eb - Elektrische Bahnen Pumpspeicherwerke mit drehzahlgeregelten Maschinengruppen (Vorschau)

B 2580
11/2012
Elektrische
Bahnen
November
Elektrotechnik
im Verkehrswesen
Standpunkt
ETCS – conditio sine qua non für leistungsfähigen Schienenverkehr in Europa?
Fokus
Interview
Ansgar Brockmeyer, Siemens
Forschung und Lehre
Energieautarke Überwachung von Güterwagen
Praxis
Modernisierte Doppelstock-Pendelzüge der S-Bahn Zürich
Schallschutz an Bahnstrecken
Thema
Pumpspeicherwerke mit drehzahlgeregelten Maschinengruppen
Forum
DB-Normschaltanlagen zum Einspeisen erneuerbarer Energien in das 16,7-Hz-Netz
Leserforum
Report
Goldene Schiene 2012
Wechselstrom-Zugbetrieb in Deutschland:
Die Deutsche Reichsbahn Band 3 – Teil 2
Overhead Contact Lines
Contact wire lateral position and span length of interoperable lines
Fahrzeuge
Aerodynamische Optimierung des Hochgeschwindigkeitszuges ZEFIRO
Vehicles
Vectron DE – the fuel-saving diesel-electric locomotive
Historie
eb – Elektrische Bahnen im Jahre 1912 – Teil 3

Mit vielen, bisher
unveröffentlichten Bildern
und umfangreichem
Zusatzmaterial
auf CD-ROM
Wechselstrom- Zugbetrieb
in Deutschland
Band 1: Durch das mitteldeutsche Braunkohlerevier –
1900 bis 1947
Vor mehr als 100 Jahren legten weitsichtige Techniker
wie Gustav Wittfeld den Grundstein fü r den Aufbau
eines elektrischen Zugbetriebs mit Einphasen-
Wechselstrom in Preußen – es war der Beginn einer
unvergleichlichen Erfolgsgeschichte. Dieser Band
beschreibt die Pionierarbeit der ersten Jahre – von
der Finanzierung bis zur Inbetriebnahme erster Teststrecken,
ü ber die schwere Wiederinbetriebnahme
in den Zwanzigern und die kurze Blü tezeit in den
Dreißigerjahren, bis hin zur Phase des Wiederaufbaus
und der folgenden Demontage nach dem zweiten
Weltkrieg.
P. Glanert / T. Scherrans / T. Borbe / R. Lü deritz
Hardcover
Band 2: Elektrisch in die schlesischen Berge – 1911 bis 1945
Die Technik mit Einphasen-Wechselstrom sollte
ihre Tauglichkeit auch unter schwierigen topogra-
Riesengebirgsvorland verlaufende Teststrecke Lauban
– Königszelt wies alle Eigenschaften einer Gebirgsbahn
auf. Nachdem die Mittel zur Elektrisierung
dieser Bahnstrecke genehmigt waren, begann eine
stü rmische Entwicklung, die durch den ersten Weltkrieg
unterbrochen wurde. In den zwanziger Jahren
wurde das Engagement fortgesetzt, das letztlich
zum Erfolg der elektrischen Traktion in Deutschland
beigetragen hat.
P. Glanert / T. Scherrans / T. Borbe / R. Lü deritz
Hardcover
Band 3: Die Deutsche Reichsbahn Teil 1 – 1947 bis 1960
Bereits 1947 beschäftigte sich die DR mit dem
ten elektrischen Streckennetzes. 1950 folgten dann
konkrete Schritte, die nach Verhandlungen mit der
UdSSR in einem Staatsvertrag endeten. Einen sofortigen
Wiederaufbau des Demontagegutes verhinderten
der Zustand von Lokomotiven und Anlagen
sowie DDR-interne Streitereien über das anzuwendende
Bahnstromsystem. Trotzdem gelang es 1955
den elektrischen Zugbetrieb wieder aufzunehmen.
P. Glanert / T. Scherrans / T. Borbe / R. Lüderitz
Hardcover
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___ Ex. Elektrischer Zugbetrieb in Deutschland – Band 1
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Standpunkt
ETCS – conditio sine qua non für leistungsfähigen
Schienenverkehr in Europa?
D
Die Liberalisierung und Marktöffnung
des europäischen Schienenverkehres
wurde und wird von der europäischen
Kommission seit dem Versäumnisurteil
des EUGH im Jahr 1985 stetig vorangetrieben.
Unter anderem wurde der Schienengüterverkehr
ab dem Jahr 2007 freigegeben, der grenzüberschreitende
Personenverkehr ab dem Jahr 2010,
und der Marktzugang im nationalen Personenverkehr
soll mit dem derzeit in Ausarbeitung befindlichen
Recast wiederum erleichtert, wenn auch nicht
gänzlich freigegeben werden.
Wenn auch die Umsetzung der zahlreichen Maßnahmen
in den Mitgliedstaaten in sehr unterschiedlichem
Tempo fortschreitet, so haben doch schon
zahlreiche Unternehmen die neuen Möglichkeiten
genutzt und bieten ihre Leistungen auch außerhalb
des Heimatmarktes an.
Nicht zu unterschätzen sind allerdings die noch
bestehenden Hemmnisse, die der realen Nutzung
der rechtlichen Möglichkeiten und damit einer
verbesserten Wettbewerbsfähigkeit des Schienenverkehrs
entgegen stehen. Die Konkurrenzfähigkeit
der Schiene wird nicht nur durch eine unzureichende
Finanzierung der Infrastruktur in vielen
Mitgliedstaaten, sondern auch durch weiterhin
bestehende technische Hindernisse beeinträchtigt.
Eine wesentliche Rolle spielen hier die 20 unterschiedlichen
Signalgebungs- und Geschwindigkeitsüberwachungs-Systeme,
die die Entwicklung
des grenzüberschreitenden Verkehrs behindern. Die
Notwendigkeit, die Signale aller befahrenen Streckennetze
verarbeiten zu müssen, geht nicht nur
zu Lasten der Sicherheit, sondern verursacht auch
erhebliche Mehrkosten: Die Notwendigkeit, eine
Lokomotive mit den verschiedenen Signalsystemen
ausrüsten zu müssen, kann Zusatzkosten in Höhe
von 60 Prozent nach sich ziehen.
Mit dem neuen Zugsicherungssystem ETCS (european
train control system), das Teil des einheitlichen
europäischen Verkehrsleitsystems ist,
werden nun Fahr informationen direkt
in den Führerstand übertragen, wodurch
die Sicherheit des Fahrbetriebes
wesentlich verbesser t wird. Gleichzeitig
verringern sich nicht nur die Kosten
für die Ausrüstung der Lokomotiven,
auch die Aufwendungen für Bau und
Instandhaltung der Infrastruktur werden
durch den Wegfall der Errichtungs- und
Instandhaltungskosten für Signalanlagen
wesentlich reduziert.
Einer sinnvollen raschen Umrüstung
des gesamten Netzes und der Fahrzeuge
stehen allerdings auch hier die
enormen Kosten entgegen. Notwendig
sind daher entsprechende finanzielle Anreize für die
Eisenbahnunternehmen: Ein Beispiel dafür ist die
Förderung in Österreich, wo die Ausrüstung von
Fahrzeugen mit ETCS Level 2 mit 45 Millionen Euro
unterstützt wird. Diese Mittel werden von der
Österreichischen Bundesregierung zur Verfügung
gestellt und von der SCHIG mbH als Abwicklungsstelle
koordiniert.
Ihr
Ulrich Puz
Geschäftsführer SCHIG
Schieneninfrastruktur-Dienstleistungsgesellschaft
mbH, Wien
110 (2012) Heft 11
585

Inhalt
11 / 2012
Elektrische
Bahnen
Elektrotechnik
im Verkehrswesen
Standpunkt
585 Ulrich Puz
ETCS – conditio sine qua non für leistungsfähigen
Schienenverkehr in Europa?
Fokus
Interview
588
Ansgar Brockmeyer
In Asien die eigenen Stärken ausspielen
Forschung und Lehre
591 U. Behmann
Energieautarke Überwachung von
Güterwagen
592
Praxis
U. Behmann
Modernisierte Doppelstock-Pendelzüge
der S-Bahn Zürich
594 U. Behmann
Schallschutz an Bahnstrecken
Thema
595 U. Behmann
Pumpspeicherwerke mit drehzahlgeregelten
Maschinengruppen
598
Forum
Titelbild
Geschwindigkeitsrausch
© Uwe Schwarz
U. Behmann, Th. Schütte
DB-Normschaltanlagen zum Einspeisen
erneuerbarer Energien in das 16,7-Hz-Netz
601 Leserforum

Inhalt
Report
602 U. Wili
Goldene Schiene 2012
605 Vorabdruck
Wechselstrom-Zugbetrieb in Deutschland:
Die Deutsche Reichsbahn Band 3 – Teil 2
1960 bis 1993
Nachrichten
650 Bahnen
652 Energie und Umwelt
652 Produkte und Lösungen
653 Medien
Hauptbeiträge
Overhead Contact Lines
664 Impressum
U 3 Termine
612 R. Puschmann
Contact wire lateral position and span
length of interoperable lines
Fahrdrahtseitenlage und Spannweite interoperabler
Strecken
Position latérale de la caténaire et portée entre
supports sur les lignes interopérables
659
Historie
633
Fahrzeuge / Vehicles
eb – Elektrische Bahnen im Jahre 1912 – Teil 3
A. Orellano, R. Kirchhof
Aerodynamische Optimierung des
Hochgeschwindigkeitszuges ZEFIRO
Aerodynamic optimization of the ZEFIRO
high-speed train
Optimisation dynamique du train à grande
vitesse ZEFIRO
638
U. Fösel, J.Schurr, J. Baltes
Vectron DE – the fuel-saving diesel-electric
locomotive
Vectron DE – die kraftstoffsparende dieselelektrische
Lokomotive
Vectron DE – la locomotive diesel à faible
con som mation en carburant

Fokus Interview
Ansgar Brockmeyer
In Asien die eigenen
Stärken ausspielen
Der Schienenverkehr liegt fast überall auf
der Welt gut im Trend, doch in vielen Ländern
schwächelt die Wirtschaft. Wie wirkt
sich dies auf die Marktaussichten vor allem
beim schnellen Personenverkehr aus? Sind
nun neue Strategien gefragt? Und welche
technischen Konzepte und Neuerungen sind
in den nächsten Jahren zu erwarten? Antworten
von Dr. Ansgar Brockmeyer, CEO des
Geschäftsbereichs Highspeed and Commuter
Rail bei Siemens.
eb: Herr Dr. Brockmeyer, eine aktuelle Marktstudie
zu Schienenfahrzeugen dämpft die Erwartungen
für die kommenden Jahre. Als direkte
Auswirkung der globalen Finanzenkrise erwartet
sie nach zunächst noch leichtem Wachstum
insgesamt eine Stagnation des Neugeschäftes.
Sehen Sie das auch so – vor allem beim schnellen
Personenfernverkehr?
Ansgar Brockmeyer: Im Moment zeigt sich eine
kleine Schwäche. Doch ich bin überzeugt, dass der
Markt für Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge – immerhin
der drittgrößte Markt nach Regionalfahrzeugen
und Metros – mit neun bis zehn Milliarden Euro
ausreichend groß ist. Und er ist langfristig stabil. Im
nahen und fernen Ausland gibt es konkrete Projekte.
Sehen Sie also vor allem im Ausland einen Bedarf
an neuen Fahrzeugen?
Auch bei der Deutschen Bahn wird es wieder Bedarf
geben, wenn für die ICEs der älteren Generation die
Entscheidung ansteht: Werden die wieder aufgearbeitet
oder beschafft man neu?
In welchen Regionen der Welt rechnen Sie mit
starkem Zuwachs?
Neue Hochgeschwindigkeitsstrecken und damit
neue Märkte entstehen derzeit beispielsweise in der
Türkei und in Saudi Arabien. Auch Länder wie Brasilien,
Marokko und Indien sind auf dem Sprung ins
HGV-Zeitalter, bei uns in Europa ist es Großbritannien.
Europaweit werden vor allem Streckenerweiterungen
und -modernisierungen zu einer erhöhten
Nachfrage im Intercity- und Highspeed-Bereich
führen, Dänemark ist ein Beispiel dafür. Auch Osteuropa
nimmt langsam Fahrt auf – in Polen werden
die Bahnkunden künftig ebenfalls mit 250 km/h
reisen können. Überhaupt wird der internationale
Reiseverkehr zunehmen. Mit der Eröffnung des
Gotthard-Tunnels ergeben sich ganz neue Möglichkeiten
für einen schnellen und hochwertigen
Schienenverkehr innerhalb Europas. Darüber hinaus
stehen ja auch Ersatzbeschaffungen für bestehende
HGV-Netze an.
Und wie sehen Sie die Lage beim Nahverkehr?
Sicher werden die finanziellen Rahmenbedingungen
für Städte und Kommunen schwieriger. Aber auch
da blicken wir bei Siemens mit Zuversicht auf die
kommenden Jahre. Weltweite Studien bestätigen,
dass es in nahezu allen Regionen der Welt Wachstumspotenzial
für Metros, Straßen- und Stadtbahnen
und Reisezugwagen gibt. Der Markt ist natürlich
regional unterschiedlich ausgeprägt – in Europa geht
es in erster Linie um Ersatzbeschaffungen, in Asien
um den Aufbau der Infrastruktur für den Nahverkehr
in den Ballungsräumen. Generell aber nehmen die
Verkehrsprobleme in den Städten überall zu und
sind ohne den Auf- und Ausbau des öffentlichen
Nahverkehrs nicht in den Griff zu bekommen. Diese
588 110 (2012) Heft 11

Interview Fokus
Entwicklung lässt sich auch an Zahlen festmachen.
Allein für die kommenden Jahre sehen wir mehrere
hundert Beschaffungsvorhaben für Straßenbahnen
und Metros, und mit unserer Straßenbahn-Plattform
Avenio und der Metro-Plattform Inspiro haben wir ja
im Markt wieder gute Karten.
Gilt das entsprechend auch für den Regionalverkehr?
Auch hier stehen große Beschaffungsprogramme an.
Ein Großteil dieser Neufahrzeuge dient der Ersatzbeschaffung,
denn rund 30 Prozent der heutigen
elektrischen Triebwagen sind älter als 30 Jahre. Der
Regionalverkehr wird sich zudem dem intramodalen
Wettbewerb stellen müssen, das heißt, unsere Produkte
müssen in die Transportkette des Reisenden
passen. Das beginnt bei praxisgerechten Fahrradstellplätzen
und reicht über Echtzeit-Fahrgastinformationen
für Anschlussverbindungen bis hin zur
Berücksichtigung neuer Kommunikationsmittel und
beispielsweise WLAN im Zug. Dabei dürfen wir nicht
vergessen, dass sich dieser intramodale Wettbewerb
regional unterschiedlich gestalten wird. Mit unserer
Desiro-Familie sind wir aber bestens gerüstet, das
zeigen beispielsweise unsere Züge in Großbritannien
und für Russland. Hier haben wir die spezifischen
Anforderungen in den Regionen sehr erfolgreich
umgesetzt.
Insgesamt schätzen Sie also Ihre Chancen auf
dem Weltmarkt positiv ein?
Allerdings. Der chinesische Highspeed-Markt ist trotz
einer temporären Abkühlung für uns sehr interessant.
Hier wird es in Kürze wieder zum Neubau
von Strecken und zur Beschaffung von Fahrzeugen
kommen. Auch im Bereich Nahverkehr ist Asien ein
lohnender Markt für uns. Deshalb arbeiten wir hier
an einem Konzept, das Fragen der Lokalisierung und
der Entwicklung spezifischer Fahrzeuge einschließt.
Diese Überlegungen sind jedoch noch nicht abgeschlossen.
Asiatische Anbieter haben einen klaren
Kostenvorteil. Wir haben andere Stärken, die wir in
diesem Markt ausspielen müssen.
Welche Stärken meinen Sie damit?
Eine der Stärken ist mit Sicherheit unsere hohe technologische
Kompetenz. Mit unseren Plattformen im
Hochgeschwindigkeits-, Regional- und Nahverkehr
bieten wir Kunden große Flexibilität – da kann man
mit bewährten, verbesserten und innovativen Lösungen
auf unterschiedliche Anforderungen optimal
reagieren.
Auch das ICx-Konzept für die DB verspricht in der
Praxis ein hohes Maß an Flexibilität – ein Produkt
eben dieser Stärke?
Der ICx setzt in der Tat neue Maßstäbe im Intercity-
Verkehr. Wir haben hier ein einzigartiges Konzept
110 (2012) Heft 11
entwickelt, mit dem sich der Zug individuell an die
Bedürfnisse der verschiedenen Verkehrsaufgaben
anpasst. Sein modulares Antriebskonzept basiert
auf unabhängigen Powercars, angetriebenen Mittelwagen
mit identischer Traktionstechnik. Vom
5- bis hin zum 14-Teiler sind unter Berücksichtigung
bestimmter Rahmenbedingungen alle Konfigurationen
denkbar. So lässt sich der Zug bezüglich
Beschleunigung, Geschwindigkeit und Anzahl der
Sitzplätze optimal an die Beförderungsaufgaben
anpassen. Bei Bedarf ist sogar Doppeltraktion zweier
7-Teiler zu einem 400-Meter-Zugverband gemäß
TSI möglich.
Dabei ist der ICx trotz hoher Sitzplatzkapazität
vergleichsweise leicht,
mit Bestwerten für das Verhältnis von
Masse zu Sitzplatz: Durch Innovationen
wie dem kombinierten Einsatz von
leichten, innengelagerten Laufdrehgestellen
und gewichtsoptimierten
Triebdrehgestellen, aber auch durch
die Weiterentwicklung des aerodynamischen
Designs erreichen wir deutliche
Gewichts- und Energieeinsparungen
– der ICx verbraucht im Vergleich zu
seinen Vorgängern, heutigen lokbespannten IC- und
EC-Zügen, bis zu 30 Prozent weniger Energie.
Sehen wir hier einen generellen Trend oder ist
das ein typisch deutsches Konzept?
Sicherlich gibt es einen internationalen Trend zum
hochwertigen Reiseverkehr mit Triebzügen; das
ist so auf Grund vieler Vorteile beispielsweise hinsichtlich
Fahrgastkapazität, Beschleunigung und
geringer Achslast. Auch die Normenlage (TSI) fördert
den Einsatz der verteilten Traktion im Personenverkehr
durch entsprechende Achslastgrenzen.
Ich denke, dass weltweit viele Kunden, die bisher
noch mit lokbespannten Reisezügen operieren,
künftig auch auf die verteilte Traktion setzen. Der
ICx nimmt hier allerdings eine Sonderstellung
ein, er verbindet sozusagen beide Welten. Sein
Konzept bietet alle Vorteile der verteilten Traktion
von Triebzügen mit der Möglichkeit einer flexiblen
Wagenreihung, wie wir sie von den klassischen
Reisezugwagen und lokbespannten Zügen kennen.
Aber nicht jeder Betreiber benötigt im täglichen
Einsatz diese Flexibilität bei Fahrzeuglänge und Geschwindigkeit
beziehungsweise Antriebsleistung.
Heißt das, dass sich speziell im Fernreiseverkehr
die Anforderungen an Fahrzeuge und Infrastruktur
in den nächsten Jahren weiter verändern?
Das ganze Umfeld verändert sich ja. Der demographische
Wandel verändert die Art des Reisens
und die Wahl des Verkehrsmittels und nimmt damit
Einfluss auf die Gestaltung der Fahrzeuge.
Wir werden uns auf eine reduzierte Mobilität der
Eine unserer
Stärken ist die
hohe technologische
Kompetenz
589

