MBT 10.18.029 RWS-Leitboot ss Christiaan Brunings (1900)

Das Schiff wurde im November 1900 fertiggestellt. Die Werft war De Nachtegaal auf der Insel Bickerseiland (Westelijke Eilanden, Amsterdam). Eigentümer der Werft war J.F. Meursing. Auftraggeber für den Bau der SS Christiaan Brunings war RWS (Rijkswaterstaat), Bezirk Dordrecht.
Christiaan Brunings (1737–1805) lebte und arbeitete in Halfweg und gilt als Begründer von RWS
Es handelt sich um einen Eisbrecher und/oder ein Dienstschiff, das von Rijkswaterstaat (1899) in Auftrag gegeben wurde und für das Fahrgebiet um Dordrecht bestimmt ist.
Die „Dampfanlage“ sorgt für den Antrieb. Es handelt sich um ein Schraubenschiff, wobei die Schraubenwelle selbst von einer Dampfmaschine angetrieben wird, deren Energie im Kessel freigesetzt wird. Eine solche Anlage allein wiegt 60.000 kg, einschließlich Wasser und Kohle, und nimmt gut 50 % des Platzes auf dem Schiff ein. Motoren wurden zwar bereits im Jahr 1900 eingesetzt, kamen für die Christiaan Brunings jedoch nicht in Frage. Der Antrieb eines Eisbrechers/Schleppers muss sofort auf den Bedarf an mehr Leistung reagieren können, was ein Motor damals noch nicht leisten konnte.
Die Anlage besteht im Wesentlichen aus drei Wärmetauschern.

Der Kessel, ein externer Wärmetauscher. Hier werden die Kalorien aus dem Brennstoff – in unserem Fall Kohle – freigesetzt und an das Wasser übertragen; 60 % der freigesetzten Kalorien werden genutzt, 40 % gehen durch Strahlung und Abgase verloren. (Heutige Kohle hat einen oberen Heizwert von 6000 cal. Es geht also 2400 cal verloren.) Von diesen Kalorien werden mindestens 90 % genutzt, um Kesselwasser (100 °C) in Dampf (100 °C) umzuwandeln; 10 % werden im Dampf gespeichert und bewirken eine Temperatur- bzw. Druckerhöhung des Dampfes.

Die Compoundmaschine, eine zweistufige Expansionsmaschine mit zwei Zylindern. Durch den Druckunterschied zwischen Kessel und Maschine strömt der Dampf vom Kessel zur Maschine. In der Maschine werden die im Dampf gespeicherten Kalorien (die 10 %) in Leistung umgewandelt. (Rechnen Sie mit 10 kg Dampf pro PS; 1 PS entspricht 663 cal. Der Dampf kühlt von 168 °C auf 60 °C ab.) Über Kolben (Stange) und Pleuel wird die Leistung über die Kurbelwelle auf die Propellerwelle übertragen.

Der Kondensator, ein Oberflächenkondensator (ursprünglich auch ein Ejektorkondensator), ist direkt an der Maschine am LD-Ablauf angeschlossen; auf der wassergekühlten Oberfläche kondensiert der Dampf, was einen Unterdruck (Vakuum) verursacht; der Dampf kondensiert bei 0,25 atm bei 60 °C; je feuchter der Dampf den LD-Zylinder verlässt (14 %), desto höher ist der Wirkungsgrad. Der Dampf wird wieder auf Speisewasser abgekühlt und zurück in den Kessel gepumpt.

Die Anlage ist für plus/minus 225 IPK ausgelegt, Indikator-Pferdestärken; 225 IPK ist die wirtschaftliche Leistung bei einem Wirkungsgrad von 6 bis 7 %. Diese wird bei 145 U/min, 18 bis 20 km/h, entwickelt.
Beim Eisbrechen kann die Anlage bis zu 260 IPK entwickeln, bei 160 U/min. Dies ist jedoch nicht wirtschaftlich, da die Kohle aus dem Schornstein fliegt. Das Kondensat-Kühlwasser wird sehr heiß!
Der Kessel ist ein sogenannter „schottischer Kessel“, der in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts entwickelt wurde; es handelt sich um einen großen zylindrischen Rumpf aus SM-Stahl, dessen Verbindungen vernietet sind. Ein Flammrohrkessel mit rückführenden Gasen bedeutet, dass die im Feuerraum freigesetzten heißen Gase nach hinten strömen, im Feuerraum aufsteigen und durch die Flammrohre wieder zur Vorderseite des Kessels strömen, um schließlich über den Rauchkasten und den Schornstein den Kessel zu verlassen.
Die Dampfmaschine ist eine Verbundmaschine; dies ist eine Maschine, in der die durch den Dampf zugeführten Kalorien über mehrere Zylinder genutzt werden. Dies wird als Compounding bezeichnet. Dies kann in 2, 3 oder 4 Stufen über 2 oder mehr Zylinder erfolgen. Der Dampf dient als Träger von Wärmeenergie, vergleichbar mit Benzin. Durch die Erzeugung eines Vakuums, also eines Unterdrucks, kann der Dampf mehr Wärmeenergie abgeben und es kann mehr Leistung entwickelt werden. Compounding macht einen größeren Temperaturabfall wirtschaftlich machbar.
Die Compoundmaschine auf der „Christiaan Brunings“ kann als eine der letzten ihrer Art angesehen werden. Der wesentlich wirtschaftlichere Motor, der Glühkopfmotor oder Vorverbrennungsmotor, war seit 1890 auf dem Vormarsch, jedoch für Schlepper ungeeignet; ebenso ungeeignet waren Dampfanlagen für kleine Küsten- und Fischereischiffe, da sie kaum Platz für Fracht ließen. Auf Schleppern und Passagierschiffen verdrängten die schnelllaufenden Triplen oder Horizontalmotoren die vertikale Compoundmaschine. Ihr größerer Cousin, der Langhubmotor, begann 1850 seinen Siegeszug; 1869 war ein entscheidendes Jahr: Sulzer brachte im 19. Jahrhundert Standardmaschinen auf den Markt und erteilte unter anderem Werkspoor eine Lizenz (1892). Die Dreifach-Expansionsmaschine, die TEM, sollte bis in den Zweiten Weltkrieg hinein den Frachtmarkt dominieren (Liberty-Schiffe!).
Der Kondensator ist der dritte Wärmetauscher. Der derzeit vorhandene Kondensator ist ein sogenannter Oberflächenkondensator, Hall 1832, der Teil eines geschlossenen Kreislaufsystems ist: Speisewasser, Dampf, Kondensat, Speisewasser. Ursprünglich war auch ein Ejektorkondensator eingebaut, dieser ist jedoch nicht Teil eines geschlossenen Kreislaufsystems; Kondensat wird mit Kühlwasser über Bord gepumpt, Speisewasser ist Außenbordwasser. Bei salzhaltigem Außenbordwasser ist dies sehr problematisch, da der Kessel versalzt.

Spezifikationen: