Nach dem Zweiten Weltkrieg beschaffte die OHE ihre ersten Diesellokomotiven. Es waren noch leistungschwache Maschinen, die hauptsächlich im Rangierdienst eingesetzt wurden. Eine von diesen ersten Dieselloks der OHE war die D.L. 00601 welche seit 1992 von der Arbeitsgemeinschaft Verkehrsfreunde Lüneburg (AVL) gepflegt wird.
Ab 1954 begann mit der Beschaffung von drei Stangenlokomotiven vom Typ 800D der Maschinenbau Kiel GmbH (MaK) die Verdieselung des Fahrzeugparks der Streckenloks bei der OHE. Im Laufe der Zeit wurden weitere Fahrzeuge verschiedener Leistungsklassen aus dem Baukastenprogramm von MaK angeschafft. Die Loks wurden alle fabrikneu geliefert, in Einzelfällen aber auch nur angemietet. Den Höchstbestand an Stangenloks von MaK erreichte das Unternehmen zum Ende des Jahres 1962. Hier standen insgesamt 13 Fahrzeuge zur Verfügung. Später kamen zwei weitere Loks dazu, welche jedoch nur als Ersatzteilspender dienten. Diese Loks leisteten über lange Jahre hinweg gute Dienste bei der OHE. Erst Mitte der 90er Jahre, also nach rund 40 Einsatzjahren begann die Ausmusterungswelle, bei der die Loks entweder verkauft oder aufgrund schwerwiegender Schäden verschrottet wurden. Vorher wurden nur einzelne Maschinen verkauft. Bis auf die 600 22 (MaK 600158/1959/650D) welche zwischenzeitlich im Rangierdienst im Hafen Halle Trotha eingesetzt wurde, ist keine Stangenlok mehr bei der OHE im Einsatz. Die zuletzt verbliebenen Loks 1200 51 (MaK 1000016/1959/1200D) und 1200 54 (MaK 1000156/1963/1200D) wurden inzwischen an die Hamburger Eisenbahn bzw. an die Dampflokfreunde Salzwedel verkauft. Diese verkauften dann die ehemalige 1200 54 weiter zum Hafen Halle Trotha, wo sie mittlerweile nach einer Hauptuntersuchung bei der MaLoWa mit dem Namen “Poseidon” als Rangierlok im Einsatz ist. 1200 51 hingegen ging zur Ascherslebener Verkehrsgesellschft, wo sie Ende 2011 einem Brandanschlag zum Opfer fiel. Danach ging sie an die Timper Dehn Lokvermietung GbR und steht im Eisenbahnmuseum Dieringhausen, wo sie wieder fahrfähig aufgebaut werden soll.
Ab 1959 wurden auch vier Stangenloks vom Hersteller Deutz eingesetzt. Zwei Fahrzeuge vom Typ T6M625R wurden fabrikneu beschafft, weitere zwei Loks wurden im Jahr 1963 von der US-Army übernommen. Alle vier Fahrzeuge wurden 1979 nach Italien verkauft.
Die 1969 neu erworbene 1500 73 war eine der letztgebauten Loks von Deutz. Sie fiel durch einen sehr hoch liegenden Rahmen auf. 2002 wurde sie nach Italien verkauft, wo sie noch immer in der OHE Farbgebung im Einsatz ist.
Beendet ist auch die Ära der DG2000CCM bei der OHE, welche in den Jahren 1963/64 angeschafft wurden und zu den größten und leistungsfähigsten Dieselloks auf Deutschen Privatbahngleisen zählten. Nachdem die 2000 93 bereits im Jahr 1979 im Celler Güterbahnhof verunglückte und inzwischen mit neuen Aufbauten als Lok 30 bei der Westfälischen Landeseisenbahn eingesetzt wird, wurden im März 2005 auch die 2000 91 und 92 abgegeben, welche bereits seit geraumer Zeit aufgrund von Schäden in Celle Nord abgestellt waren. Bei der 2000 91 ist nur der Rahmen verkauft worden, die Aufbauten wurden bei der Firma Biskupek in Celle Vorstadt verschrottet.
Im Jahr 1994 wurden aufgrund zahlreichen Baustellen auf den Gleisen der neu gegründeten DB AG zusätzliche Loks für die Baustellenlogistik benötigt. So kaufte die OHE drei gebrauchte Deutzlokomotiven vom Typ DG1000BBM von verschiedenen Bahnunternehmen und reihte sie als 1200 68 bis 70 ein. Die 1200 70 wurde bereits im Jahr 2000 aufgrund ihres schlechten Unterhaltungszustandes verschrottet. Die 1200 69 hat seit März 2005 mit ihrer ursprünglichen Bezeichung M13 bei der Arbeitsgemeinschaft Verkehrsfreunde Lüneburg eine neue Heimat gefunden. Nach ihrem Fristablauf am 23.02.2007 war die Lok noch einige Zeit im örtlichen Lokschuppen abgestellt, bevor sie im Juli 2007 an den Eisenbahnbedarf Bad Orb verkauft wurde. Anfang Mai 2011 erlitt 1200 68 einen schweren Brandschaden und wurde letztendlich im Juni 2012 verschrottet.
Neben der 120069 die vormals bei den Bayernwerken in Schwandorf im Einsatz stand, konnten nach der dortigen Betriebseinstellung im Jahr 2002 weitere Lokomotiven übernommen werden. Dazu zählten auch die ehemaligen M21 und M22, die bei der OHE als 150006 und 150007 bezeichnet wurden. Diese Fahrzeuge wurden im Dezember 2009 an die northrail GmbH in Hamburg verkauft.
Im Rahmen des Verlustes der umfangreichen Holzverkehre 2012 bzw. der Auflösung der OHE Cargo GmbH im Jahr 2016 wurden weitere Maschinen dauerhaft vermietet bzw. verkauft. Zu den Käufern gehörten u.a. die Havelländische Eisenbahn AG (hvle) sowie die Salzburger Eisenbahn Transportlogistik GmbH (SETG).
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