Fokus Interview
Fahrgäste einstellen müssen, die gleichzeitig einen
hohen Reisekomfort wünschen. Auch Klimawandel
und Ressourcenverbrauch beeinflussen zunehmend
die Wahl der Reisemittel. Der Schienenverkehr ist
heute schon sehr effizient und umweltfreundlich,
aber innovative Techniken und Fahrzeuge sind auch
künftig notwendig, um Emissionen noch weiter zu
reduzieren, sei es Kohlendioxid oder Lärm. Hinzu
kommen die heutigen Kommunikationsmittel
und sozialen Medien. Sie verändern das tägliche
Zusammenleben und haben auch Einfluss auf das
Reiseverhalten. Der moderne Mensch reist viel und
möchte dabei immer aktuell informiert und mit dem
Internet verbunden sein.
Das bedeutet unter anderem breitbandige Internet-Verbindungen
in allen modernen Zügen?
Es bedeutet auch entsprechende Informationsangebote
und -applikationen für die gesamte Reise
von der Haustür bis zum eigentlichen Ziel. Ein
sehr schönes Beispiel aus unserem Hause ist das
elektronische Ticket. Diese „Smartcard“ erleichtert
das Umsteigen zwischen den verschiedenen Verkehrsmitteln.
Die Nutzer müssen sich keine Tarife
merken, sie bezahlen für die zurückgelegte Strecke,
egal ob für die Bahn, für die Benutzung von
Miet-Fahrrädern oder für Dienstleistungen wie das
Parken des Autos.
Auch Betreiber profitieren von neuen Kommunikations-Möglichkeiten.
Die Sparte Bahnautomatisierung
von Siemens hat eine integrierte Dispositions- und
Servicezentrale entwickelt, die Funktionen entlang
der Planung, Steuerung und Überwachung von
Bahn- und Fahrgastinformationssystemen vereint. Visualisiert
wird die integrierte IT-Lösung anhand von
Multi-Touch-Applikationen und visionären Bedienelementen
für die Leitzentrale der Zukunft. Die Vernetzung
verschiedener Automatisierungs-Komponenten
macht eine effizientere Entscheidungsfindung für
das Gesamtsystem möglich und optimiert komplette
Betriebsabläufe. So hat der Betreiber jederzeit einen
Überblick über den aktuell technischen Zustand seiner
Flotte und deren Auslastung. Ich bin sicher, dieser
Zusatznutzen wird im Markt gut angenommen.
Herr Dr. Brockmeyer, herzlichen Dank für diese
Einschätzung.
ZUR PERSON
Dr. Ansgar Brockmeyer studierte Elektrotechnik an der
RWTH Aachen und promovierte am dortigen Institut
für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe. Seit
1997 bei Siemens, war er zunächst für die Projektierung
von Antrieben für Hochgeschwindigkeits- und
Regionaltriebzüge zuständig, übernahm 2001 die
Gesamtprojektleitung des Fahr zeugprojekts ICE T-2
und 2003 die Werkleitung Elektrische Komponenten
und Energieversorgung am Fertigungsstandort
Krefeld. Er war ab 2006 Leiter des Geschäftsbereichs
Public Transit für Züge des Nah-, Regional- und
Fernverkehrs und ist seit dem 01.10.2011 CEO der
Business Unit „High Speed and Commuter Rail”
in der Division „Rail Systems” des neuen Siemens-
Sektors „Infrastructure & Cities”.
590 110 (2012) Heft 11

Forschung und Lehre Fokus
Energieautarke Überwachung von
Güterwagen
Güterwagen sind im Zugverband nur mechanisch und pneumatisch gekuppelt. Für jegliche anspruchsvolle
On-bord-Funktion muss also zuerst eine autarke Stromversorgung geschaffen werden. Ein neues
Verfahren gewinnt Energie aus den vertikalen Radsatzbewegungen und nutzt sie für sicherheitliche
Überwachungen.
Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und
Systemzuverlässigkeit (LBF) in Darmstadt hat ein
neues Verfahren zur dauerhaften Überwachung von
Güterwagen während der Fahrt entwickelt. Dabei
erfassen Sensorknoten kontinuierlich die Zustandsdaten
sicherheitskritischer Komponenten und senden
diese weiter.
Anders als Reisezugwagen haben normale Güterwagen
keine Bordenergieversorgung. Deshalb
wurde ein Energy-Harvesting-System entwickelt, das
mittels piezoelektrischer Wandler Energie aus den
Fahrwerkbewegungen gewinnt. Da diese wiederum
nicht ständig stattfinden, war ein anwendungsbezogenes
Energiemanagement nötig, um die Messung,
die Verarbeitung der Daten und deren Übermittlung
sicherzustellen. Nach erfolgreicher Umsetzung im
Labor wurde das System in einem Feldversuch als
Heißlaufüberwachung am Radsatzlager erprobt.
Das Bild zeigt, wie der Sensorknoten starr auf
dem Federbund montiert ist, sodass er den Bewegungen
des aus Radsatz und Oberbau gebildeten
Masse-Federsystems folgt. Wie ein darüberrollendes
Eisenbahnrad das Gleis niederdrückt, lässt sich
überall leicht beobachten. Die Eigenfrequenz dieses
Schwingungssystems liegt im DB-Netz ziemlich repräsentativ
im Bereich um 0,1 kHz. Hierauf ist der
waagerechte Schwingungsbalken mit den beidseitigen
weißen Schwingmassen resonanzmäßig abgestimmt.
Die < 1 mm dicken Piezowandler sind bei
den Enden der Balkenfixierung aufgebracht, wo die
größte Biegekraft auftritt.
Die Verdrahtung führt zu einem Registrier- und
Auswerterechner in dem ehemaligen Gepäckwagen.
Sie entfällt später, wenn die Daten von der schwarzen
Antenne links am Gehäuse weitergefunkt werden.
Diese drahtlose Übertragung zur Lokomotive ist
noch eine sehr große Herausforderung. Im Idealfall
soll das von Wagen zu Wagen erfolgen, was bei der
angestrebten weiterhin freizügigen Zugbildung die
Ausrüstung aller Wagen erfordert. Nächster Versuchsträger
soll deshalb ein Ganzzug sein.
Nutzen soll das System bringen, indem zunächst
der Triebfahrzeugführer Notsituationen gemeldet
bekommt. Im Weiteren kann die Instandhaltung aus
den permanent erfassten Diagnosedaten einerseits
kommenden Handlungsbedarf ablesen, andererseits
aber von fest-periodischer zu zustandsbezogener Arbeit
übergehen und damit Kosten sparen. Auch zur
Produktverbesserung kann das System beitragen,
indem es der Konstruktion Informationen über Nutzung
und Verschleiß liefert. Ganz am Horizont steht
vielleicht die zuverlässige Zugschlusskontrolle im
Güterverkehr, bisher das große Fragezeichen über
ETCS Level 3.
Be
Foto: Fraunhofer LBF.
110 (2012) Heft 11
591

Fokus Praxis
Modernisierte Doppelstock-Pendelzüge
der S-Bahn Zürich
Inneneinrichtungen von Fahrzeugen des Schienenpersonenverkehrs werden verschlissen und unmodern,
während die Wagenkästen jahrzehntelang halten. Oft ist dann Komplettmodernisierung wirtschaftlicher
als Neubeschaffung. Die SBB macht das mit der 1. Fahrzeuggeneration der S-Bahn Zürich.
Zum Fahrplanwechsel Ende Mai 1990 war die erste
Etappe der S-Bahn Zürich in Betrieb gegangen.
Als Rollmaterial der 1. Generation wurden dafür
fest ge kuppelte, 99 m lange Doppelstock-Pendelzüge
(DPZ) für 130 km/h Höchstgeschwindigkeit
beschafft [1], die so zusammengestellt waren:
• eine 74 t schwere Bo’Bo‘-Lokomotive Reihe 450
mit nur einem Führerraum, dafür einem Gepäckraum,
mit 3 MW Leistung
• zwei je 45 t schwere Mittelwagen und ein 46,5 t
schwerer Steuerwagen
Bild 1:
Doppelstock-Pendelzug (DPZ) S-Bahn Zürich zwischen Wetzikon und Hinwil
(Foto: Bernhard Studer, Juli 2006).
Bild 2:
DPZ mit neuem Niederflurwagen hinter der Lokomotive in Wädenswil (Foto: Bernhard Studer,
Februar 2012).
Die Erprobung der ersten Züge hatte Mitte 1989 begonnen.
Betriebsmäßig werden bis zu drei Garnituren
in Vielfachsteuerung gefahren (Bild 1), da die Bahnsteige
der S-Bahn Zürich 300 m Nutzlänge haben.
Nach rund 20 Jahren hatte die SBB eine Totalsanierung
aller dieser Wagen eingeleitet, die damit
mindestens 20 weitere Jahre Dienst tun können. Sie
werden im SBB-Werk Olten ausgehöhlt und bekommen
eine vollständig neue Inneneinrichtung, unter
anderem mit vergrößerten Eingangsbereichen. Die
Aktion kostet pro Zug 2,6 Mrd. CHF.
Zugleich bestellte die SBB bei einem Konsortium
aus Siemens und Bombardier zu jedem dieser Züge
für 2,8 Mio. CHF einen neuen niederflurigen Doppelstock-Mittelwagen.
Dieser ist behindertengerecht
und bietet besonders viel Aufstellraum für Rollstühle,
Kinderwagen und Fahrräder.
Die entfernten und aufgearbeiteten Zwischenwagen
werden zu insgesamt 13 Verstärkungszügen
für die Hauptverkehrszeit formiert. Diese werden
entweder aus sechs oder aus zehn solchen Wagen
bestehen, in beiden Fällen von zwei revidierten Lokomotiven
Re 420, vormals Re 4/4 II eingerahmt und
192 m oder 299 m lang sein.
Die Dreiwagenzüge heißen jetzt DPZ Plus. Als Folge
der vergrößerten Stauräume haben sie nur noch 347
statt vorher 387 Sitzplätze. Den Platz einer Toilette
kostete auch eine Klimaanlage für alle Wagen, deren
Fehlen immer stärker als Mangel empfunden wurde.
Während einzelne neue Niederflurwagen schon
seit einiger Zeit in DPZ eingestellt sind (Bild 2), verkehrt
seit Ende August 2012 der erste komplette DPZ
Plus. Bis 2017 sollen alle 113 DPZ der SBB sowie zwei
der Sihltal-Zürich-Uetliberg Bahn (SZU) saniert sein.
Die Gesamtinvestitionen betragen

Maximale Leistung bei minimalem Gewicht?
Absolut.
ABB offeriert zuverlässige, leistungsstarke Traktionsumrichter und -systeme für alle
Arten von Schienenfahrzeugen. Für die elektrischen Doppelstockzüge KISS von
Stadler Rail wurden ABB-Antriebsausrüstungen für über 130 Züge in der Schweiz,
Deutschland, Österreich und Luxemburg bestellt. Das Antriebspaket mit Kompaktstromrichter
und Traktionstransformator zeichnet sich durch die äussert hohe
Leistungsdichte, hohe Energieeffizienz und Leichtbauweise aus und gewährt einen
Bahnbetrieb mit höchster Zuverlässigkeit bei maximalem Komfort und Platz für den
Fahrgast. www.abb.com/railway
ABB Schweiz AG, Traction Converters
Tel. +41 58 585 00 00
E-mail: traction.converters@ch.abb.com

Fokus Praxis
Schallschutz an Bahnstrecken
Die DB hat zwei Jahre lang 13 neue Verfahren getestet, mit denen Schienenverkehrslärm vermindert
werden soll. Die beste Wirkung haben dabei drei Verfahren gezeigt, die miteinander kombiniert das
Lärmempfinden halbieren.
Um bei der Bekämpfung des Schienenverkehrslärms
weiter zu kommen, hat DB Netz mit 80 Mio. EUR
aus dem Konjunkturprogramm II des Bundes zwei
Bild 1:
Schienendämpfer (Foto: DB/Gabi Sommer).
Bild 2:
Niedrige Schallschutzwand aus Betonfertigteilen (DB Netz/Gerd Ledosquet, auch Bild 3).
Jahre lang 13 neuartige Verfahren in zusammen
82 Einzelprojekten an Bahnstrecken mit Regelbetrieb
eingesetzt und die Wirkung untersucht. Bei
diesem großflächigen Einsatz hat sich eine Kombination
aus drei Verfahren am wirkungsvollsten
herausgestellt:
• Schleifen der Schienen mit Hochgeschwindigkeit
• Einbau von Dämpfern an den Schienenstegen
• Bau niedriger Schallschutzwände dicht am Gleis
Zusammen eingesetzt verringern diese drei Verfahren
den Lärmpegel um 10 bis 11 Dezibel, was
subjektiv empfunden eine Halbierung bedeutet.
Beim Hochgeschwindigkeitsschleifen fährt ein
Zug aus Lokomotive und einem Schleifwagen mit
80 km/h über das Gleis. Unter dem Wagen rotieren
Walzen in leichter Winkelstellung quer zum Gleis
und beseitigen Riffel und andere Unebenheiten,
die durch Züge mit hohen Radsatzlasten verursacht
wurden. Bestimmte Gleise werden besonders überwacht,
sodass der Schleifzug bei Bedarf kommt. Die
Fahrt mit der Regelgeschwindigkeit normaler Güterzüge
stört den Fahrplan nur wenig. Das Verfahren
bringt 3 dB Gewinn.
Dämpfer werden beiderseits des Steges oder am
Schienenfuß befestigt (Bild 1). Geprüft wurden fünf
Systeme, darunter Stahlblech-Sandwichelemente
mit Dämpfungszwischenmaterial, mit elastischem
Kunststoff ummantelte Stahlprofile und Kunststoffblöcke.
Die Schallabstrahlung wird so vermindert,
dass der Pegel um ≤ 3 dB sinkt.
Niedrige Schallschutzwände ragen nur 55 oder
74 cm über die Schienenoberkante (SO) und können
bis auf 1,75 m Abstand an die Gleisachse
heranrücken, das heißt ganz wesentlich dichter
als die bisher üblichen meterhohen Wände. Die
Maße ergeben sich aus den Bestimmungen der
Eisenbahn-Bau- und Betriebsordnung (EBO) im
§ 9 über den Regellichtraum und der zugehörigen
Anlage 1. Dort ist im Bild 1 in der linken
Hälfte, die für durchgehende Hauptgleise und
andere Hauptgleise für Reisezüge gilt, der Bereich
A dargestellt, der bis 760 mm über SO und
bis 1 683 mm an die Gleisachse reicht. In diesen
dürfen „... bahnbetrieblich erforderliche bauliche
Anlagen (z. B. Bahnsteige ...) ... hineinragen.“
Korrespondierend dazu ist im § 13 der EBO als
Regelmaß für neue Bahnsteige 0,76 m Höhe über
SO genannt. Getestet wurden sieben Bauformen
594 110 (2012) Heft 11

Praxis Fokus
niedriger Wände aus verschiedenen Materialen.
Herausgeschält haben sich Betonfertigteile und
Drahtkörbe mit Steinfüllung, so genannte Gabionen,
jeweils mit Schall absorbierenden Elementen
(Bilder 2 und 3). Der Schallpegel vermindert sich
um 2 dB bei den niedrigeren und um 5 dB bei den
höheren Elementen.
Welche Lösung gewählt wird, soll sich stets nach
der örtlichen Situation richten.
Be
Bild 3:
Niedrige Schallschutzwand aus Gabionen.
Pumpspeicherwerke mit drehzahl -
geregelten Maschinengruppen
Klassische Pumpspeicherwerke sind derzeit und wohl auf absehbare Zeit die einzig bewährte, risikofreie
und effiziente Lösung für die drängenden Leistungsausgleichsprobleme im europäischen Verbundnetz.
Dabei bieten drehzahlvariabel betriebene Maschinengruppen weiter verbesserte Wirkungsgrade.
Die Energias de Portugal (EDP) baut im Lande sechs
neue Pumpspeicherwerke (PSW) – offenbar sind
dort die Widerstände gegen solche Vorhaben der
Zukunfts sicherung nicht so groß wie im wohlhabenden
Deutschland. Als Hintergrund wird genannt,
dass das Land bereits 15 % seiner Elektroenergie aus
Windkraft erzeugt und dazu in den nächsten zehn
Jahren weitere 5,4 GW instal lieren will. Weiteres
Ziel könnte aber auch sein, an der Lastregelung im
europäischen Verbundnetz künftig gutes Geld zu
ver dienen. Eine der neuen Anlagen ist Frades II am
linken Ufer des Flusses Cávado in der Region Brage
in Nord portugal, wo es schon die beiden Anlagen
Frades I und Vila Nova gibt. Sie wird mit zwei Gruppen
à generatorisch 420 MVA eine der größten in
Europa werden und soll 2014 fertig sein. Die reversiblen
Pumpenturbinen kommen von Voith und die
elektrischen Maschinen werden über Umrichter von
GE Energy’s Power Conversion mit variabler Drehzahl
betrieben, erstmals in Portugal und als größte derartige
in Europa.
Bild 1:
Pumpspeicheranlage Goldisthal in Thüringen, Blickrichtung Südsüdost
(Foto: Vattenfall Hydro Germany, Juli 2003).
110 (2012) Heft 11
595

