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Anfang der 1960er Jahre begann die DB in Zusammenarbeit mit der Firma Schöma mit der Weiterentwicklung der seit 1955 beschafften Rottenkraftwagen der DB-Baureihe Klv 50 / Klv 51. Ein gravierender Nachteil der sehr gelungenen Konstruktion ist die fehlende Möglichkeit, den Rottenarbeitern eine wettergeschützte und beheizte Transportmöglichkeit bieten zu können. Des Weiteren behinderte die niedrige Höchstgeschwindigkeit von nur 50 km/h den Bahnbetrieb. Daher entwickelte Schöma in Zusammenarbeit mit dem Bundesbahnzentralamt (BZA) München für den Klv 50 / Klv 51 ein größeres Führerhaus, in dem neben dem Fahrer noch sechs weitere Personen Platz finden. Bei den Prototypen wurde es noch mittels Motorraumabwärme beheizt. Während diese Art der Beheizung für die kleinen Fahrerräume des Klv 50/Klv 51 noch ausreichend war, stieß sie bei den großvolumigen Klv-53-Führerhäusern an ihre Grenzen. Die ungenügende Leistung dieser Heizungsart wurde bei der Serienlieferung durch Einbau einer Webasto-Warmluftheizung kompensiert. Durch eine Vergrößerung des Laufraddurchmessers (von 600 mm auf 700 mm) und die Erhöhung der Motordrehzahl (von 2000/min auf 2300/min) konnte außerdem die zulässige Höchstgeschwindigkeit von 50 km/h auf 70 km/h erhöht werden. Die Beibehaltung der schmalen Ladeflächen beiderseits des Motorraums ermöglichte weiterhin den Transport von Langmaterial, wie zum Beispiel Schienen. Mit diesen Änderungen lieferte Schöma 1963 und 1964 drei „Klv 51 in Sonderausführung“, die zunächst ihre aus der Klv-51-Serienlieferung stammenden Betriebsnummern Klv 51-9162, Klv 51-9163 und Klv 51-9164 erhielten. Wegen der deutlichen baulichen Abweichungen vom Serien-Klv 51 wurde für diese drei Fahrzeuge kurz nach ihrer Inbetriebnahme die neue Baureihe Klv 53 geschaffen. Noch in der zweiten Jahreshälfte 1964 wurden sie in die Klv 53-0001 bis Klv 53-0003 umgezeichnet. Zunächst wurde die Auslieferung der sich noch im Bau befindlichen Bauserien der Baureihe Klv 51 bis Anfang 1965 abgeschlossen. Die sich diesen Bauserien anschließenden Serienlieferungen der neuen Baureihe Klv 53 erhielten fast alle Änderungen der 3 Prototypen. Nur die Ladetür auf der linken Führerhausseite (hinter dem Fahrersitz) kam nicht in die Serienfertigung. Die insgesamt ersten 39 Fahrzeuge baute Schöma bis 1966, die nachfolgenden Fahrzeuge wurden von den Industriewerken Karlsruhe (IWK), von Robel, Sollinger Hütte (SH), Deutsche Waggon- und Maschinenfabrik, ab 1971 Waggon Union (DWM/WU) und Windhoff hergestellt. Von 1963 bis 1981 wurden 824 Fahrzeuge in 13 Bauserien von der DB beschafft. Durch die Verwendung leistungsstärkerer KHD-Motoren im Laufe der Auslieferungszeit wurde die Leistung von 77 PS (F4L 514) und 116 PS (F6L 413 V) auf 150 PS (F6L 413 F) gesteigert. Statt des noch auf den ersten 16 Fahrzeugen wie zuletzt beim Klv 51 aufgebauten hydraulischen Atlas-Ladekrans AK 1400 DB wurde schon ab der zweiten Bauserie der stärkere Atlas AK 3001 DB verwendet. Später gelangte der weiterentwickelte Atlas AK 3006 DB zum Einsatz. Parallel wurde zeitweise der gleichstarke Meiller-Ladekran MK 80 R DB aufgebaut. Die letzte Bauserie erhielt den Atlas-Ladekran AK 3006 A DB mit einem zusätzlichen Ausschubarm und abschaltbarer Höhenbegrenzung. Auch nach dem Ende der Serienfertigung der Klv 53 für die Deutsche Bundesbahn lieferte Schöma noch bis 1994 in teilweise leicht abgewandeltem Äußeren weitere Fahrzeuge an andere Bahnbetriebe im In- und Ausland. Die Bezeichnung Klv 53 entspricht dem Bundesbahn-Bezeichnungsschema für Kleinwagen. Die Abkürzung Klv steht dabei für Kleinwagen mit Verbrennungsmotor, die Zahl 53 bezeichnet die Weiterentwicklung der schweren Rottenkraftwagen der Einheitsbauart (nach den DB-Baureihen Klv 50, Klv 51 und Klv 52). Die Bauartunterschiede im Hinblick auf Ladekran und Bremsanlage werden durch eine dreistellige Bauartbezeichnung zwischen 530 und 538 gekennzeichnet. Entsprechend der Bauart wurde der Klv 53 vor allem im Gleisbau und in der Unterhaltung von Bahnanlagen eingesetzt. Die große Kabine und die größere Nutzlast erleichterten gegenüber älteren Bauarten den Transport von Arbeitern und Material, der stärkere Ladekran erleichterte das Umladen von Material, die Hydraulikanlage erlaubte auch die Verwendung von verschiedenen Anbaugeräten am Kranarm. Für spezielle Aufgaben waren auch weitere Anbaugeräte für das Fahrzeug nutzbar, beispielsweise zum Ausbringen von Unkrautbekämpfungsmitteln.