke die Trockenförderung.