Fokus Praxis
TABELLE
Hauptdaten Pumpspeicherwerk Goldisthal,
Landkreis Sonneberg (Thüringen).
Platz 1 nach systematischer Standortsuche in der DDR
Planfeststellungsbeschluss
Beginn der Hauptbaumaßnahmen
Einweihung nach Dauerbetrieb zweier
Maschinensätze
Vollbetrieb mit vier Maschinensätzen
Nennfallhöhe
Speichernutzraum
Pumpspeicherwirkungsgrad
Arbeitsinhalt damit
m
106 m 3
%
GWh
1965
1996
1998
2003
2004
302
12
≈80
≈8
Nennleistung je Motor-Generator
Synchrondrehzahl
Betriebsregelbereich bei zwei Asynchronmaschinen
MW
min –1
%
265
333
+4 ...–10 6
Bild 2:
Traglager eines Maschinensatzes im Pumpspeicherwerk Goldisthal, rotierende
Auflast 500 t bei Synchron- und 600 t bei Asynchronmaschine (Foto: Vattenfall
Hydro Germany, Mai 2007).
Die veränderliche Drehzahl wird immer wichtiger, denn
sie erlaubt wesentlich genaueres Anpassen der Leistung
an die Netzanforderungen als das klassische Hochfahren
und Stillsetzen ganzer Maschinengruppen. Diese beiden
Vorgänge sind damit gleichfalls viel eleganter abzuwickeln,
und schließlich sind die Wirkungsgrade im Teillastbereich
besser als bei synchron laufenden Gruppen. Von GE Energy’s
Power Conversion oder der Vorgängerin stammen 14 der 16
Ausrüstungen für drehzahlvariablen Betrieb großer Pumpenturbinen,
die in Europa im Betrieb oder im Bau sind.
Nach den zwei variablen der insgesamt vier Maschinen in
Goldisthal, mit die ersten dieser Betriebsweise in Europa
(Tabelle, Bilder 1 und 2), werden das die beiden Maschinen
in Frades II sowie in der Schweiz vier 250-MW-Maschinen in
Linthal und inzwischen sechs 150-MW-Maschinen in Nant
de Drance (Bild 3).
Be
Bild 3:
Teilumrichter in neuerer Technologie für einen drehzahlveränderlichen Maschinensatz
eines Pumpspeicherkraftwerkes (Foto:GE Power Conversion).
596 110 (2012) Heft 11

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Bereits 1947 beschäftigte sich die Deutsche Reichsbahn mit
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eb - Elektrische Bahnen erscheint in der Oldenbourg Industrieverlag GmbH, Rosenheimer Str. 145, 81671 München
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Fokus Forum
DB-Normschaltanlagen zum Einspeisen
erneuerbarer Energien in das 16,7-Hz-Netz
Für das Einspeisen erneuerbarer Energien in das deutsche 16,7-Hz-Bahnenergienetz eignen sich
Standardanlagen der DB, die es für Leistungen von 30 kVA bis 30 MVA gibt. In einer Studie zu diesem
Thema ist nicht erkennbar, dass diese vorteilhafte Möglichkeit mit erwogen wurde.
Einführung
Eine vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz
und Reaktorsicherheit geförderte Studie hat
das Einspeisen erneuerbarer Energien (EE) in das
16,7-Hz-Bahnenergienetz der DB untersucht und
mit Einspeisung in das 50-Hz-Landesnetz verglichen
[1]. Dabei sind folgende Varianten betrachtet:
• Windkraft 20 MW an Hochspannung 110 kV
• Wasserkraft oder Fotovoltaik 2,5 MW an Mittelspannung
Als Ergebnis heißt es, dass direkter Anschluss an
16,7 Hz teurer wäre als an 50 Hz mit anschließender
Umrichtung von dort, und dass allenfalls die Entwicklung
bis 2050 dies umpolen könnte.
Hierzu sind im Abschnitt 4.3 der Studie tendenziöse
Ungereimtheiten bei den Anlagenkonfigurationen,
den Investitionsbeträgen dafür und deren
Kapitalkosten aufgefallen und in [2; 3] diskutiert.
Nicht erkennbar ist auch, dass in der Studie an
den Einsatz der wirtschaftlich vorteilhaften Normschaltanlagen
der DB gedacht worden wäre. Diese
wurden vor 35 Jahren für die 110-kV- und die
15-kV-Seite der zentralen Bahnenergieversorgung
eingeführt, um von teuren Einzelmanufakturaten
weg- und zu preisgünstigen Katalogeinkäufen hinzukommen,
und zwischenzeitlich fortentwickelt [4;
5; 6]. Ähnliches gilt für Nebenverbraucher am 15-kV-
Fahrleitungsnetz in der Fläche.
Dazu soll hier kurz auf die technischen Möglichkeiten
unter DB-Verhältnissen hingewiesen werden,
wobei sich näher betrachtet auch noch weitere
Aspekte für realitätsnahe Einspeisungen ergeben.
Die jeweils wirtschaftlich vernünftigen Grenzen bei
den Übertragungslängen sind nicht das Thema und
ebenso nicht andere Bahnen, ob mit DC oder mit
AC jeglicher Frequenz betrieben, wo es bestimmt
vielfach gleichartige Standardanlagen gibt.
Bild 1:
Prinzipschaltung DB-
Block unterwerk mit
end ender Doppelleitung
2 AC 110 kV
16,7 Hz (oben).
Bild 2:
DB-Blockunterwerk Borne (Foto: DB Energie).
Hochspannung
Im DB-Netz stehen knapp 40 so genannte Blockunterwerke
mit 2 x 10 oder 2 x 15 MVA Leistung
(Bilder 1 und 2), die entweder unmittelbar oder
über Stichleitungen gewisser Länge in T-Schaltung
an eine durchgehende Bahnstromleitung zwischen
zwei voll ausgerüsteten Schaltanlagen angeschlossen
sind. Technisch ist die Länge der Stichleitung
nur begrenzt durch den Distanz schutz, sie darf nicht
länger sein als der kürzere der beiden Abschnitte
von den Nachbarschaltanlagen. Deren Abstände
reichen im DB-Bahnstromleitungsnetz von 20 km in
Ballungsräumen bis 120 km in Randgebieten (eb Heft
1-2/2011 Seite 21).
Mit solchen einfachen Standardanlagen lassen
sich auch Windparks mit je 20 bis 30 MW Leistung
günstig und redundant an das zentral versorgte
Bahnenergienetz der DB anschließen, wenn
die Umrichter der Einzelanlagen 16,7 Hz und deren
Ausgangsumspanner 15 kV erzeugen. Für ein
598 110 (2012) Heft 11

Forum Fokus
solches Blockumspannwerk sind rund 2 Mio. EUR
zu investieren; in [1] sind dafür mit Grundstück
3,00 Mio. EUR veranschlagt. Bei einer T-Schaltung
entfällt die Erweiterung einer bestehenden 110-kV-
Schaltanlage für 0,24 Mio. EUR und es fallen nur die
wesentlich geringeren Ausgaben für den Bau eines
Doppelabzweiges an.
Für den Netzanschluss gibt es dann wieder
zwei Varianten. Die Nebenverbraucheranlagen
hängen, obwohl sie betriebswichtig sind,
immer nur an einem elektrisch zu- und abschaltbaren
Oberleitungselement und fallen somit bei einer
Störung daran vorübergehend mit aus. Das muss
dann umgekehrt auch für Einspeisungen zumindest
von Solar- oder von Windenergie vertretbar
sein. Wie im 110-kV-Netz richtet es sich also nur
Mittelspannung und Niederspannung
Für den Anschluss kleiner EE-Anlagen bis 2,5 MW
an das 15-kV-Netz eignen sich bei der DB folgende
Standardanlagen:
• Weichenheizstationen mit 462 V Sekundärspannung,
Normgrößen 30, 60, 100, 160 und 400 kVA
(Bilder 3 und 4),
• Zugvorheizstationen mit 1 kV Sekundärspannung,
Normgrößen 800 kVA, 1 250 kVA, 2 x 800 kVA und
2 x 1 250 kVA (Bilder 5 und 6).
Hiermit lässt sich das ganze realistische Spektrum
solcher EE-Anlagen einschließlich kleinerer
Windkraft anlagen und -parks abdecken, mit
parallelen Anlagen auch noch für Leistungen
von 5 oder 7,5 MW. Dazu müssen nur
die Frequenz der Umrichter oder der Synchrongeneratoren
angepasst werden, was
bei letzteren sogar vorteilhaft sein kann,
und die Spannung der Ausgangstransformatoren.
Für den Anschluss an das 16,7-Hz-Netz
ist zunächst nach Entfernungen zu unterscheiden.
Nach der Faustregel größte Leitungslänge
in km = Systemspannung in kV können solche
EE-Anlagen mit 0,5 bis 1 km langen Niederspannungsleitungen,
real wohl meistens
Kabeln an die Niederspannungs-Sammelschiene
einer Weichenheiz- oder Zugvorheizstation
angeschlossen werden. Wenn dafür
in einer vorhandenen Anlage Felder frei sind
oder frei gemacht werden können, ist der
Aufwand gering. Sonst ist analog zu Einspeisungen
in das 50-Hz-Netz eine neue Station
aufzustellen, was bis 400 kVA nur wenig leistungsabhängig
bis 0,1 Mio. EUR und für die
Leistungen darüber etwa 0,3 bis 0,5 Mio. EUR
erfordert.
Für größere Abstände, nach der Faustregel
dann bis etwa 15 km, oder bei größeren
Leistungen muss schon die EE-Anlage selbst
auf 15 kV hochspannen und die Leistung
muss damit übertragen werden.
Bild 4:
Eingang Weichenheizstation (kurzgeschlossen und geerdet), links
Endverschluss 15-kV-Kabel vom Masttrennschalter, rechts Einphasentransformator
(Foto: XXX).
Bild 3:
Prinzipschaltung Weichenheizstation 16,7 Hz.
Bild 5:
Prinzipschaltung Zugvorheizstation 16,7 Hz.
110 (2012) Heft 11
599

Fokus Forum
Bild 6:
Fertiggebäude Zugvorheizstation
(Bilder 6 bis 8:
Ludwig Linke).
nach dem 15-kV-Distanzschutz im Fahrleitungsnetz,
ob ein solcher sehr einfach herzustellender
T-Anschluss möglich ist. Das Schutzkonzept derart
angeschlossener EE-Anlagen muss zwar Fahrleitungskurzschlüsse
berücksichtigen, grundsätzlich
besteht dabei aber kein Unterschied gegenüber
Triebfahrzeugen, die zu jeder Zeit und an jedem
Ort in Doppeltraktion bis 10 MW Bremsleistung
rückspeisen können.
Erst wenn die Distanzen nicht passen oder wenn
andere Gründe vorliegen wie wasserwirtschaftliche
(eb Heft 8-9/2012 Seite 509), muss an eine 15-kV-
Sammelschiene gegangen werden. Wie oben kann
das eine vorhandene sein, an der Felder frei oder
freizumachen sind, und nur wo das nicht geht
fallen überhaupt Ausgaben für Erweiterung an wie
die in [1] sehr hoch angesetzten 0,28 Mio. EUR oder
für Neubau.
Schlussbemerkung
Ganz bestimmt sind alle diese Überlegungen bei
der DB Energie, beim Bahn-Umwelt-Zentrum der
DB und an anderen Stellen des Konzerns schon
längst angestellt worden. Unklar ist aber, warum
sie nicht schon dargestellt wurden und vor allem
warum sie offenbar nicht in die Studie eingeflossen
sind. Auch dies wirft die Frage auf, ob hier gezielt
der Umweg über das 50-Hz-Netz gesteuert werden
soll [2; 3]. Wenn ja, hängt das dann damit zusammen,
dass die Deutsche Bahn AG allein dem Staat
gehört?
Thorsten Schütte, Västerås
Bild 7:
Zugvorheiztransformator
16,5/1 kV 16,7 Hz 1 250 kVA.
Literatur
Bild 8:
Mittelspannungsschaltanlage
Zugvorheizung mit
zwei Umspannern.
[1] Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik
(IWES) u. a. (Hrsg.): Bahnstrom Regenerativ – Analyse und
Konzepte zur Erhöhung des Anteils der Regenerativen
Energie des Bahnstroms – Endbericht, September 2011.
http://www.iwes.fraunhofer.de/de/publikationen0/uebersicht/publikationen_veroeffentlichungengesamt/2011/
bahnstrom_regenerativ/jcr:content/pressrelease/linklistPar/
download/file.res/Bahnstrom_Regenrativ_Endbericht.pdf
[2] Schütte, Th.: Zukunftsentscheidungen nach zweierlei Maß
bei Anlagen und Investitionen? In: Elektrische Bahnen
110 (2012), H. 8-9, S. 390–393.
[3] Behmann, U.: Zukunftsentscheidungen nach zweierlei
Maß bei Finanzrechnungen? In: Elektrische Bahnen 110
(2012), H. 8-9, S. 394.
[4] Scheiber, E.-G.: Normierung von Unterwerken, Schaltposten
und Kuppelstellen für die elektrische Zugförderung
der Deutschen Bundesbahn. In: Elektrische Bahnen
49 (1978), H. 8, S. 210–216
[5] Rattmann, R.; Walter, St.: Zweite Generation 16 2 / 3
-Hz-
Normschaltanlagen der Deutschen Bahn. In: Elektrische
Bahnen 96 (1998), H. 9, S. 277-284.
[6] Lönard, D.; Northe, J.; Blecher, U.: Metallgekapselte, luftisolierte
Bahnstromschaltanlagen. In: Elektrische Bahnen
102 (2004), H. 8-9, S. 377–382.
600 110 (2012) Heft 11

Forum Fokus
Leserforum
Ihre Meinung ist gefragt. Kommentare und Diskussionsbeiträge richten Sie bitte per Post oder E-Mail
leserforum@eb-elektrische-bahnen.de direkt an die Redaktion
Auferstehung des Trolley-Lkw
eb Heft 5/2012, Kommentar Seiten 175–176
Einen nicht schienengebundenen Oberleitungs-
Gü terverkehr gab es noch in Oberitalien ab Juli
1940 bis 1956 vom Güterbahnhof Scalo in Tirano
(438 m über Meer) über Bormio in die Region
westlich des Stilfser Jochs. Er diente dem Materialtransport
zu Staudamm- und Kraftwerksbaustellen
im Quellgebiet der Adda bis in etwa 1900 m
Höhe und war mit diversen Abzweigungen 74 km
lang (Bild 1). Gleichrichterwerke für 750 V Fahrleitungsspannung
standen in Sernio, Grossotto, La
Prese, Cepina, Molina und Cancano, der Fuhrpark
bestand aus 20 Trolley-Güterwagen von Fiat, die in
Lastrichtung Steigungen bis 11 % befuhren (Bild 2)
[1].
Ein weiterer derartiger Betrieb existierte in Österreich
ab 1. August 1945 bis 21. April 1956 vom
Bahnhof Mariahof-St. Lambrecht an der Rudolfs-
bahn in der Steiermark und führte über 8 km
zum Werk der Firma Dynamit Nobel AG in St.
Lambrecht-Heiligenstadt. Die Spannung war hier
DC 550 V, die drei eingesetzten Trolley-Güterfahrzeuge
waren von Lohnerwerke gebaut und von
Tecnomasio Italiano Brown Boveri (TIBB) elektrisch
ausgerüstet [2].
Georg Schwach, Villingen-Schwenningen
[1] Gregoris, P.; Rizzoli, F.; Serra, C.: Giro d’Italia in filobus:
Storia illustrata delle filovie italiane. Cortona: Calosci,
2003; S. 107–109.
[2] Wöber, H.: Trolleybusse in Österreich. In: Schriftenreihe
„Schienenverkehr“ H. 4. Wien: Natur und Technik,
1952; S. 43–44.
[3] Lehnhart, H.; Prix, J.: Obusse in Kapfenberg und Bruck a.
d. Mur. Nordhorn: Kenning, 2009; S. 56–57.
Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften sinnwahrend
zu kürzen.
Bild 1:
Streckenplan des gleislosen Oberleitungsnetzes im Veltlin, Stand
1948 (Quelle: [1], auch Bild 2).
AEM
Azienda Elettrica Municipale, Sitz Mailand
Passo dello Stelvio Stilfser Joch
Teleferiche Luftseilbahn
Deposito Depot
FAV
Ferrovia Alta Valtellina (Oberes-Veltlin-Bahn)
Δ
Gleichrichterwerk, laut Buchtext auch in
Sernio und Bivio Molina
Kraftwerk
nicht dargestellt: Kopfbahnhof der Berninabahn parallel zur
Stazione FAV
Bild 2:
Straßengüterfahrzeuge mit Oberleitungsbetrieb oberhalb Bormio.
110 (2012) Heft 11
601

