UP-Klasse 4000

 Karte mit allen Koordinaten: OSM, Google oder Bing

UP-Klasse 4000 „Big Boy“
Nummerierung:	4000 - 4024
Anzahl:	25
Hersteller:	ALCO
Baujahr(e):	1941, 1944
Achsformel:	(2'D)D2' h4
Spurweite:	1435 mm (4 ft 8½ in)
Länge über Kupplung:	40.500 mm
Höhe:	4.940 mm
Dienstmasse:	350,2 t
Dienstmasse mit Tender:	548,3 t
Reibungsmasse:	247,2 t
Radsatzfahrmasse:	ca. 31 t
Höchstgeschwindigkeit:	130 km/h
Indizierte Leistung:	6.290 dbhp (4.560 kW) am Zughaken
Anfahrzugkraft:	602 kN
Treibraddurchmesser:	1.727 mm
Laufraddurchmesser vorn:	914,4 mm
Laufraddurchmesser hinten:	1.066,8 mm
Raddurchmesser:	1727,2 mm
Steuerungsart:	Walschaerts
Zylinderanzahl:	4
Zylinderdurchmesser:	603 mm
Kolbenhub:	813 mm
Kesselüberdruck:	21.1 bar
Rostfläche:	13,97 m²
Überhitzerfläche:	229 m²
Verdampfungsheizfläche:	547 m²
Tender:	Centipede
Dienstmasse des Tenders:	198,1 t
Wasservorrat:	94,6 m³
Brennstoffvorrat:	25,4 t Kohle

Die Klasse 4000 der Union Pacific Railroad (UP), bekannt als Big Boy, umfasst die größten erfolgreichen Dampflokomotiven der Welt.

Insgesamt wurden 25 dieser Lokomotiven von der American Locomotive Company (ALCO) gebaut, 20 im Jahre 1941 und fünf im Jahr 1944. Der Konstrukteur war Otto Jabelmann, unter dessen Leitung auch schon die etwas kleinere Vorgängerklasse 3900 (Challenger, Achsfolge (2'C)C2') entstanden war. Von einem unbekannten Mitarbeiter der ALCO-Werke stammt die Bezeichnung Big Boy (großer Junge), die er mit Kreide auf die Rauchkammer schrieb. Die Bezeichnung bürgerte sich schnell für die Lokomotiven der 4000er-Klasse ein.

Konstruktion und Technik

Die Lokomotiven wurden von der Union Pacific Railroad speziell für den Einsatz vor Güterzügen in den Rocky Mountains konzipiert, um den personalintensiven Einsatz von Vorspann- und Nachschiebelokomotiven auf den Steigungsstrecken zu vermeiden. Der schwierigste Abschnitt auf der Transkontinentalstrecke der Union Pacific war eine langgezogene Steigung mit 1,14 % über dem Wasatch (in den späteren Jahren am Sherman Hill mit einer max. Steigung von 1,55 %). Die neuen Lokomotiven sollten Züge mit 3.600 short ton (etwa 3.300 t) ohne Hilfe über diese Steigung bringen, aber auch schnell genug sein, damit die gesamte Strecke zwischen Cheyenne (Wyoming) und Ogden (Utah) ohne Lokwechsel befahren werden konnte.

Aus den geforderten Leistungsdaten ergab sich eine Gelenklokomotive mit der Achsfolge (2'D)D2' (Whyte-Notation: 4-8-8-4). Keine andere Lokomotive wurde je mit dieser Achsfolge gebaut. Die Big Boys waren – wie viele der neueren US-amerikanischen Gelenklokomotiven – keine Mallet-Lokomotiven im eigentlichen Sinne, denn es waren keine Verbundlokomotiven. Im Amerikanischen wird diese Bauart deshalb als simple articulated bezeichnet.