Fokus Report
Goldene Schiene 2012
Die 1910 gegründete Gesellschaft der Ingenieure des öffentlichen Verkehrs (GdI) hat am 6. September 2012
anlässlich der Generalversammlung des Verbandes öffentlicher Verkehr in Luzern die Goldene Schiene 2012
an zwei ganz verschiedene Preisträger vergeben.
Eine Auszeichnung Goldene Schiene geht an Hans
G. Wägli für sein zweisprachiges deutsch-französisches
Werk Schienennetz Schweiz und Bahnprofile
Schweiz. Dank seiner Initiative verfügen Bahn-Interessierte
über eine umfassende und sehr ansprechende
Dokumentation über den Stand und die
INFOBOX
Preisträger der Goldenen Schiene.
Die GdI zeichnet seit ihrer 75-Jahr-Feier von 1985 innovative Leistungen und unternehmerische Wagnisse mit der Goldenen Schiene aus. Folgende Preisträger sind
seit 1985 geehrt worden:
Jahr Preisträger Verdienst um den schweizerischen öffentlichen Verkehr
1985 Braunwaldbahn Neue Talstation mit kundenfreundlicher Umsteigebeziehung
1988 VEVEY Technologies SA (ACMV) Technologie zum Überbrücken abweichender Spurweiten und zum bequemen Einsteigen
1989 Migros-Genossenschafts-Bund Fortschrittliche Transportpolitik
1990 Prof. Dr. Hans Künzi,
alt Regierungsrat Kanton Zürich
Förderung der S-Bahn Zürich
1991 Tramway du sud-ouest lausannois SA (TSOL) Realisierung der Stadtbahn Lausanne-Flon-Renens
1991 Adolf Ogi, Bundesrat Einsatz für die Neue Eisenbahn-Alpentransversale und den Transitvertrag
1994 Schweizer National-Circus Knie Langjähriger Geschäftspartner aus dem Kundensegment des logistisch anspruchsvollen
Schienengüterverkehrs
1995 Kurt Hoppe, Stadt Bern Innovative Verkehrsplanung und -regelung mit Schwer gewicht öffentlicher Verkehr
1997 Schindler Waggon Altenrhein Entwicklung und Anwendung der Faserverbundwerkstoff-Technologie im Fahrzeugbau
1998 Schweizerische Bundesbahnen, Personenverkehr,
Team Stauzüge
Rasche Realisierung des innovativen Produkts Stauzug zur gezielten Entlastung des Straßennetzes
2002 Mobility Car-Sharing Schweiz, Luzern Anbieter von Mobilität, die die Transportketten des öffentlichen Personenverkehrs ergänzt
2004 • Ecole d’ingénieurs du Canton de Vaud
(EIVD), Yverdon;
• Ecole polytechnique fédérale de Lausanne
(EPFL);
• Eidgenössische Technische Hochschule Zürich
(ETHZ);
• Fachhochschule beider Basel (FHBB), Muttenz;
• Hochschule für Architektur, Bau und Holz
Burgdorf (HSB);
• Hochschule für Technik Zürich (HSZ-T);
• Hochschule für Technik und Informatik Biel-
Bienne (HTI)
Forschung, Lehre, Pflege der Beziehung zur Praxis sowie Förderung des wissenschaftlichen
Nachwuchses und der Weiterbildung auf dem Gebiete des öffentlichen Verkehrs
2006 Stadler Rail Unternehmerischer Mut und technische Innovation bei der Herstellung kundenfreundlicher
und wirtschaftlicher Schie nenfahrzeuge
2008 Dr. Eric Cataldi Spinola, ETH Zürich
Dr. Rossano Stefanelli, ETH Zürich
2010 Kanton Graubünden
Rhätische Bahn (RhB)
2012 Hans G. Wägli
Verband öffentlicher Verkehr (VöV)
Grundlagenforschung zu den Ursachen und zur Vermei dung des Kreischens von Schienenfahrzeugen
beim Be fahren von Gleisbögen
Stetes Engagement des Kantons zugunsten der Bahn, Ausbau und Ergänzungen der Infrastruktur
für ein nach haltiges und leistungsfähiges Verkehrssystem.
Technische Pionierleistungen der RhB, Beharrlichkeit und Ausdauer im Kampf mit den Naturgewalten,
umfassende Erschließung des ganzen Kantons für den Personen- und Güterverkehr
Werk Schienennetz Schweiz und Bahnprofile: Seit 1980 ein Refe renzwerk für Laien, Fachleute,
Historiker und Journalisten.
Regelwerk Technik Eisenbahn (RTE): seit 2002 ein Referenzwerk für Fachleute bei der Planung,
Bereitstellung und Qualitätssicherung von Verkehr und Infrastruktur
602 110 (2012) Heft 11

Report Fokus
Entwicklung des Schweizer Schienennetzes mit all
seinen Brücken, Tunnels, Spurweiten, Stromsystemen
und anderen Objekten. Mit Sachverstand und großer
Ausdauer – die erste Ausgabe erschien im Jahre 1980
– hat Hans G. Wägli die Daten akribisch zusammengetragen
und ein Referenzwerk für Laien, Fachleute,
Historikerinnen und Journalisten geschaffen.
Die andere Auszeichnung Goldene Schiene geht
an den Verband öffentlicher Verkehr (VöV) für sein
Regelwerk Technik Eisenbahn (RTE). Dank seiner
Initiative – die Redaktionsarbeiten wurden im Jahre
2002 begonnen – verfügt die Branche des öffentlichen
Verkehrs über eine bedürfnis- und praxisorientierte
Wissensplattform der Eisenbahntechnik,
welche stets weiterentwickelt wird. Das Regelwerk
Technik Eisenbahn genießt eine hohe Akzeptanz
unter den Fachleuten auch über die Landesgrenzen
hinaus. Für die Bahnen, Ingenieurbüros und Bahnindustrie
stellt es ein wirkungsvolles Instrument für
Planung, Bereitstellung und Qualitätssicherung von
Verkehr und Infrastruktur dar.
Die GdI anerkennt den hohen Wert beider Werke
in Bezug auf die Erhaltung und Verbreitung bahntechnischen
Fachwissens. Die Medaillen und die
zugehörigen Urkunden sind in den Bildern 1 und
2 abgebildet. Die Laudatio hielt NZZ-Redaktor Paul
Schneeberger. Sie ist unter
http://gdi-adi.ch/index.php?id=380 im Internet
abrufbar.
Die Gesellschaft der Ingenieure des öffentlichen
Verkehrs (GdI) vereinigt Hochschulabsolventen aller
Fachrichtungen aus der Branche des schweizerischen
öffentlichen Verkehrs. Die Goldene Schiene
ist die höchste Auszeichnung auf dem Gebiet des
schweizerischen öffentlichen Verkehrs.
Urs Wili, Präsident der Jury Die Goldene Schiene, Muri BE (CH)
Bild 1:
Medaillen der Goldenen Schiene 2012 (Foto: GdI).
Bild 2:
Urkunde der Goldenen Schiene 2012 (Foto: GdI).
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110 (2012) Heft 11
603

WISSEN für die
ZUKUNFT
Mit vielen, bisher
unveröffentlichten
Bildern
Wechselstrom-Zugbetrieb
in Deutschland
Band 3: Die Deutsche Reichsbahn
Teil 2 – 1960 bis 1993
Eine einzigartige, chronologische Beschreibung der Entwicklung der
Triebfahrzeuge, Bahnstromversorgungs- und Fahrleitungsanlagen in
der sozialistischen Planwirtschaft
den Betrieb sowie die Ausmusterung der Altbauelloks sind die Entwicklungen und
der Einsatz der Triebfahrzeuge mit klassischer Kommutatortechnik dokumentiert.
Erstmals vorgestellt werden Elloks mit Drehstromantriebtechnik, die nicht über die
Projektierungsphase hinaus gekommen sind. Eine Abhandlung der zentralen und
dezentralen Bahnenergieversorgung sowie ein Überblick zum Fahrleitungssektor
rundet die Technikgeschichte ab.
Der Verkehrsrückgang nach der politischen Wende führte zur Ausmusterung
einige DR-Projekte.
Dieses Werk veranschaulicht ein Stück Zeitgeschichte und beschreibt die
Zusammenhänge zwischen den technischen, wirtschaftlichen sowie den
gesellschaftlichen und politischen Entwicklungen dieser Epoche.
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Report Fokus
Wechselstrom-Zugbetrieb in Deutschland:
Die Deutsche Reichsbahn
Band 3 – Teil 2: 1960 bis 1993
Der zweite Teil des dritten Bandes der erfolgreichen Buchreihe „Wechselstrom-Zugbetrieb in Deutschland“
von Peter Glanert, Thomas Scherrans, Thomas Borbe und Ralph Lüderitz beschreibt das Auf und
Ab der elektrischen Zugförderung in der sozialistischen Planwirtschaft. Lesen Sie hier einen Vorabdruck.
Überblick
Wurde noch 1965 der Beschaffung von Großdiesellokomotiven
sowjetischer Produktion zu Lasten
der Bahnelektrifizierung der Vorrang eingeräumt,
erfolgte schon 1973 die Kehrtwende, die auf eine
wahre Elektrifizierungseuphorie hinauslief.
Beginnend mit der Inbetriebnahme der ersten
Neubau-Elloks, über den Betrieb und die Ausmusterung
der Altbau-Elloks werden die Entwicklung
und der Einsatz der modernsten Triebfahrzeuge
mit klassischer Kommutatortechnik dokumentiert.
Über die Projektierungsphase nicht mehr hinausgekommene
Elloks mit Drehstromantriebstechnik
werden hier erstmals vorgestellt. Auch die Hintergründe,
die zur Elektrifizierung der Rübelandbahn
mit Industriefrequenz geführt haben, werden beschrieben.
Der zentralen und dezentralen Bahnenergieversorgung
ist ein eigenes Kapitel gewidmet.
Ein Überblick zum Fahrleitungssektor rundet
die Technikgeschichte ab.
Dem Verkehrsrückgang nach der politischen
„Wende“ fielen nicht nur zahlreiche Elektrifizierungspläne
zum Opfer, sondern er erforderte auch die Ausmusterung
älterer Elloks in hohen Stückzahlen. Die
neueren Baureihen erweckten als Leihlokomotiven
das Interesse der DB, sodass sogar die gemeinsame
Beschaffung der 160 km/h schnellen Baureihe 112
erfolgte. Die als Erbin gesamtdeutsch firmierende DB
AG führte ab 1994 einige DR-Projekte noch zu Ende,
auf die hier eingegangen wird.
Im Folgenden ein Ausschnitt aus Kapitel 8:
Leipzig als Teile des so genannten „Sächsischen Dreiecks“
elektrifiziert werden. Damit sollte es ermöglicht
werden, den umfangreichen Güterverkehr von und
zu den Chemiebetrieben mit Elloks abzuwickeln.
Bild 8.15:
Eine der beiden 50-Hz-Versuchslokomotiven im Güterzugeinsatz auf dem Berliner Außenring
(Slg. P. Glanert).
8.5 Neue Strecken unterm Fahrdraht
Die Verlagerung der Verkehrsströme gegenüber
der Vorkriegszeit bedingte in den Folgejahren die
Ausdehnung des elektrifizierten Netzes in die Chemiezentren
südlich von Leipzig. Deshalb sollten im
neuen Siebenjahrplan zwischen 1959 und 1965 die
von Leipzig über Altenburg, Werdau nach Reichenbach
(Vogtl.) führende Strecke mit den Abzweigen
nach Espenhain und Borna und die Strecken Werdau
– Karl-Marx-Stadt – Dresden sowie Dresden –
110 (2012) Heft 11
Bild 8.16:
E 18 40 hat am 14. November 1968 in Dessau Hbf den D 128 übernommen (Foto: H.-J. Lange).
605

Fokus Report
Zugleich blieben die ursprünglich zwischen 1961
und 1964 zu realisierenden zwei Querverbindungen
innerhalb des „Sächsischen Dreiecks“ von Leipzig/
Borna über Geithain und von Riesa über Döbeln
nach Karl-Marx-Stadt ebenso unberücksichtigt wie
die Abkürzung zwischen Gößnitz und Glauchau-
Schönbörnchen.
Bild 8.17:
Mit D 207 von Paris nach Berlin Stadtbahn erreicht E 11 007 am 20. Juli 1969 in wenigen
Minuten Dessau Hbf, wo die Fahrt für sie enden wird. Die Lokomotive besitzt unter den
Pufferträgern noch ihre Schürzen. (Foto: H.-J. Lange).
Bild 8.18:
Mit der fortschreitenden Elektrifizierung des „Sächsischen Dreiecks“ begann die Umbeheimatung
der Baureihe E 94 nach Sachsen. E 94 017 am 19. November 1965 in Zwickau (Histor.
Slg. DB AG).
Auf der wichtigen Nord-Süd-Strecke zwischen
Halle (S.) und Erfurt endete nach 33 km der Fahrdraht
bis 1967 in Weißenfels.
Die nachfolgenden Jahre belegen, dass auch
hier erneut von den Planungen abgewichen werden
musste, da das Elektrifizierungstempo mit den
Vorgaben nicht Schritt halten konnte. Als Beispiel
hierfür sei die Fertigstellung des „Sächsischen Dreiecks“
genannt: für 1963 vorgesehen und, zusätzlich
durch den Elektrifizierungstopp verzögert, erst 1970
realisiert.
1961 kam mit der Elektrifizierung des Abschnittes
von Leipzig Hbf über den süd-östlichen Ring mit Anschluss
des Bayerischen Bahnhofes über Gaschwitz,
Böhlen und dem Abzweig nach Espenhain erstmals
auch eine Hauptstrecke unter den Fahrdraht, die
bis 1946 nicht elektrifiziert war. Auch der Anschluss
von Schönefeld/Engelsdorf nach Leipzig-Connewitz/
Bayerischer Bf als Teil des östlichen Güterringes wurde
in diesem Zusammenhang elektrifiziert. Die Betriebsaufnahme
auf den insgesamt 44,3 km langen
Streckenabschnitten erfolgte am 2. Oktober 1961.
Damit betrieb die DR sechs Jahre nach Wiederaufnahme
des elektrischen Zugbetriebes ein elektrifiziertes
Streckennetz von 349,3 km.
Die vom Leipziger Raum aus in Richtung Süden
begonnene Elektrifizierung wurde in den folgenden
Jahren fortgeführt und um Leipzig herum komplettiert.
Die Aufnahme des elektrischen Betriebes von
Böhlen nach Altenburg und auf der Stichbahn Neukieritzsch
– Borna am 15. Januar 1962 brachte einen
Zuwachs von 31 km.
Der Vollständigkeit halber nicht unerwähnt soll
die im nordwestlichen Umland von Berlin befindliche
23 km lange 50-Hz-Versuchsstrecke bleiben. Da
es offensichtlich Schwierigkeiten mit dem Fertigstellungstermin
dieser für den Lokomotivhersteller LEW
Hennigsdorf zur Betriebserprobung der dort entwickelten
und gebauten 50-Hz-Elloks so wichtigen
Strecke gab, suchte man im Mai 1961 nach Ersatzlösungen.
Der Niederschrift über eine am 18. Mai
in der Rbd Halle durchgeführten Besprechung ist
zu entnehmen, dass ersatzweise die betrieblichen
Voraussetzungen für die Versuchsfahrten zwischen
Kilometer 25 und 42 der Strecke Dessau – Wolfen
mit zweiteiliger Umschaltung zu erörtern und zu
schaffen wären. Die Versuchsfahrten sollten nach
Angabe von LEW Hennigsdorf und der VES/M täglich
von Montag bis Freitag auf einem Streckengleis
durchgeführt werden. Die Energieeinspeisung wäre
relativ einfach vom Umspannwerk Marke der Landesenergieversorgung
möglich gewesen.Es gelang
aber, die Strecke Hennigsdorf – Wustermark Vbf
rechtzeitig fertig zu stellen und am 25. Juni 1962
in Betrieb zu nehmen (Bild 8.15). Weil das dort
verbaute Material für die anderen Strecken des regulären
Elektrifizierungsprogrammes nicht zur Verfügung
stand, gingen im Jahre 1962 keine weiteren
606 110 (2012) Heft 11

Report Fokus
Strecken mit 16 2 / 3 Hz in Betrieb. Da die Einrichtung
dieser Versuchsstrecke im Zusammenhang mit der
vorgesehenen Elektrifizierung der Harzbahn (der
später als Rübelandbahn bezeichneten Strecke Blankenburg
– Rübeland – Königshütte) stand, wird im
Kapitel 10 auf die im Vorfeld eingegangenen Überlegungen
zur Leistungssteigerung dieser Steilstrecke
eingegangen.
1963 gab es jedoch wieder einen spürbaren Fortschritt
mit 115,8 km, der sich auch positiv auf den
Lokumlauf auswirkte: Der 44,7 km lange Abschnitt
Altenburg – Bogendreieck Werdau – Zwickau ging
zum Sommerfahrplanwechsel am 26. Mai 1963 in
Betrieb. Zum gleichen Termin kam auch der westliche
Teil des Leipziger Güterringes von Leipzig-
Wahren/Wiederitzsch über Leutzsch und Plagwitz
nach Gaschwitz (18,1 km) unter den Fahrdraht. Nun
konnten die Güterzüge von Zwickau über den westlichen
oder östlichen Leipziger Güterring mit seinen
anliegenden großen Güterbahnhöfen Wahren oder
Engelsdorf bis nach Magdeburg, Bitterfeld oder Roßlau
durchgehend elektrisch befördert werden.
Am 29. September 1963 ergänzte der Streckenabschnitt
von Halle (S.) über Bitterfeld nach Muldenstein
(35,9 km) den noch nicht vollständig geschlossenen
mitteldeutschen Ring. Als Endpunkt wurde
Muldenstein gewählt, um den ständig überfüllten
Bitterfelder Güterbahnhof von den umzuspannenden
Zügen zu entlasten. Für den Reiseverkehr besaß
der kurze Abschnitt zwischen Bitterfeld und Muldenstein
keine Bedeutung, jedoch konnten Personenund
Güterzüge jetzt über die neue Querverbindung
mit Elloks zwischen Halle (S.) und Dessau bzw.
Roßlau/Meinsdorf verkehren. Die wenigen zwischen
(Saalfeld –) Halle (S.) Hbf – Dessau (– Berlin) verkehrenden
Schnellzüge wurden nicht auf Elloks umgespannt.
Das änderte sich erst ab dem Sommerfahrplanwechsel
am 28. Mai 1967 nach Elektrifizierung
der Abschnitte Weißenfels – Camburg/Bad Sulza. Ab
diesem Termin bespannten Elloks für einige Jahre
zwischen Camburg bzw. Neudietendorf (ab September
1967) und Dessau sogar die Schnellzüge des
„internationalen Verkehrs“ der Relationen München/
Frankfurt am Main – Berlin (West). Der Mangel an
Dieselkraftstoff bescherte diesen Zügen nun zwei
zusätzliche Umspannhalte mit allen dabei zu treffenden
„Vorsichtsmaßnahmen“ durch die staatlichen
Organe (Bilder 8.16 und 8.17).
Der 20. Dezember 1963 brachte zwischen dem
Bogendreieck Werdau und Reichenbach/Vogtl. oberer
Bf noch einen Zuwachs um 17,1 km. Eine Verlängerung
bis Plauen/Vogtl. war zu Reichsbahnzeiten
nie vorgesehen, denn Reichenbach oblag lediglich
die Funktion als externer Umspannbahnhof zur Entlastung
des „Sächsischen Dreiecks“.
Damit betrieb die DR zum Jahresende 1963 ein
elektrisches Netz von 496,1 km Streckenlänge mit
dem klassischen Stromsystem 16 2 / 3 Hz; 15 kV.
Bereits zwei Wochen nach Inbetriebnahme des
Streckenastes nach Reichenbach wurde ab dem
5. Januar 1964 mit der 32,2 km langen Verbindung
zwischen Leipzig Hbf und Großkorbetha ein Dreieckverkehr
zwischen Halle (S.), Leipzig und Weißenfels
ermöglicht. Damit mussten Elloks, die bisher z. B.
Züge von Halle (S.) nach Weißenfels befördert hatten,
nicht mehr auf Gegenleistungen in Richtung
Halle (S.) warten, sondern konnten auch Züge nach
Leipzig bespannen.
Der sich ausbreitende Abbau von Braunkohle in
den Tagebauen des Geiseltals bedingte 1963/64 eine
Streckenverlegung zwischen Frankleben und Mücheln.
Die neu verlegte Strecke umfuhr den Tagebau
nun in südlicher Richtung über Braunsbedra und
Krumpa und erreichte über einen Viadukt den ebenfalls
neu erbauten Bahnhof Mücheln. Über eine Verbindungskurve
mit starkem Gefälle wurde der Bf Mücheln
(alt) angeschlossen, in dem die aus der Grube
bereit gestellten Züge von den DR-Elloks übernommen
wurden. Gegenüber dem 11,1 km langen Streckenzuwachs
ist ein 8,9 km langer Abgang der bisherigen
Strecke zu verzeichnen. Die Inbetriebnahme der
neuen Strecke erfolgte am 10. Dezember 1964.
Bild 8.19:
Übersicht der zwischen 1966 und 1970 zur Elektrifizierung vorgesehenen
Strecken nach dem Planungsstand von 1965 (Zeichnung: P. Glanert).
110 (2012) Heft 11
607

Fokus Report
1965 wurde die Elektrifizierung des „Sächsischen
Dreieckes“ fortgeführt (Bild 8.18). Von Zwickau aus
erreichten die Elloks am 30. Mai 1965 über Glauchau
den Bahnhof Karl-Marx-Stadt mit dem angeschlossenen
Güterbahnhof Hilbersdorf (52,3 km) und am
26. September 1965 über den Rampenabschnitt zwischen
Flöha und Oederan den Bf Freiberg (36,6 km).
Bild 8.32:
Die E 21 02 wartet am 26. August 1966 im Raw Dessau auf die
Verschrottung (Foto: H. Constabel).
Bild 8.33:
E 17 124 wartet 2 ½ Jahre nach ihrer z-Stellung am 26. August
1966 im Raw Dessau immer noch auf den Ausmusterungsbescheid
der Hv M (Foto: H. Constabel).
Bild 8.34:
Obwohl ihre z-Stellung erst Ende September erfolgt, steht E 77
53 schon am 26. August 1966 abgestellt auf dem Werkshof des
Raw Dessau (Foto: H. Constabel).
Der 1965 erreichte Elektrifizierungsfortschnitt ließ
das elektrisch betriebene Netz auf eine Länge von
619,4 km anwachsen.
8.6 Perspektive des elektrischen
Zugbetriebes bis 1970
Um den Traktionswechsel zu forcieren, arbeitete
die DR 1964/65 Pläne für eine beschleunigte Elektrifizierung
aus, um die inzwischen gegenüber
der frü heren Planung beträchtlich eingetretenen
Rückstände auszugleichen (Bild 8.19). Betrachten
wir nachfolgend im groben Überblick die damaligen
Planungen und vergleichen sie mit der
Realisierung.
1966 sollte die Reststrecke zwischen Freiberg
und Dresden mit etwa 44 km fertiggestellt sein. Hier
liefen bereits seit 1965 die Elektrifizierungsarbeiten.
1967 war die Fortsetzung der Elektrifizierung auf
der hoch belasteten Strecke Weißenfels – Erfurt –
Neudietendorf (100 km) mit dem Abzweig nach
Camburg vorgesehen.
1968 stand außer der Einrichtung der S-Bahn
zwischen Halle (S.) Hbf und Halle-Nietleben auch die
Eröffnung des elektrischen Zugbetriebes zwischen
Leipzig und Riesa (65 km) auf dem Plan.
1969 sollte mit Aufnahme des elektrischen Zugbetriebes
zwischen Dresden und Riesa (56 km) das
„Sächsische Dreieck“ geschlossen werden. Ein zweigleisiger
Ausbau mit grundlegender Sanierung der
gesamten Strecke war durchzuführen, und der Neubau
der Elbebrücke in Riesa war der Grund dafür,
dass sich die Elektrifizierungsspitzen von Dresden
und Leipzig aus in Riesa treffen sollten. Auch der
Abschnitt Coswig – Meißen-Triebischtal (9 km) sollte
den Fahrdraht erhalten.Gleichzeitig war die Elektrifizierung
der Strecke (Bitterfeld –) Muldenstein –
Berlin-Schöneweide und des Rbf Berlin-Wuhlheide
mit einer Länge von etwa 145 km geplant. Dies hätte
im Jahre 1969 einen Elektrifizierungsfortschritt von
etwa 210 km erbracht.
1970 sollten mit 288 km Streckenlänge die Strecken
• Dresden – Schöna,
• Coswig – Elsterwerda – Abzw Glasower Damm
(auf dem südlichen Berliner Außenring),
• Genshagener Heide – Großbeeren/Seddin/Wustermark
,
• Bln.-Wuhlheide – Bln.-Lichtenberg,
• Bln.-Ostbahnhof – Bln.-Köpenick und
• Grünauer Kreuz – Bln.-Grünau
auf elektrischen Betrieb umgestellt werden.
Nach Abschluss dieses Elektrifizierungsprogrammes
wäre ein durchgehender elektrischer Betrieb
von Berlin aus nach Bad Schandau und Erfurt/
Neudietendorf einerseits, von Dresden nach Zwickau/Reichenbach
und Leipzig/Erfurt andererseits
und im „Altnetz“ von Magdeburg über Halle (S.)
608 110 (2012) Heft 11

Report Fokus
nach Leipzig/Zwickau/Reichenbach und nach Erfurt
möglich gewesen. Auf diesem Netz mit für das
Territorium der DDR respektablen Streckenlängen
sollten die Elloks tägliche Laufleistungen im Reisezugdienst
von 600 km und im Güterzugdienst
von 500 km erreichen.Mit diesen Zahlen hätte die
elektrische Traktion recht eindrucksvoll ihre Überlegenheit
gegenüber den anderen Traktionsarten
unter Beweis stellen können. Doch im ständigen
wirtschaftlichen Auf und Ab, in dem sich die DDR
in den 1960er Jahren bewegte, verbunden mit
Handelsverpflichtungen gegenüber der Sowjetunion
und dem Hintergrund der immensen Ausgaben
für die so genannte „Sicherung der Staatsgrenze“
nach dem Westen, waren diese Ziele alsbald zum
Scheitern verurteilt.
Der bis 1965 reichende Siebenjahrplan wurde
bereits 1963 abgebrochen und durch das „Neue
ökonomische System“ mit einem Perspektivplan bis
1970 abgelöst. Mit dieser wirtschaftlichen Wendung
kam auch wieder die Diskussion über die Systemfrage
bei den weiteren Elektrifizierungsvorhaben auf
die Tagesordnung. Die Strecken nach Berlin und weiter
in den Norden sollten mit 50 Hz; 25 kV elektrifiziert
und anschließend das bereits elektrifizierte mitteldeutsche
Netz umgestellt werden. Zum zweiten
Mal gelang es der Hv M, diesen Plan mit geschickter
Argumentation zu kippen.
8.7 Ausmusterungen von Altbauelloks aus
dem Betriebspark
Abgesehen von den Schnellzugmaschinen der Baureihen
E 04 und E 18 stellte die Aufarbeitung der
E 05 103, E 17 123, 124 und E 21 01, 02 von Anfang
an ein Provisorium dar. Nur dem Umstand, dass
es der DR an geeigneten Lokomotiven mangelte,
verdankten diese Maschinen ihre Wiedergeburt.
Bereits während ihres Einsatzes bis 1945/46 gehörten
sie zu den Sorgenkindern des Betriebsmaschinendienstes.
Schlechte Laufeigenschaften, heiß
gelaufene Radsatz lager und ständige Probleme mit
der elektrischen Ausrüstung, insbesondere bei den
Trockentransformatoren, Fahrmotoren und Steuerungselementen
galt es zu beheben. Da die Fehler
konstruktiv bedingt waren konnten die Mängel auch
nach der Wiederaufarbeitung nicht dauerhaft beseitigt
werden. Wohl wissend um diese Ausgangslage
investierte die Deutsche Reichsbahn trotzdem
wegen des bereits benannten Lokmangels viel Geld
in die Aufarbeitung dieser Maschinen. Unter diesen
Vorzeichen war es absehbar, dass auch sie mit den
Elloks nicht glücklich werden würde. Alle fünf Lokomotiven
verursachten zahlreiche Zuglaufstörungen.
Bei der Abfahrt wusste man nie, ob man pünktlich
oder überhaupt am Ziel ankam. Die häufig anfallenden
Reparaturen trieben die Instandhaltungskosten
110 (2012) Heft 11
auf Dauer in nicht mehr zu rechtfertigende Dimensionen.
Mit der Auslieferung der ersten Loks der Baureihe
E 11 trachteten deshalb die beiden Heimatdienststellen
Leipzig West und Magdeburg Hbf (E 05 103)
ebenso wie das Raw Dessau sehr schnell danach, sich
umgehend von den ungeliebten Loks zu trennen.
Im Einzelnen sind folgende Informationen hierzu
übermittelt:
E 21 02: Abstellung am 2. September 1961 im
Bw Leipzig West und anschließende Überführung in
das Raw Dessau. Dort wurde keine Reparatur mehr
ausgeführt (Bild 8.32).
TABELLE 8.2
Das Ende der zehn Loks der Baureihe E 77.
Betriebsnummer
letztesBW z-Stellung Ausmusterung Bemerkungen
E 77 18 Le-Wahren 09.1965 06.03.1967
E 77 25 Le-Wahren 09.1965 14.06.1967
E 77 03 Bitterfeld 10.1965 05.01.1968 ++ 1968
E 77 14 Bitterfeld 11.1965 06.03.1967
E 77 30 Le-Wahren 11.1965 19.06.1967
E 77 15 Le-Wahren ??.1966 25.o9.1967
E 77 24 Le-Wahren 08.1966 09.11.1968 ++ 1968
E 77 52 Le-Wahren 08.1966 09.11.1968
E 77 53 Le-Wahren 09.1966 25.09.1967
E 77 10 Le-Wahren 02.06.1967 23.01.1968
1)
++ Verschrottungsjahr
1)
Oktober 1967 bis April 1969 Trafostation für Weichenheizung in Halle Hbf
Ablösung der E 05 103); anschließend Aufnahme in Lokpark der museal zu erhaltenden
Triebfahrzeuge; 1971 äußerlich aufgearbeitet zum MOROP-Kongress in
Dresden-Radebeul ausgestellt; 1978/79 von Mitarbeitern des Bw Dresden-Altstadt im
Ursprungszustand betriebsfähig aufgearbeitet; 1979 auf Fahrzeugausstellung in Dessau
Süd erstmals der Öffentlichkeit in dieser Form vorgestellt.
Bild 8.35:
Übersichtsskizze zur Flankenfahrt am 14. März 1965 bei Holzweißig (Slg. Th. Borbe).
609

Fokus Report
E 21 01: Nach Beseitigung von zahlreichen
Schäden stand die Lok dem Bw Leipzig West ab
10. Januar 1962 letztmalig wieder betriebsfähig zur
Verfügung. Trotzdem wurde sie nur noch zu wenigen
Sonderdiensten eingesetzt. Zwecks Untermauerung
des vorgesehenen Ausmusterungsantrages
für die E 21 01 und 02 musste die VES/M Halle
beide Maschinen zur Erstellung eines Gutachtens
besichtigen. Aus diesem Grunde wurde die E 21 01
in das Bw Halle P überführt, wo sie längere Zeit im
Ellokschuppen 5 abgestellt stand. Für beide E 21 beantragte
das Raw Dessau am 13. Februar 1964 die
Ausmusterung bei der Hv M in Berlin, die am 2. August
1966 genehmigt wurde. Im Jahre 1967 erfolgte
darauf hin die Verschrottung beider Lokomotiven im
Raw Dessau.
E 17 123: Die Schnellzuglok wurde am 10. Oktober
1962 wegen Trafoüberschlages und Lagerschadens
im Bw Leipzig West abgestellt. Ihre Überführung
in das Raw Dessau erfolgte am 2. November 1962.
Die hier bereits begonnene Instandsetzung wurde
jedoch nicht beendet, da das Bw Leipzig West zum
Jahresende die ersten E 11 erhielt und deshalb auf
E 17 123 verzichten konnte. In diesem Zustand blieb
die Maschine in den folgenden Monaten im Raw
abgestellt.
E 17 124: Sie konnte sich u. a. deshalb länger
im Betrieb behaupten, weil sie noch Anfang 1963
den reparierten Hauptumspanner der E 17 123 erhalten
hatte. Doch sollte diese Einsatzbereitschaft
nur bis zum 16. Mai 1963 andauern als sie nach
einem Triebwerkschaden in ihrem Heimat-Bw abgestellt
werden musste. Vierzehn Tage danach erfolgte
die Überführung von Leipzig in das Raw Dessau.
Eine Instandsetzung erfolgte nicht mehr. Darauf hin
blieb sie ebenso wie E 17 123 im Werk abgestellt
(Bild 8.33).
Für E 17 123 und 124 beantragte das Raw ebenfalls
wie für E 21 01 und 02 am 13. Februar 1964 die
Ausmusterung, die erst nach vier Jahren am 23. Januar
1968 genehmigt wurde. Bis zum 30. März 1968
hatte das Raw Dessau beide Maschinen verschrottet
– bevor es sich eventuell jemand etwa noch einmal
anders überlegten sollte.
E 05 103: Ihre Abstellung erfolgte am 2. August
1963 im Bw Magdeburg Hbf. Der am 13. Februar
1964 vom Raw Dessau an die Hv M gestellte
Ausmusterungsantrag wurde nicht genehmigt,
sondern eine stationäre Weiterverwendung als
Heizlok in Halle (S.) Hbf verfügt. Ihr Einsatz erfolgte
dort ab 1. November 1964. Wegen eines
Trafoschadens, verursacht durch eine verhinderte
Hauptschalterauslösung infolge ausgetrockneter
24 V-Batterie, musste sie im Oktober 1967 den
Dienst quittieren. Ihre anschließende Verschrottung
erfolgte bis 1969.
E 77: Nachdem 1965 eine ausreichende Anzahl
von Neubauelloks zur Verfügung stand, konnte sich
die DR von der unterhaltungsaufwändigen und störanfälligen
Baureihe E 77 trennen. Die ersten fünf
Lokomotiven wurden 1965 z-gestellt, denen 1966
weitere vier folgten (Bild 8.34). Die zehnte Lok stand
noch bis Ende Mai 1967 im Betriebseinsatz.
Tabelle 8.2 gibt Aufschluss über die letzten Jahre
der „Schwungscheiben-Ellis“:
E 44: Auf die ungeplante Ausmusterung einer
zweiten E 44, über die in der Literatur recht wenig
berichtet wird, soll an dieser Stelle kurz eingegangen
werden. Am Sonntag, dem 14. März 1965,
um 20.35 Uhr fuhr der Güterzug Dg 6204 (Falkenberg
(E) – Aschersleben) bei km 51,8 der Strecke
Delitzsch – Bitterfeld (Kreuzungsbauwerk in Bitterfeld-Holzweißig)
dem Kesselwagenzug Gag 7639
von Merseburg Süd nach Bitterfeld in die Flanke.
Dadurch entgleiste vom Güterzug die Dampflokomotive
44 735 mit der Lauf- und drei Kuppelachsen.
Vom Kesselwagenzug entgleiste die Elektrolok
E 44 052 des Bw Bitterfeld und stürzte aus etwa
6 m Höhe auf das parallel verlaufende Hauptgleis
der Strecke Halle – Berlin und sperrte die Gleise.
Die nachfolgenden sechs Kesselwagen entgleisten
ebenfalls, wovon der Kesselwagen Nr. 53-34-37
die Böschung hinab neben der Ellok zum Liegen
kam. Das Lokpersonal der E 44 konnte sich vor dem
Zusammenprall durch Sprung aus dem Führerstand
retten und erlitt dabei leichte Verletzungen. Als
Folge des Unfalls war das Gleis Bitterfeld – Leipzig
von 21.52 Uhr bis 11.50 Uhr des nächsten Tages
gesperrt (Bild 8.35). Die Gleise Bitterfeld – Halle
und Halle – Bitterfeld waren ab 15.07 Uhr wieder
befahrbar. Laut Unfallbericht war durch den Schadensfall
der P 881 (Halle (S.) – Jüterbog) gefährdet,
der 20.42 Uhr in Roitzsch abgefahren war. Der Ellokbeimann
des Kesselwagenzuges bemerkte, dass
sich auf dem Hauptgleis Halle (S.) – Berlin ein Zug
näherte und lief dem P 881 mit der Laterne entgegen
und gab Haltsignal, woraufhin dieser ca. 500 m
vor der Unfallstelle zum Halten kam.
Einer der Autoren befand sich in diesem Zug.
Nach längerem Aufenthalt wurden sämtliche Fahrgäste
von der Transportpolizei evakuiert und durften
den Fußmarsch bis zum Bahnhof Bitterfeld antreten.
Der Anschlusszug nach Dessau war zu diesem Zeitpunkt
bereits lange weg. Schließlich gelang es doch
noch einen Ersatzzug nach Dessau bereit zu stellen,
der nach Mitternacht in seinem Zielbahnhof eintraf.
Der Lehrmeister im Raw musste am folgenden
Morgen einige Lehrlinge recht unausgeschlafen zur
Kenntnis nehmen.
Die schwer beschädigte Unfall-Lok wurde nach
ihrer Bergung in das Raw Dessau transportiert und
blieb dort abgestellt. Am 1. September 1966 erfolgte
ihre z-Stellung. Erst drei Jahre danach am 6.
Februar 1969 wurde sie ausgemustert (verschiedene
Quellen nennen den 31. Juli 1970, das Betriebsbuch
selbst nennt kein Ausmusterungsdatum) und an-
610 110 (2012) Heft 11