Für die Befeuerung mit minderwertiger Kohle wurde die Feuerbüchse mit fast 14 m² Rostfläche sehr groß ausgelegt. Die Lokomotiven haben eine mechanische Rostbeschickung über einen Stoker. Der Kohleverbrauch bei Vollast lag bei bis zu 25 Tonnen pro Stunde. Die Nr. 4005 wurde versuchsweise auf Ölhauptfeuerung umgebaut, die sich jedoch nicht bewährte, und daher wieder auf Kohlefeuerung zurückgebaut.

Mit einem Gesamtgewicht von 548,3 t und einer höchsten Dauerleistung von 6.290 PS am Zughaken (bei 48 km/h) gehören die Big Boy zu den schwersten und leistungsfähigsten je gebauten Dampflokomotiven und mit einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 112 km/h (70 mph) auch zu den schnellsten Gelenkdampflokomotiven. Die Konstruktion war sogar für 129 km/h ausgelegt, um eine hohe Sicherheitsreserve zu bieten.

Um die Big Boys einsetzen zu können, musste die Strecke zwischen Ogden (Utah) und Green River (Wyoming) (Overland Route) an mehreren Stellen umgebaut werden. Fast jede Kurve wurde neu trassiert, damit sich zwei Big Boys begegnen konnten. Dazu mussten stärkere Schienen gelegt werden und das Gleisbett wurde ergänzt.

Betriebseinsatz

Die Big Boys hatten die in sie gesetzten Erwartungen voll und ganz erfüllt. In der Praxis zogen sie Züge mit bis zu 6.000 t, und bei einem Versuch in der Ebene konnte eine dieser Lokomotiven sogar einen zuvor mit anderen Lokomotiven angeschobenen 25.000-Tonnen-Zug alleine in Gang halten.

Von 1941 bis 1957 wurden die Lokomotiven regelmäßig im Güterverkehr vor Güterzügen eingesetzt, der letzte von einer Big Boy gezogene Zug fuhr im Jahre 1959. Jede einzelne der 1941 gebauten Lokomotiven legte insgesamt eine Strecke von mehr als 1,6 Millionen Kilometern zurück. Vier Lokomotiven wurden noch bis 1962 betriebsfähig als Reserve vorgehalten.

Für die Big Boy wurden 1941 die 100-Fuß-Drehscheiben (30 m) in den Betriebsstellen Ogden (Utah) (Platz noch erkennbar: 41° 31′ 17″ N, 109° 27′ 29″ W41.52125-109.45801805556), Green River (Wyoming) und Laramie (Wyoming) gegen 135-Fuß-Drehscheiben (41 m) ersetzt.^[1] Oft wird auch die Drehscheibe im noch etwas östlicher gelegenen Cheyenne (Wyoming) (41° 7′ 48″ N, 104° 48′ 52″ W41.129946944444-104.81446805556) angegeben.^[2] Dort war 1940 die 100-Fuß-Drehscheibe durch eine 120-Fuß-Drehscheibe (36,6 m) ersetzt worden,^[3] und 1941 eine weitere 100-Fuß-Scheibe durch eine 126-Fuß-Scheibe (38,40 m).^[4] Für den Radstand von 117 ft 7 in (35,83 m) der Big Boy reichte dies gerade aus um die Lok mit Überhang zu drehen. Hierbei war wegen der Unfallgefahr für Menschen und wartende Lokomotiven sowie auch beim Anhalten der Lok entsprechende Vorsicht geboten.^[5][6]

Erhaltene Exemplare

Big Boy Nr. 4014 in Pomona (Kalifornien)

Acht der 25 gebauten Big Boys sind erhalten geblieben, jedoch keine davon in betriebsfähigem Zustand. Die Union Pacific erhält bereits die Challenger Nr. 3985 der Vorgängerklasse 3900 als größte betriebsfähige Dampflokomotive der Welt. Die Wiederaufarbeitung eines Big Boy erscheint wegen der äußerlichen Ähnlichkeiten zu dieser Lokomotive daher nicht dringlich. Die Challenger hat außerdem den Vorteil einer Ölfeuerung, während die Big Boy mit Kohle beheizt werden muss.