schließend zerlegt. Zuvor wurden noch Fahrmotoren
für E 44 068 (15.10.1965), E 44 102 (21.11.1966),
E 44 051 (28.11.1966) und E 44 095 (19.8.1967) entnommen.
Damit befanden sich nur noch 44 Loks der Baureihe
E 44 im Einsatzbestand, die alle am 1. Juli 1970 die
Umzeichnung in die Baureihe 244 erlebten. Mit den
E 44 052 und 053 schieden zwei Maschinen endgültig
aus, mit denen im September und Oktober 1936 die
Beheimatung der Baureihe E 44 in der Rbd Halle (S.)
begonnen hatte.
E 95: Die drei Lokomotiven wurden zwischen 1960
und 1969 von der Est Merseburg des Bw Halle P eingesetzt.
In dieser Zeit fielen sie reparaturbedingt teilweise
über mehrere Monate aus, doch die DR konnte und
wollte sich von ihnen vorläufig nicht trennen. Als ab
Ende 1968 genügend E 42 zur Verfügung standen, die
in Doppeltraktion die E 95 ersetzen konnten, erhielten
sie keine Hauptuntersuchungen mehr. Ein weiteres
Manko war ihre wegen der durch die Vorbauten bestehenden
Sichtbehinderung zwingende Besetzung mit
einem Beimann.
Als E 95 03 im Januar 1969 wieder wegen eines Schadens
ausfiel, erfolgte ihre Abstellung, der die Ausmusterung
am 6. Februar 1969 folgte. Im April 1969 musste
E 95 02 z-gestellt werden. Ihre Ausmusterung fand am
28. Mai 1969 statt. Die letzte Lok E 95 01 ereilte die
Ausmusterung, buchmäßig noch mit der neuen EDV-
Nummer 255 001, am 5. Oktober 1970, nachdem sie
seit Ende 1969 abgestellt war.
Für die E 95 02 fand sich ab Oktober 1969 ein
neuen Aufgabengebiet als stationäre Trafostation für
Weichenheizungen auf dem halleschen Hauptbahnhof.
Sie löste die zuvor dafür verwendete E 77 10 ab, die als
Museumslokomotive aufgearbeitet werden sollte. Dort
stand sie bis zum Sommer 1978, bis sich auch für sie
neue Chancen als Ausstellungsstück für die im September
1979 geplante Fahrzeugschau in Dessau eröffneten.
Weniger Glück hatten die beiden Schwestermaschinen
E 95 01 und 03, die bald nach ihrer Ausmusterung
verschrottet wurden.
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110 (2012) Heft 11
OLDENBOUG INDUSTRIEVERLAG GMBH
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Overhead Contact Lines
Contact wire lateral position and span
length of interoperable lines
Rainer Puschmann, Erlangen
The TSI ENE CR for the conventional European rail system stipulates more detailed requirements on
the calculation of contact wire lateral positions for planning and constructing contact lines compared
with TSI ENE HS for interoperable high-speed lines and with existing national rules. The infrastructure
registers list those lines for which the contact wire lateral position needs to be established based
on these specifications. The calculation methods given in both TSIs are based on EN 15273 which
replaced UIC 505. For the shorter European pantograph smaller contact wire usable lateral positions
result. Due to the greater number of parameters it has to be demonstrated in each individual case
that the limits are maintained. The geometry of pantographs, pantograph sway and the contact wire
height affect the usable contact wire lateral position. Contact wire deflection is caused by wind loads
essentially and the maximum contact wire lateral position determines the span lengths.
FAHRDRAHTSEITENLAGE UND SPANNWEITE INTEROPERABLER STRECKEN
Die TSI ENE CR des konventionellen Bahnsystems enthält für die Planung und Errichtung von Oberleitungen
erweiterte Vorgaben zur Berechnung der Fahrdrahtseitenlagen im Vergleich zur TSI ENE HS
für das Hochgeschwindigkeitsbahnsystem und zu bisherigen nationalen Vorgaben. Aus den Infrastrukturregistern
sind die interoperablen Strecken ersichtlich, für die die zulässige Fahrdrahtseitenlage
nach diesen Vorgaben zu ermitteln ist. Die Berechnungsmethoden nach beiden TSI basieren auf
EN 15273, die UIC 505 ersetzte. Wegen der geringeren Länge des Eurostromabnehmers folgen geringere
nutzbare Fahrdrahtseitenlagen. Die Einhaltung der Grenzwerte ist für jeden Einzelfall nachzuweisen,
da gegenüber den bisherigen Vorgaben eine größere Anzahl von Parametern eingeht.
Die Geometrie der Stromabnehmer, die Wankbewegungen und die Fahrdrahthöhe beeinflussen die
nutzbare Fahrdrahtseitenlage. Der Fahrdraht darf unter Windeinwirkung den Bereich der nutzbaren
Fahrtdrahtseitenlage nicht verlassen. Die Fahrdrahtauslenkung wird wesentlich durch die Windlasten
bestimmt und die größte mögliche Fahrdrahtseitenlage bestimmt die Spannweiten.
POSITION LATÉRALE DE LA CATÉNAIRE ET PORTÉE ENTRE SUPPORTS SUR LES LIGNES
INTEROPÉRABLES
La STI ENE RC du système ferroviaire transeuropéen conventionnel contient des prescriptions élargies
pour le calcul de la position latérale dans la conception et la pose de caténaires comparé à la STI ENE
GV pour les lignes à grande vitesse et aux prescriptions nationales existantes. Les registres de l’infrastructure
mentionent les lignes interopérables pour lesquelles la position latérale utilisable de la
caténaire doit être calculée EN fonction de ces exigences. Les méthodes de calcul selon les deux STI se
basent sur DIN EN 15 273 qui remplace UIC 505. Du fait de la longueur moindre du pantographe européen,
les positions latérales utilisables sont réduites. Le respect des valeurs limites doit être prouvé au
cas par cas, vu la plus grande quantité de paramètres à appliquer. La géométrie du pantographe, ses
oscillations et la hauteur de la ligne de contact déterminent la position latérale utilizable. Sous l’effet
du vent, la ligne aérienne ne doit pas quitter la plage de position latérale utilisable. La position latérale
de la caténaire dépendres ainsi de la charge de vent et détermines la portée entre les supports.
1 Introduction
The usable lateral position of a contact wire on a
pantograph pan head (Figure 1) depends on its geometry
and is at minimum the working range being
1 550 mm (Figure 2) for the 1 950 mm long pan head
according to [1] and 1 200 mm (Figure 3) for the
1 600 mm long pan head with 200 mm projection
on both ends [1]. The extreme position of the contact
wire, for example due to wind action, may not
exceed the working range of the pantograph head
since otherwise a dewirement might occur. At worst
conditions, for example in case of simultaneous
swaying of the vehicle and strong winds, it is permissible
that over a short line distance the contact
wire exceeds the usable position on the pantograph
pan head and may reach the limit of the working
612 110 (2012) Heft 11

Overhead Contact Lines
range (Figures 2 and 3). The working range of the
pantograph pan head can, therefore, be divided in a
range in which the lateral movements of the contact
wire take place and an additional range which the
contact wire can reach due to extraordinary swaying
movement of the vehicle together with the pantograph
in strong winds (Figures 2 and 3).
In the case of fully utilization of the usable contact
wire lateral position e use
the contact wire may not
exceed the range of the pan head reserved for this
movement. The swaying movement of the pantograph
increases with increasing contact wire height
and contacts the contact wire over a wider range. In
addition, the swaying movement D depends on the
track radius R and the existing cant. With small track
radii the lateral movement of pantographs due to
centrifugal forces is increased and, as a consequence,
reduces the contact wire lateral position e use
.
In the case of the 1 950 mm pantograph the usable
contact wire lateral position is specified to be
550 mm. The contact wire may move across the pan
head by another 225 mm due to swaying of the pantograph
at the pantograph head to the limit of the
working range. This is designated as the limit lateral
position of the contact wire e g
. For the 1 600 mm
long pantograph head on straight track the contact
wire may not exceed the usable lateral position e use
of 400 mm. With a sway of 200 mm the contact wire
would reach the limit of the working range e g
. The
half working range of the pantograph is divided into
the range used by contact wire under wind action
and a range reserved for sway:
EN 50119, supplement 1:2011-04 [5]. According
to [5] the specified wind velocities for the proof of
serviceability depend also on the running speed of
trains. In case of conventional railway lines running
in parallel to high-speed line this specification means
adopting differing wind velocities in the same wind
zone. The height of the contact line above the terrain
is not considered in case of a serviceability verification
based on [5] for contact lines with running
speeds up to 250 km/h. For conventional contact
Figure 1:
Designations of contact wire components.
. (1)
In Table 1 the symbols used in this paper are summarized.
The working range l A
depends on the geometry
of the pantograph pan head and, therefore,
the usable contact wire lateral position e use
depends
on the pantograph geometry. Thus, the type of pantograph
determines the usable contact wire lateral
position as can be seen from equation (1). The maximum
contact wire position e max
may not exceed the
usable lateral position e use
.
For the calculation of the maximum possible contact
wire lateral position and the permissible span
length of a contact line the standards EN 1991-1-4/
NA [2], EN 50341-3-4 [3] and prEN 50341-1 [4]
concerning wind loads need to be considered when
determining the serviceability of overhead contact
lines. When applying these standards [2] to [4] for
the verification of serviceability, local conditions such
as the contact wire height above the terrain and
the wind loads according e.g. to the four wind load
zones defined for Germany need to be considered.
This is only possible to a limited extent by applying
Figure 2:
Dimensions of the 1950 mm pantograph.
Figure 3:
Dimensions of the 1600 mm pantograph.
110 (2012) Heft 11
613

Overhead Contact Lines
TABLE 1
Symbols and their definition.
Symbol Definition Unit
C C
Aerodynamical coefficient for conductors with round shape according to DIN EN 50341-3-4:2011-01,
Table 4.3.2
– Conductors with diameters up to 12,5 mm C C
= 1,2,
– Conductors with diameters between 12,5 mm and 15,8 mm C C
= 1,1,
– Conductors diameter above 15,8 mm C C
= 1,0 -
D
Swaying of vehicles on straight tracks
– for the 1 600 mm pan head D = 0,200 m [1]
– for the 1 950 mm pan head D = 0,225 m [1] m
FʹCW
Wind load on contact wire N/m
FʹCA
Wind load on messenger wire N/m
F’ OCL
Wind load on contact line N/m
G C
Conductor reaction coefficient taking care of the reaction of swinging conductors on wind action. If
the width of a gust acts on the complete span length the coefficient G C
= 1,0 according to prEN 50341-
:2012-02 -
K 1
Shape parameter according to ENV 1991-2-4:1996-12 is assumed as 0,2 -
L
Distance between the axis of rails of a track being L = 1,5 m according to [18] plus the gauge extension
up to 1,570 m
m
L h
Width of kinematic gauge at verification height h m
L o
Width of kinematic gauge at verification height h′ o
= 6,5 m m
L u
Width of kinematic gauge at verification height h′ u
= 5,0 m m
R Track radius m
S 0
Inclination coefficient of the vehicle being S o
= 0,225 [1] or S o
= 0,25 [6] -
Sʹ
Projection exceeding of the reference line, if the vehicle is in a curve and/or on a track with a gauge
of more than 1,435 m
m
d Conductor diameter m
e g
Limit of contact wire position m
e max
Maximum deviation of the contact wire related of the tack axis m
e use
Usable contact wire lateral position m
e po
Swaying of the pantograph being 0,170 m at h′ o
= 6,5 m m
e pu
Swaying of the pantograph being 0,110 m at h′ u
= 5,0 m m
h Height above ground m
h u
Lower verification height above the top of rail m
h o
Upper verification height above top of rail m
h v
Verification height above top of rail m
h c0
Reference value of the rolling height, h co
= 0,5 m m
l
Maximum gauge defined as distance between running edges of rails of a track according to the specifications
of the infrastructure manager
– Secondary lines and secondary tracks 1,470
– Tracks with v ≤ 160 km/h 1,465
– Tracks with v > 160 km/h 1,463 m
l A
Working range of the pantograph pan head with
– 1,200 m for the 1 600 mm pan head
– 1,550 m for the 1 950 mm pan head m
l S
Minimum contact strip length m
l W
Length of pantograph pan head with
– 1,600 m
– 1,950 m m
n Exponent according to ENV 1991-2-4:1996-12, equal to 0,5 -
p Probability of being exceeded per year -
q b
Basic wind pressure 10 m above surface N/m ²
q h
Design wind pressure in the height h above surface N/m ²
qsʹi,a
Movement into the inside (i) or into the outside of a curve (a) m
614 110 (2012) Heft 11

Overhead Contact Lines
TABLE 1 – CONTINUED
u Cant of the track in curves m
u 0
Reference value of the cant, u 0
= 0,066 m m
u f
Cant deficiency m
u t0
Reference value of the cant deficiency, u t0
= 0,066 m m
v b
Basic wind velocity, 10 m above surface h, averaged over 10 min and with a return period as required
for the verification
m/s
v b
(p) Basic wind velocity with a probability of being exceeded p, which differs from the return period 50 years m/s
v b; 0,02
Basic wind velocity with a probability of being exceeded p = 0,02, that is once in 50 years m/s
v g
Gust wind velocity m/s
v Provision for deviation from design values m
v M
Variation of the contact wire position due to inclination of pole under wind load m
v S
Tolerance of stagger of contact wire at the support m
v T
Variation of contact wire stagger due to temperature depending change of contact wire position m
∑ j
Sum of the randomly related lateral deviation to consider of random phenomena (j = 1, 2 or 3) by
– asymmetric loading of wagons,
– lateral movement of track,
tolerance of cant and vibration of pantograph due to uneven tracks, the magnitude of which is
stipulated by the infrastructure manager. In Germany it can be taken from EBO [7] (Annex 3) or
internationally from EN 15273-3 [18]
δ
Angle between the perpendicularly to the centre of top of rail to the central axis of the inclined
vehicle °
η Angle between the top of rail to the horizontal line in curves °
ρ Air density 1,225 at 15 °C and 0 m above sea level kg/m 3
m
lines on a plain and in case of a 100 m high viaduct
the same usable contact wire lateral position would
result since a dependency of wind loads on height
has not yet been considered.
The selection of wind velocities for the verification
of serviceability of railway infrastructure should
include climatic conditions independent of the commercial
speed of the trains, the height of the contact
line above the terrain surface, local civil engineering
and overhead power lines experience.
The calculation of the wind load, of the contact
wire lateral position and of the maximum span length
of contact lines is based on the specifications in [6] to
[9]. By the introduction of the technical specification
for the energy subsystem on conventional railway
lines (TSI ENE CR, [8]) extended specifications for
the calculation of the usable contact wire lateral
position need to be considered. The calculation and
the specifications according to the technical specification
for the energy subsystem of high-speed lines
(TSI ENE HS [9]), which refer to EN 50367, 2006 [1]
are more generally drafted than the corresponding
procedures in [8] which contain specific provisions
and calculation algorithm for the usable contact wire
lateral position. TSI ENE HS [9] and TSI ENE CR [8]
would yield the same results for the usable contact
wire lateral position if the same assumptions were
made. Whereas the standard EN 50367 [1], which
applies to high-speed traffic, stipulates randomly
caused provisions for the lateral movement of the
pantograph, the TSI ENE CR [8] leaves the selection
of these provisions open to infrastructure managers.
Therefore, for high-speed traffic a Europe-wide
uniform calculation of the usable contact wire lateral
position is possible. In contrast different values for the
usable contact wire lateral position will be obtained
for conventional lines due to the different procedures
adopted by infrastructure managers. At the moment,
these different procedures are necessary since the TSI
Infrastructure [10] does not contain any stipulations
for harmonizing of the horizontal supplements and
EN 15173 [11] is too generously with the random
horizontal safety margins covering some random
phenomena due to the European agreement compared
for example with the German Railway Construction
and Operation Directives (EBO) [12].
2 Contact wire lateral position
and pantograph geometry
To prepare for the commissioning of standard pantographs
with a 1 950 mm long pan head within the
railway network of German Reichsbahn in 1939 the
drawing Ezs 834 [13] stipulated the lateral fixing of
the contact wire. The limit position of the contact
wire, as seen from the middle of the pantograph,
110 (2012) Heft 11
615

Overhead Contact Lines
was e g
= 750 mm. The usable contact wire lateral
position e use
was established as 550 mm on straight
track. The difference, called the safety margin s, was
aimed at avoiding the dewirement of the pantograph
from the contact wire and had been defined
as s = e g
– e use
and was specified as s = 200 mm on
straight track. This safety margin is now defined
as the sway provision D and is determined as the
difference between half of the working range of
the pantograph l A
/2, seen from the middle of the
pantograph, and the usable contact wire lateral position
e use
according to relationship (1). The ranges
prohibited for the contact wire being the projection
of the pantograph l proj
calculated as l proj
= l W
/ 2 – l A
/ 2
= 975 – 750 = 225 mm. Due to the improvement of
track quality and the sway performance of the vehicles
these values changed during the period of time
(Table 2). The sway coefficient S 0
defined as the relationship
of the angle η between the top of rail in a
curve and the horizontal line to the angle δ between
the perpendicular to the top of rail and the centre
line of the inclined vehicle is
(2)
The coefficient S 0
needs to be less than or equal
to 0,225 according to TSI LOC&PAS CR [6] or less
or equal to 0,25 according to TSI RS HS [14]. The
sway coefficient affects the envelope of a vehicle.
Tilting trains may not comply with this requirement,
provided that they are equipped with a pantograph
compensation device.
3 Contact wire heights and lateral
positions
The nominal contact wire height being the distance
between top of rail and the contact wire
lower surface was stipulated as 6 250 mm according
to EzsN 143 [15] in Germany in 1932.
At that time the maximum contact wire height
was 6 700 mm and the minimum 4 950 mm. Since
then, the nominal contact wire height has been reduced
to 5 500 mm for conventional contact lines
and to 5 300 mm for high-speed contact lines.
Table 3 gives an overview on the development of
the contact wire heights.
In 1925 the maximum contact wire stagger at
the support, defined as the distance between the
perpendicular to the top of rail and the contact
wire was 600 to 500 mm due to the 2 100 mm long
pan head of the pantograph [16; 17; 18] used at
that time. When introducing the 1 950 mm long
pantograph the contact wire stagger was reduced
to 400 mm on straight track and to 450 mm at
maximum in curves according to the drawing Ezs
837 [19] in 1940. In 1992 Deutsche Bahn reduced
the stagger to 300 mm and the usable contact wire
lateral position to ≤ 400 mm on the straight track
and in curves in preparation for the introduction
of 1 600 mm long Euro pantographs on high-speed
lines in Germany [20].
According to Ezs 834 [13] tolerances of the
contact wire lateral position at supports had been
limited to ±30 mm in 1932 and were still applied
independently of contact line type, running speed
and superstructure.
TABLE 2
Development of pantograph geometry from 1939 to 2011, all dimensions in mm.
1939 2011 2011
Source Ezs 838 Ril 997 TSI LOC&PAS CR
Half pantograph length l w
975 975 975
Half working length of the pan head 750 725 775
Usable contact wire lateral position straight line 550 550 550
Swaying D of the pantograph 200 175 225
Projection of pan head 225 250 200
TABLE 3
Development of contact wire nominal heights from 1932 to 2011, all dimensions in
mm.
1932 1950 1960 1965 2001
Source EzsN 143 Ezs 647 Ezs 647 Ebs 01.04.02 Ril 997.0101
Nominal contact wire height 6 250 6 000 5 750 5 500 5 300 1)
1)
for high-speed contact lines
4 TSI ENE HS and TSI ENE CR
The question on which TSI should be applied,
TSI ENE HS or TSI ENE CR and corresponding
speed limits is answered in [8]. There the following
is distinguished:
• newly constructed lines equipped for
speeds above 250 km/h
• upgraded lines equipped for speeds
around 200 km/h and
• newly constructed or upgraded lines which due
to topography, environment and constraints in
surrounding of cities have special features, to
which the speed has to be adjusted.
The first definition is unambiguous, however,
the second specification referring to around
200 km/h is not exact and in the last definition
the speed is open. The TSI LOCO&PAS
CR [6] defines the speeds at the interfaces
more clearly by:
616 110 (2012) Heft 11

Overhead Contact Lines
“According to the Directive 2008/57/EC the subsystem
‘Rolling Stock’ [14] of the trans-European
high-speed rail system concerns trains which are
designed for operation on the trans-European highspeed
rail system (TEN HS) which consists of lines
specifically constructed or upgraded for high-speed
traffic, with speeds above 200 km/h, these are mentioned
in the Annex 1 of the Decision No. 1692/96/
EC of the European Parliament and Council [21].”
This unambiguous statement is missing in [9],
however, can be taken from Tables 4.2.15 and 4.2.17
of that specification which define the ranges of the
mean contact forces and the pantograph distances
for speeds up to 200 km/h.
The merged TSI ENE, which will probably be in
force at the end of 2012, and will apply to HS and
CR will answer the question on the interface speed.
Until to the introduction of that TSI ENE the designer
of a new line needs to refer to the infrastructure
register [20] to distinguish between high-speed lines
and conventional lines. With this information a decision
can be made on the most appropriate calculation of usable
contact wire lateral positions following [8] or [9].
• variation of lateral position of the contact wire due
to temperature and rotation of cantilevers v T
,
• tolerances of stagger at the supports v S
,
• deflection of supports under wind action v M
.
The geometrical mean of these components yields
the total provision v
. (3)
For example, the provisions for the variation of stagger
for a contact line planned for 100 K temperature
range are due to
• temperature variations of the contact wire being
v T
= 0 m at the midpoint and 0,07 m at 700 m
distance with a 3,5 m long cantilever near the tensioning
equipment,
• construction tolerances at supports v S
= 0,030 m and
• deflections of H-type poles under wind action
v M
= 0,010 m.
5 Laterally fixed and not fixed tracks
The term Not fixed track according to EBO [12]
refers to standard ballasted tracks. Fixed tracks are
those tracks which are connected to a fixed point
by transverse brackets. This term applies to tracks at
stations at which the distance to the platform is fixed
by brackets made of wood or steel. With distance
holders fixed to the rails and at bridge structures the
superstructure can be firmly held on bridges. Fixed
tracks with cant errors or transverse elevation errors
less than 5 mm are those tracks which according to
[12] are fixed in addition in horizontal direction as
well as in vertical direction and the transverse elevation
error is limited, therefore, to 5 mm or less. The
rigid superstructure is a typical example. The values
for randomly caused lateral deviations by the pantograph
established in [12] are based on UIC 505 [7]
which meanwhile has been replaced by EN 15 273
[11]. The values established in [12] for the calculation
of the kinematic gauge of the pantograph are at first
limited to 160 km/h, however, since these data are
based on EN 15 273 and are not limited to a certain
speed, these values can also be used up to 300 km/h.
Figure 4:
Definitions of contact wire lateral positions and designations in span.
6 Provisions for contact wire
lateral position
Provisions for the determination of the maximum
contact wire lateral position are required in view of
110 (2012) Heft 11
Figure 5:
National German specifications for the permissible contact wire lateral position depending
on the radius of curvature.
617

Overhead Contact Lines
In Central Europe the maximum wind velocities have
to be expected within the temperature range 0 °C to
20 °C. Therefore, maximum contact wire deflection
under wind action and maximum lateral displacement
due to rotation of cantilevers at temperature
extremes exclude each other.
Assuming the central position of cantilevers at
20 °C temperature a 20 K temperature range results
and a maximum contact wire lateral displacement
of v T
= 0,007 m. Equation (3) yields v = 0,032 m. Using
concrete poles with v M
= 0 equation (3) leads to
v = 0,031 m. The provision considered since 1940
has been 0,030 m [13]. Long-term experience has
confirmed this value.
The maximum lateral position is obtained by
. (4)
7 Maximum lateral contact wire
position on national lines of
German Railway
The usable contact wire lateral position e use
depends
on the dimensions of the pantographs. In 1939 the
drawing Ezs 834 [13] was established to standardise
the contact wire limit position dependent on the
track radius. The drawings Ezs 837 [18] and Ezs 838
[22] established in 1939 contained the first time the
curve for the usable contact wire lateral position e use
,
which has been applied since then as well and was
transferred to Ebs 02.05.49 [23] without any essential
modification (Figure 5).
The usable contact wire lateral position depends
on the radius only and applies to all standard overhead
contact line types of German Railway. It does
not depend on the contact wire height, the cant of
the track and the cant deficiency.
8 Permissible lateral contact
wire position according to
TSI ENE HS
On lines which are operated by 1 600 mm and
1 950 mm long pantograph pan heads the geometry
of the 1 600 mm long pan head determines the usable
contact wire lateral position. The gauge for the
unhindered passage of the pantograph results from
the geometry of the longer pan head.
The TSI ENE HS [9] refers to EN 50367 [1] concerning
the calculation of the usable contact wire
lateral position on interoperable high-speed lines.
This calculation enables the determination of the
mechanical pantograph gauge and its extension
in track curves. Considering the geometry of the
1 600 mm Euro pantograph pan head the usable
contact wire lateral position e use
can be calculated
from relationship (1). The mechanical pantograph
gauge L h
results from Figure 6.
.
Solving this equation to D yields
(5)
and after inserting (5) in (1)
. (6)
In case of the 1 600 mm pan head it is obtained
(7)
Figure 6:
Permissible contact wire lateral position for the 1600 m and 1950 mm long pantographs
on straight track and depending on the contact wire height in relation to the mechanical
and electrical panto-graph gauge.
and for the 1 950 mm pan head
. (8)
618 110 (2012) Heft 11

Overhead Contact Lines
TABLE 4
Randomly caused lateral deviations ∑ j according to EBO [5] and DIN EN 15273 [17].
Height of
verification
DIN EN 15273
EBO
Well maintained
track
Other track
Not laterally
fixed track
Laterally fixed
track
Laterally fixed track with an defficiency
of cant or transverse position
less than ≤ 5 mm
mm mm mm mm mm mm
6 500 82 111 99 95 32
5 000 65 86 79 73 25
L h
depends on the length of the pan head. In case of
a line where both pan heads are operated the longer
pan head needs to be considered.
The kinematic limit L o
at the upper verification
height h o
= 6,5 m is calculated according to [8]
sum of supplements can be taken from EN 15273-3
[11] being (see Table 4)
.
. (9)
and the kinematic limit L u
at the lower verification
height h u
= 5,0 m to
For any height h in between, the kinematic limiting
gauge, also called the mechanical pantograph
gauge, can be derived by interpolation:
(14)
. (10)
The additional projection S’ in equations (9) and
(10) is defined by
. (11)
The quasi-static lateral movement in direction to the
curve inside can be calculated from
(see Figure 6, blue line).
The additional projection and half working range
of the pantograph pan head do not depend on the
height; therefore, the quasi-static lateral movement
can be directly calculated for the verification height.
The sway of the pantograph and related provisions
are obtained from
and in direction to the curve outside from
(12)
and by inserting numbers
(15)
. (13)
According to [8] the values from equation (12) or
(13) can be used for following calculations. Since
according to [24] the cant u is in most cases bigger
than the cant deficiency u f
, the calculation of qs’ a
can
be waived and the term qs’ i
can be taken as qs’. The
term q s’
will be zero in straight line sections and in
curves with cants u ≤ 0,066 m. According to [25] the
. (16)
The quasi-static lateral displacement in direction
to the outside curve qs’ a
can be waived because
S 0
= 0,225, L = 1,5 m, h c0
is bigger for cants u bigger
110 (2012) Heft 11
619

Overhead Contact Lines
TABLE 5
Specifications for the minimum lateral variation of contact wire deviation.
Railway entity
Voltage
kV
Variation of contact wire
lateral position
mm/m
Source
Commuter traffic Germany (VDV) DC 0,75 10,0 VDV 550 Overhead contact line systems
Mass Transit Railway(MTR)
Hong Kong/China
DC 1,50 ≥ 1,5 Consultant Kennedy & Donkin
Córas Iompair Éireann (CIÉ) Dublin/Ireland DC 1,50 3,0 -10,0 Consultant Mott Hay & Anderson
Perth Electric
Perth /Australia
AC 25 ≥ 3,0 Consultant ELRail
West coast route Great Britain AC 25 2,5 -20,0 WCRM Ole Alliance Design Group
British Railway Board
Great Britain
AC 25 3,0 -10,0 Successor of Network Rail
than the reference cant u 0
= 0,066 m and also bigger
than the cant deficiency. Therefore, the quasi-static
lateral displacement will be
and, finally,
,
(17)
. (18)
Using equations (10) to (18) the usable contact wire
lateral position can be calculated to be
(19)
By simplifying ∑j = ∑j o
– ∑j u
, with the maximum
gauge l = 1,450 m according to [8] and the provisions
∑ j o
m and ∑ j u
m the following equation is
obtained for a 1 600 mm pantograph from [1]
. (20)
With the assumptions
• 1 600 mm pan head with the half working range
l A
/2 = 0,600 m,
• maximum gauge l = 1,450 m,
• provisions ∑ j o
= 0,08190 m and ∑ j u
= 0,06705 m,
• cant u bigger than the cant deficiency u f
,
• inclination coefficient S 0
= 0,225,
• distance L = 1,5 m between the perpendicular to
the rails of a track and
• reference value of the rolling height h c0
= 0,5 m,
the equation (20) from TSI ENE CR [8] can be used
as equation (20) for the calculation of the usable
contact wire lateral position for high-speed contact
lines according to [1].
The length of the pantograph pan head l W
determines
the kinematic limiting gauge of the pantograph.
When operating only one pantograph pan
head type the usable lateral contact wire position
is obtained for the length of the applied pan head.
When simultaneously operating the 1 600 mm and
the 1 950 mm pan head the shorter of both pan
heads, the 1 600 mm long pan head, determines
the usable contact wire lateral position e use
. For the
longer 1 950 mm pan head an unhindered passage
must be possible. The kinematic limiting gauge can
be calculated from equations (9) and (10) for the
1 600 mm pan head. In case of the calculation of the
kinematic limit gauge for the 1 950 mm pan head
with l A
/2 = 0,775 m and l W
/2 = 0,975 m the length of
the kinematic limiting width for any intermediate
height h can be determined by interpolation according
to equation (4)
. (21)
The drawings Ebs 02.05.65 [25] for the contact line
type Re250 and 02.05.61 [26] for the contact line
620 110 (2012) Heft 11

Overhead Contact Lines
TABLE 6
Basic wind velocities and pressures of different return periods according to DIN EN 1991-1-4/NA and DIN
EN 50341-3-4 at OD and the mean temperature 15 °C.
Return period in years
50 10 5 3
v b;p
/ v b;0,02
1,000
q b;p
/ q b;0,02
1,000
0,902
0,814
0,855
0,730
0,815
0,664
v b;p
/ q b;p
v b,0,02
q b,0,02
v b,0,10
q b,0,10
v b,0,20
q b,0,20
v b,0,33
q b,0,33
Wind load zones Basic wind velocity v b
in m/s / Basic wind pressure q b
in N/m ²
W1 22,5 320 20,3 260 19,2 234 18,3 212
W2 25,0 390 22,6 317 21,4 285 20,4 259
W3 27,5 470 24,8 383 23,5 343 22,4 312
W4 30,0 560 27,1 456 25,7 409 24,5 372
type Re330, which stipulate the span lengths on
interoperable high-speed lines, do not meet the requirements
from [9] for the contact line type Re330.
Since these drawings do not consider the cant u
the usable contact wire lateral position taken from
these drawings differs considerably from the conditions
according to [8]. In [27] the implementation of
stipulations according to [1] is demonstrated clearly.
wind loads having 50 years mean return period,
whereby partial factors must also be complied with.
The verification of the serviceability is based on
wind loads having a return period of three to ten
years, which is less than those for verification of the
strength. For the verification of serviceability, the
loads having a ten years return period can be considered
as a conservative assumption.
9 Randomly caused lateral
displacements
The randomly caused lateral displacements of the contact
wire affect the usable contact wire lateral position.
For a cost-conscious planning of overhead contact lines
the correct selection of the usable contact wire lateral
position gains great importance. Table 4 contains the
randomly caused lateral displacements according to
EN 50367 [1], EN 15273 [11] and German EBO [12].
10.2 Basic and gust wind velocities
The design of overhead contact line systems in view
of wind loads has to consider the basic wind velocities
v b
(Figure 7). These are defined as:
• 10 m above surface,
• averaged over a period of 10 minutes
• in a flat open terrain under consideration of the
height above sea level (terrain category II according
to EN 1991-1-4/NA, Table 4.1,[2]
• with a mean return period of 50 years
• independently of the wind direction and season
10 Calculation of wind loads on
contact lines
10.1 Serviceability and stability rating
When designing an overhead contact line system
for wind loading, verification of serviceability and
stability needs to be carried out. Up to the serviceability
limit operation may not be impaired. Under
this condition, the contact wire may not exceed its
maximum contact wire lateral position e max
.
Up to the stability limit, also described as failure
limit in EN 50119, the overhead contact line system
must withstand the expected climatic loads without
damage. The verification of strength is based on
110 (2012) Heft 11
Figure 7:
Relation of return period of basic wind velocity and basic wind pressure with a given
return period to the wind velocity and wind pressure with a return period of 50 years.
621

Overhead Contact Lines
EN 50341-1:2010-04 [4] considers a gust as a turbulent
wind velocity v g
. The German weather services
calls a heavy wind impact a gust. Gusts are often
connected with a sudden change of wind direction
and exceed the 10 min average value by at least
5,0 m/s. From the basic wind velocities the basic
wind pressures were determined, which are specified
in EN 1991-1-4/NA:2010-12 [2].
(24)
(25)
(26)
10.3 Map for wind zones in Germany
The wind velocities and loads depend on the individual
region. Statistics obtained from observations
were summarized in a wind map [28]. The map for
Germany (Figure 8) is based on observations made
by German weather services over a period of more
than 60 years. These observations lead to classify
four wind regions distinguished by 10 minutes average
data. The wind load map for Germany contains
the basic regional wind pressures and the associated
wind velocities.
10.4 Return periode of wind velocities
For the verification of serviceability the line owner
can stipulate the return period of the wind velocities
according to EN 50119:2010-05 [29]. For this purpose
wind velocities with a ten years return period
make sense.
Figure 7 according to EN 50125-2 [30] based on
a Gumbel distribution can be used to transform the
basic wind velocity with a return period of 50 years
into values with other return periods. A corresponding
relationship is given in [4], Annex B, for the wind
velocity:
and for the basic wind pressure
(22)
. (23)
10.5 Design wind pressure depending on
the height above ground
The design wind pressure q h
depends on the height
h above ground and also considers gusts. When
overhead contact lines run on viaducts, bridges or
high dams the height h of the contact line above
the surrounding terrain has to be considered when
determining the design wind pressure
The calculation of wind pressures in a height h above
surface by equations (24) to (26) applies to terrain
category II according to EN 1991-1-4/NA:2010-12,
Table 4.1 [2].
If the effect of the height H above sea level should
be considered when calculating the wind load. The
wind pressure can be calculated from the basic wind
velocity and the air density ρ by
. (27)
At the temperature T = 15 °C (288 K) and at sea level
(H = 0 m) the air density is equal to 1,225 kg/m ³ . Up
to 750 m above sea level, the air density ρ may be
obtained for other values of T and H from
10.6 Wind loads
. (28)
The length-related wind load F′ W
acting perpendicularly
to the conductor or wire may be obtained from
. (29)
If conductors run in parallel, a reduction of the
wind load to 80 % compared with the windward
conductor can be accepted for the leeward conductor,
if the distance between the axes of both
conductors is less than five times the conductor
diameter.
10.7 Wind velocity and wind pressures
according to relevant standards
The basic standard for overhead contact lines
EN 50119:2010-05 [29] refers concerning wind
loads to EN 50125-2 [30] , EN 1991-1-4/NA [2] or
to project specifications of purchasers.
622 110 (2012) Heft 11

Overhead Contact Lines
In Germany EN 1991-1-4/NA 2010-12 [2] applies
to civil engineering and EN 50341-3-4:2011-01 [3]
to overhead power lines. These standards specify the
basic wind pressures q b
. The standard EN 50125-
2 [30] specifies wind velocities which apply 10 m
above ground level averaged over 10 min having a
50 years return period. The wind velocities and wind
pressures of these standards are summarized in Table
7 for an air density ρ = 1,225 kg/m ³ . According to
EN 1991-1-4/NA [2] the design wind pressures for
the wind load zones 1 to 4 are considerably lower
than those following from EN 50125-2.
EN 50119, supplement 1 [5], specifies gust wind
velocities of 26,0 m/s, 29,8 m/s, 32,1 m/s, 33,0 m/s
and 37,0 m/s for the verification of serviceability in
Germany. The origin of these wind velocities goes
back to 1939 when the Deutsche Reichsbahn first
established the wind velocities of 20,0 m/s, 24,0 m/s,
28,0 m/s and 31,0 m/s in conjunction with the introduction
of the 1 950 mm long pantograph [18].
The wind velocity 26,0 m/s has its roots in DV 997
from 1953 and was used uniformly for the electrification
of German Railway after 1953 [31] until
1978 throughout Germany. This wind velocity corresponded
to the basic wind pressure q b
= 440 N/m ²
for conductors arranged up to 15 m above ground
level stipulated in VDE 0210:1969-05 [32] “Construction
of overhead power lines with nominal voltages
above 1 kV”, Table 1. VDE 0210:1969-05 and
VDE 0210:1985-12 [33] did not specify wind zones.
German Railway (Deutsche Bundesbahn) additionally
specified 29,8 m/s and 32,1 m/s as wind velocities for
overhead contact lines in 1978. For high-speed lines
and their construction on elevated viaducts German
Railway introduced the wind velocities 33,0 m/s and
37,0 m/s in addition to the previously established
wind velocities in 1981. Since that time German
Railway has used for standard overhead contact lines,
wind velocities of 26,0 m/s, 29,8 m/s and 32,1 m/s
and for high-speed lines 33,0 m/s for heights up to
100 m and 37,0 m/s for heights between 100 m and
150 m above ground level.
These specifications need to be revised because
• the German Rail specifications used so far for
wind velocities are no longer mentioned in wind
load standards,
• coherently defined regional wind load zones are
missing,
• the conversion for all overhead contact line types
into variable heights h above the ground level is
missing,
• the reference to return periods for the verification
of serviceability is missing,
• the wind velocities do not depend on the running
speed of the trains as mentioned in [5],
• the wind velocities for the verification of serviceability
may be less than those wind velocities for
the verification of stability,
• the wind velocities for the verification of serviceability
according to EN 50119, supplement 1
[5], cannot be derived from the wind velocities
stipulated in the standards for civil engineering or
overhead power lines.
10.8 Wind velocities and wind loads for
serviceability
Due to the difficulties described in 10.7 concerning
the use of [5] the wind stipulations from EN 1991-1-
4/NA [2] will be used for the stability rating and as
the basis for the verification of serviceability.
Table 6 lists the wind pressures q b
according
to equation (27) 10 m above ground which were
derived from EN 50341-3-4/NA:2010-12 [3]. In Table
8 the wind loads on components of an overhead
contact line are given for low (W1), normal (W2),
high (W3) and special wind conditions (W4) according
to EN 1991-1-4/NA:2010-12 [2] with a 10 years
return period for the verification of the serviceability.
The wind loads listed in Table 8 are based on the calculation
following equation (29) and a contact line
height h = 6,0 m above ground level for
Figure 8:
Map of wind load
zones for Germany.
110 (2012) Heft 11
623