Folgende Big Boys sind noch erhalten:

• Nr. 4004: Holliday Park, Cheyenne (Wyoming). (41° 8′ 12,3″ N, 104° 47′ 59,5″ W41.136749-104.7998611850)
• Nr. 4005: Forney Transportation Museum, Denver
• Nr. 4006: Museum of Transportation, St. Louis (Missouri) (38° 34′ 19,7″ N, 90° 27′ 40,3″ W38.572129-90.461201150)
• Nr. 4012: Steamtown National Historic Site, Scranton (Pennsylvania) (41° 24′ 30,6″ N, 75° 40′ 18″ W41.408496-75.671654230)
• Nr. 4014: Los Angeles County Fairplex, Pomona (Kalifornien) (34° 5′ 1″ N, 117° 46′ 13″ W34.083571-117.770349300)
• Nr. 4017: National Railroad Museum, Green Bay (Wisconsin)
• Nr. 4018: Age of Steam Railroad Museum, Dallas (32° 46′ 58,3″ N, 96° 45′ 49,6″ W32.782867-96.763787140)
• Nr. 4023: Kenefick Park, Omaha (Nebraska) (41° 13′ 55″ N, 95° 55′ 4″ W41.231944444444-95.917638888889)

Der Big Boy im Vergleich

Die Stehkesselrückwand von Big Boy Nr. 4017 im National Railroad Museum in Green Bay

Die Big Boy wird vielfach als größte Dampflokomotive der Welt angesehen. Tatsächlich wurde das Fahrzeug jedoch in allen Merkmalen, die für einen Größenvergleich herangezogen werden können wie Länge, Zugkraft, Gewicht und Leistung, im Einzelnen jeweils von anderen Lokomotiven überboten.

So war die längste Dampflokomotive mit 49.225 mm die Klasse TE-1 der Norfolk & Western Railroad, ausgerüstet mit einem Dampfturbinen-Generator und elektrischem Einzelachsantrieb in der Achsfolge (Co'Co')(Co'Co'). Auch eine ähnliche Lokomotive der Chesapeake & Ohio Railway war länger, beide Loktypen hatten zudem ein höheres Gewicht als der Big Boy. Die längste Dampflokomotive mit Kolbenantrieb war die S1 (42.700 mm).

Die Big Boys waren für eine Strecke konzipiert, die für eine für US-amerikanische Verhältnisse eher durchschnittliche Achslast von „nur“ 31 Tonnen zugelassen war. Einige andere Lokomotiven, die mit einer höheren Achslast und auch für bessere Kohle konstruiert waren, konnten daher die Leistung der UP-Klasse 4000 überbieten, darunter die etwa gleich schwere Klasse H-8 der Chesapeake & Ohio Railway mit 7500 PS (ebenfalls am Zughaken gemessen) sowie die Duplex-Lokomotiven der Klassen S1 und Q2 der Pennsylvania Railroad mit jeweils etwa 8000 PS (auf dem Prüfstand am Treibradumfang gemessen). Die H-8 ist in diesem Vergleich die leistungsfähigste Maschine, da am Zughaken die Energie für die Eigenbewegung der knapp 550 Tonnen schweren Lok bereits abgezogen ist.

Ebenfalls zu nennen wäre die Klasse A der Norfolk & Western mit 6300 PS Zughakenleistung, die weniger zugkräftig, aber schneller als der Big Boy ausgelegt war. Unter anderem wegen guter Kohle konnte trotz erheblich geringeren Eigengewichts die gleiche Leistung erzielt werden. Laut A. Haas betrug diese am Zughaken sogar 6450 PS (bei 70 km/h), wobei die Lok schwere Schnellgüterzüge mit 130 km/h befördern konnte.

Was die Zugkraft betraf, wurde die Big Boy von den Triplex-Mallets deutlich überboten, die jeweils über zwölf Treibachsen in drei Gruppen verfügten, jedoch nur mit sehr niedriger Geschwindigkeit fahren konnten.

Die Big Boy von der Seite

Auch einige moderne Großdampfloks übertrafen die Big Boy um einige Prozent an Zugkraft und Reibungsmasse, etwa die ebenfalls als sehr gelungen geltenden Klassen M3 und M4 der Duluth, Missabe and Iron Range Railway, die (in einfachem Gelände) die schwersten planmäßig dampfgeführten Züge der Welt bespannten: eine einzige Lok bewegte Erzzüge von 15.500 bis 17.500 Tonnen Gewicht mit einer Geschwindigkeit von max. 48 km/h. Im Gegensatz zu diesen Maschinen waren die Big Boys nach dem Überwinden der UP-Bergstrecke jedoch in der Regel mit 112 km/h unterwegs, und wegen ihrer guten Laufeigenschaften häufig sogar noch etwas schneller. Eine M3 oder M4 leistete zwar 6250 PS am Zughaken, wäre aber wegen ihrer viel zu niedrigen Höchstgeschwindigkeit für diesen Fast Freight-Dienst unbrauchbar gewesen.

Manche Bahnen bevorzugten deutlich einfacher gebaute Lokomotiven mit nur einem Triebwerk und zwei Zylindern. Deren größte Vertreter (Texas) erreichten 90 % der Zughakenleistung der Big Boy. Hierfür waren jedoch hohe zulässige Achslasten und gute Brennstoffe Voraussetzung, und die Maschinen erreichten im unteren Geschwindigkeitsbereich nicht deren große Zugkraft. Ab mittlerem Tempo standen sie der Big Boy jedoch kaum nach, und die zugkräftigsten Bauarten zogen in ebenem Gelände Kohlenzüge von planmäßig 12.000 Tonnen.

Ungeachtet dessen, dass die Big Boy in keiner Disziplin der absolute Spitzenreiter ist, stellt er in seinem Größenbereich die gelungenste Synthese aller konstruktiven Merkmale dar. Seine einfache Bedienbarkeit für Lokführer und Heizer wurde gerühmt, was für die UP im 2. Weltkrieg wichtig war, da dann öfters nur angelernte Hilfskräfte als Heizer auf diesen voll ausgelasteten Loks eingesetzt werden konnten. Ausfälle auf der ca. 60 km langen Steigung, dem Nadelöhr der überlasteten Transkontinentalstrecke, wären sehr hinderlich gewesen.

Im Gegensatz zu den Big Boys standen beispielsweise die gewichtigen Triplex-Mallet- und die turboelektrischen Konstruktionen, welche die in sie gesetzten Erwartungen nicht erfüllen konnten.

Quellen

• Linn H. Westcott (ed.): Steam Locomotives. Model Railroader Cyclopedia, vol. 1. Zweite Ausgabe. Milwaukee (USA): Kalmbach, 1981 (1960).
• Arnold Haas: Dampflokomotiven in Nordamerika. USA und Kanada. Franckh, Stuttgart 1978, ISBN 3-440-04493-9

Film

• SWR: Eisenbahn-Romantik – Big Boy (Folge 433)

Weblinks

•  Commons: UP-Klasse 4000 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
• Alles über die Big Boys (engl.)
• www.steamlocomotive.com (engl.)
• Die 4012 (engl.)
• Union Pacific In Weber Canyon (engl.)

Einzelnachweise

1. ↑ Railway gazette international, Band 79, Reed Business Pub., 1943, S. 192
2. ↑ Beispielsweise: J. Parker Lamb: Perfecting the American steam locomotive, Indiana University Press, 2003, ISBN 0-253-34219-8, S. 135 (Eingeschränkte Vorschau in der Google Buchsuche}
3. ↑ Railway locomotives and cars, Band 114, Simmons-Boardman Pub. Corp., 1940, S. 521
4. ↑ Railway age, Band 110, Simmons-Boardman, 1941
5. ↑ The Largest Turntable in the World? in: Railway Gazette International, Band 84, Reed Business Pub., 1946, S. 507
6. ↑ The most famous route of Big Boy?, cs.trains.com, 06-21-2007 6:19 PM (mit Foto)