Overhead Contact Lines
• 10 years return period in an open terrain of the
category II,
• a reaction coefficient of conductors G C
equal to
1,0 according to prEN 50341-1 [4],
• the drag coefficient for conductors C C
– C C
= 1,2 for d < 12,5 mm
– C C
= 1,1 for 12,5 mm < d < 15,8 mm
– C c
= 1,0 for d > 15,8 mm
The wind loads listed in Table 8 on overhead contact
lines resulted from adding the wind loads on the
main components and multiplying the result by 1,15
for a lump sum consideration of clamps, droppers,
stitch wires, warning spheres and so on.
11 Permissible span lengths
From the maximum possible contact wire lateral
position e max
the permissible span length can be calculated
according to [28] in curves:
. (30)
In the case of straight tracks the maximum span can
be obtained from
12 Examples
12.1 Conventional line Nürnberg –
Marktredwitz
. (31)
The railway line Nürnberg – Marktredwitz is registered
as a line of the Trans-European Network (TEN)
according to the German infrastructure register [10]
and will be electrified for operation with a 1 950 mm
long pantograph. The data are:
• Straight track
• Wind load zone W1 with 20,3 m/s wind velocity
and 260 N/m ² wind pressure having a return period
of 10 years
• Height h of the contact line above ground level
less than 7 m
TABLE 7
Basic wind velocities v b
and wind pressures q b
according to relevant standards,
air density ρ = 1,225 kg/m 3 in h = 10 m above surface.
Standards DIN EN 50125-2 DIN EN 1991-1-4/NA
DIN EN 50341-3-4
DIN EN 50119
Supplement 1
Date of Publication 2003-07
2010-12
2011-01
2011-04
Return period 50 years 50 years Not specified
Type of wind 10 min average 10 min average Gust with 2 sec duration
Type of verification Mechanical design Mechanical design 1) Serviceability
v b;0,02
q h
= 10 v b;0,02
q h
= 10 v h
= 6 q h
= 6
m/s N/m ² m/s N/m ² m/s N/m ²
Wind load zones
W1 24,0 353 22,5 320 1) 26,0 3) 414 2)
W2 27,5 463 25,0 390 1) 26,0 3) 414 2)
W3 32,0 627 27,5 470 1) 29,8 3) 544 2)
W4 36,0 974 30,0 560 1) 32,1 3) 631 2)
W1 – W4 33,0 4) 667 2)
W1 – W4 37,0 5) 838 2)
1)
specified values
2)
calculated values
3)
running speed < 250 km/h, ≤ 6 m above surface
4)
running speed ≥ 250 km/h, ≤ 100 m above surface
5)
running speed > 250 km/h, 100 m – 150 m above surface
624 110 (2012) Heft 11

Overhead Contact Lines
• Overhead contact line type Re200 equipped with
contact wire CuAg AC-100 having 10 kN tensile
force
• Ballasted superstructure for “other track“ according
to EN 15273 [11] and randomly caused lateral
deflections for the lower verification height
∑j u
= 0,086 m and for the upper verification height
∑j o
= 0,111 m
• Ballasted superstructure without fixed tracks according
to EBO [12] and the randomly caused
lateral displacements for the lower verification
height ∑j u
= 0,073 m and for the upper verification
height ∑j o
= 0,095 m
• Provision for tolerances v = 0,030 m
Looked for are:
• usable and maximum contact wire lateral position
e use
and e max
, respectively, within the range of overhead
contact wire heights 5,0 m to 5,5 m with
and without a limitation of the usable contact
wire lateral position to 550 mm and
• maximum span length.
a ballasted superstructure according to EBO [12].
The usable contact wire lateral position e use
is obtained
at the verification height h 5,0
to be
(33)
Usable contact wire lateral position e use
The usable contact wire lateral position e use
can be
calculated using equation (19) for the verification
height h 5,0
under consideration for the ballasted
superstructure and a conventional track, designated
as “other track” according to EN 15 273 [11], with
randomly caused lateral displacements for the lower
verification height ∑j u
= 0,086 m and for the upper
verification height ∑j o
= 0,111 m
and 0,601 m at the verification height h 5,5
. The difference
in results between EN 15 273 [11] and EBO
[12] amounts to 0,007 m at lower verification height
h 5,0
and 0,012 m at the upper verification height h 5,5
(Table 9). The provision v = 0,030 m may be assumed
as constant between lower and upper verification
height levels.
Maximum contact wire lateral position e max
The maximum contact wire lateral position e max
under
wind action results from equation (4). The data
are listed in Table 9.
Basic wind velocity v b
and basic wind pressure q b
The line is situated in wind load zone W1 with
22,5 m/s basic wind velocity for a 50 years return
period according to EN 1991-1-4 [2]. Based on
the diagram in Figure 7 the basic wind velocity
v b;0,02
= 22,5 m/s can be transformed into the basic
wind velocity for a 10 years return period
(32)
and for the verification height h 5,5
= 0,593 m (Table 9).
The randomly caused lateral displacement at the
lower verification height results to be ∑j u
= 0,079 m
and ∑j o
= 0,099 m at the upper verification height for
. (34)
The corresponding basic wind pressure can be calculated
based on Figure 7 to be
. (35)
110 (2012) Heft 11
625

Overhead Contact Lines
The design wind pressure q h
can be calculated considering
the height of the contact wire above terrain
being less than h = 7 m from (24)
. (36)
The wind load per unit length on the overhead
contact line in total is obtained by adding the wind
load of contact and messenger wire and multiplying
the result by 1,15 to consider droppers, stitch wires
and clamps
. (39)
Wind load on conductors F′ W
The wind load F′ W
on the CuAg AC-100 contact
wire can be calculated based on q h
using G C
= 1,0,
C C
= 1,2 and d = 0,012
Maximum span length l
The maximum span length l on straight track is obtained
from the maximum contact wire lateral position
e max
and the contact wire tensile force of 10 kN
from (30) with b i-1
= 0,4 m, b i
= –0,4 m and applying
the limitation to e use
= 0,55 m which is adopted by DB
AG and by provision v = 0,030 m to be e max
= 0,52 m
(37)
and for the messenger wire with a diameter d = 0,009 m
. (38)
. (40)
TABLE 8
Length related wind loads for the verification of serviceability for parts of contact lines for 10 years return
period according to DIN EN1991-1-4/NA:2010-12 for open terrain of the terrain category II.
Wind load zone W1 W2 W3 W4
Wind velocity in m/s 20,3 22,6 24,8 27,1
Basic wind pressure N/m ² 260 317 383 456
Design wind pressure at 7 m height in N/m ² 390 476 575 684
G C
C C
d Fʹw
- - mm N/m
AC-100 1,0 1,2 12,00 5,62 6,85 8,27 9,85
AC-120 1,0 1,1 13,20 5,66 6,90 8,34 9,93
Wire 10 x 49 dropper 1) 1,0 1,2 4,50 2,11 2,57 3,10 3,69
Wire 10 x 49 dropper 2) 1,0 1,2 4,65 2,18 2,65 3,21 3,82
Wire 25 x 7 stitch wire 3) 1,0 1,2 6,30 2,95 3,59 4,34 5,17
Wire 35 x 7 stitch wire 3) 1,0 1,2 7,50 3,51 4,28 5,17 6,16
Wire 50 x 7 messenger wire 3) 1,0 1,2 9,00 4,21 5,14 6,20 7,39
Wire 70 x 19 messenger wire 3) 1,0 1,2 10,50 4,91 5,99 7,24 8,62
Wire 120 x 19 messenger wire 3) 1,0 1,1 14,00 6,01 7,32 8,85 10,53
CW AC-100+CD 50 11,30 13,78 16,65 19,82
CW AC-120+CA 70 12,16 14,83 17,92 21,33
CW AC-120+CA 120 13,42 16,36 19,77 23,54
1)
according to DIN EN 43138 made of bronze or copper
2)
according to 8WL7060-2 of Siemens AG
3)
according to DIN EN 48201-2 made of bronze or copper
626 110 (2012) Heft 11

Overhead Contact Lines
This value is marked red in Table 9.
Without the limitation to e use
= 0,55 m the usable
contact wire lateral position would be e use
= 0,601 m.
Therefore, by subtracting the provision v = 0,030 m
the maximum contact wire lateral position e max
would be 0,571 m at a height of 5,5 m resulting
in a maximum span length l max
= 83,2 m from (29).
In Table 9 this value is marked in blue. The span
lengths calculated by the described approach correspond
approximately to those stipulated by DB in
wind zone 1.
• Ballasted superstructure as “fixed track“ according
to EBO [12] and a randomly caused lateral
displacement for the lower verification height
∑j u
= 0,073 m and the upper verification height
∑j o
= 0,095 m
• Provisions v = 0,030 m
The useable contact wire lateral position e use
at
heights of 5,0 m to 5,5 m with and without limitation
of the maximum stagger to 400 mm
and the maximum span length l are to be determined.
Minimum variation of contact wire lateral position
The change of the contact wire lateral position in a
span results from the staggers at the supports and
the span length l. The maximum span length l listed
in Table 9 yields
Usable contact wire lateral position e use
The useable contact wire lateral position e use
can be
calculated for a lower verification height h 5,0
from
(19) to be
. (41)
According to Table 5 a minimum variation of the
contact wire lateral position more than 3 mm/m has
proven to be sufficient.
12.2 Bridge across the Elster valley in Saxonia
It is planned to equip the bridge across the Elster
valley (Figure 9) with an interoperable contact line.
The bridge across the Elster valley is the second
longest bridge made of bricks worldwide. The line
has been assigned to the conventional Trans-European
Network (TEN) according to the infrastructure
register [10]. Therefore, the contact line has to
be planned for dual operation by 1 600 mm and
1 950 mm long pantographs. The 1 600 mm long
pantograph determines the usable contact wire
lateral position and the 1 950 mm long pantograph
the gauge for the unhindered passage of the pantograph.
The basic data are:
• Straight track
• Wind load zone W2 with 22,6 m/s wind velocity
having a 10 years return period
• Height h of the contact line above the valley base
level 68 m
• Contact line type Re200 with a contact wire
CuAg AC-100 with 10, 13 or 15 kN tensile force
• Ballasted superstructure for “another track“ according
to EN 15 273 [11] and the randomly
caused lateral displacements for the lower verification
height ∑j u
= 0,086 m and for the upper
verification height ∑j o
= 0,111 m
(42)
and 0,417 m for the verification height h 5,5
.
For the laterally fixed track according to EBO
[12], as exists on the bridge across the Elster
valley, and with a randomly caused lateral displacement,
accord ing to EBO at the lower height
∑j u
= 0,073 m and at the upper verification height
∑j o
= 0,095 m. The usable contact wire lateral position
e use
for the lower verification height at h 5,0
follows from (19)
110 (2012) Heft 11
627

Overhead Contact Lines
Maximum contact wire lateral position e max
Considering the maximum contact wire lateral
positions under wind are obtained as listed in
Table 10.
Basic wind velocity v b
and basic wind pressure q b
The bridge across the Elster valley is situated in wind
zone 2 with 390 N/m ² basic wind pressure and 25 m/s
basic wind velocity for a 50 years return period according
to EN 1991-1-4/NA [2]. By the diagram in
Figure 7 the basic wind velocity v b;0,02
= 25,0 m/s can
be transformed to the basic wind velocity for a 10
years return period
. (44)
The corresponding basic wind pressure will be
(43)
. (45)
and 0,431 m for the verification height h 5,5
. The differences
between EN 15273 and EBO amounts to
0,013 m at the lower verification height h 5,0
and
0,016 m at h 5,5
(Table 10).
For simplification, the provision v = 0,030 m may
be assumed as equal for the lower and the upper
verification height.
The design wind pressure q h
can be calculated considering
the height of the contact line above the
ground surface of the valley from equation (26):
. (46)
Wind load on conductors F′ W
The wind load F′ W
is evaluated using G C
= 1,00,
C C
= 1,2 and d = 0,012 m
(47)
and for the messenger wire with a diameter
d = 0,009 m
Figure 9:
Railway bridge across the river Elster in Germany (Foto: T. Bebber).
. (48)
628 110 (2012) Heft 11

Overhead Contact Lines
For the contact line in total the wind load will be
. (49)
line Re 200. Such a span length seems to be too
long under given conditions and application of commonly
approved standards for the determination of
wind loads.
Maximum span length l
The maximum span length l is obtained from equation
(29) using b i-1
= 0,3 m, b i
= –0,3 m and assuming
the limitation of e use
= 0,40 m according to [8] at
a contact wire height of 5,0 m and the provision
v = 0,030 m to be e max
= 0,37 m
Minimum variation of contact wire lateral position
The variation of lateral displacement of the contact
wire along a span results from the contact wire stagger
at the supports and the span length l. For the
maximum span length l according to Table 10 it is
obtained
. (50)
In Table 10 this value is written in red.
Without the limitation e use
= 0,40 m and with the
EBO stipulations for the laterally fixed track the corresponding
randomly caused lateral displacement
e use
= 0,431 m is obtained and e max
= 0,401 m at 5,5 m
contact wire height. The maximum possible span
length l follows from equation (29) as l max
= 41,8 m.
This value is written in blue in Table 10. The calculated
span lengths l are listed in Table 10. According
to Deutsche Bahn’s rules which stipulate for conventional
contact lines in wind load zone W2 26 m/s
wind velocity and, therefore, 11,44 N/m wind load
and do not consider a dependency on the height
above ground level a span length 63,9 m could be
utilized on the bridge for the interoperable contact
. (51)
The specification for a minimum variation of the
contact wire lateral displacement of 3 mm/m is,
therefore, met.
13 Effects on the planning of
overhead contact lines
The usable contact wire lateral position e use
is reduced
with increasing contact wire height. As a
consequence, the aim should be to decrease contact
wire height to a minimum of 5,00 m for conventional
lines and 5,08 m or in future also 5,00 m for highspeed
lines in order to increase the usable contact
wire lateral position e use
under consideration of the
TABLE 9
Usable contact wire lateral position e use
, maximum contact wire deviation e max
and possible span lengths,
example Nürnberg – Marktredwitz.
Specification according to DIN EN 15273 EBO Ebs
Contact wire height ∑ j e use
e max
∑ j e use
e max
e max
Contact wire
tensile force
m m m m m m m m
6,5 0,111 0,546 0,516 0,099 0,558 0,528 0,520
5,5 - 0,593 0,563 - 0,601 0,571 0,520
5,0 0,086 0,616 0,586 0,079 0,623 0,593 0,520
Contact wire
height
Span length
kN m m m m
10 5,5 82,4 83,2 77,7
5,0 84,5 85,4 77,7
Δb m
in mm/m 9 9 10
110 (2012) Heft 11
629

Overhead Contact Lines
provisions for tolerances. In the case of existing level
road level crossings of conventional railway lines
an increase of the contact wire height is necessary
in any case. The tolerances should be adjusted to
the contact line type. For ballasted superstructures
higher tolerances are required compared with rigid
superstructures.
EN 15273 [11] describes the basic calculation of
the kinematic gauge. According to this standard it
is the infrastructure manager’s decision to select the
randomly caused lateral displacements ∑j o
:
• Values based on their experience and their operation
and maintenance guidelines, whereby [12]
applies to Germany or
• values according to EN 15273 [11].
In the frame of future harmonizing the randomly
caused provisions also need to be harmonized, so
that no differences concerning the calculation of the
usable lateral position could occur at different infrastructure
organizations.
When operating the 1 600 mm long pan head
smaller usable contact wire lateral positions result
compared with the 1 950 mm long pan head and
will result in shorter span lengths. Therefore, the
limitation of the stagger at supports, being limited
to 0,3 m now, should be waived and this would lead
to longer span length, especially in curves. For the
interaction between pantograph and contact line it
is sufficient to meet the usable contact wire lateral
position. In addition, a specification for the variation
of the contact wire position transverse to the track
related to length, as has been used for local railway
lines for many years, would assist in avoiding the formation
of grooves and damage to the contact strips
especially on high-speed lines, see Table 5.
By limiting the contact wire position to the usable
values the additional limitation for the 1 950 mm pan
head to 550 mm and for the 1 600 mm span head to
400 mm can be waived. If the calculation of e use
under
consideration of [11] is well proven for the upper
verification height h o
correct values will result also at
the lower range. Therefore, the usable contact wire
lateral position will no longer be limited to 550 mm
or 400 mm, respectively. However the clamp-free
area needs to be obeyed.
For planning of contact lines the required information
on cant, radii, contact line type, contact
wire height and randomly caused provisions needs
to be given in the layout plans in order to enable
planning, approval of planning and acceptance of
an overhead contact line system [28]. The new TSI
ENE will eliminate the differences for the calculation
of the usable contact wire lateral position existing up
to now between [8] and [9] by establishing a unique
calculation for conventional and high-speed lines.
Since consideration of cants have not been made
in [8] only cants of more than the reference cant
are considered. The horizontal sway of pantographs
is higher for the conventional railway system and,
therefore, the usable contact wire lateral position is
smaller than that according to the EBO [12].
TABLE 10
Usable contact wire lateral position e use
, maximum contact wire lateral position e max
and span lengths according
to the example Elstertal bridge.
Specification according to DIN EN 15273 EBO
Contact line tensile
force
Contact wire height ∑ j e use
e max
∑ j e use
e max
m m m m m m m
6,5 0,111 0,370 0,340 0,095 0,386 0,356
5,5 - 0,417 0,387 - 0,431 0,401
5,0 0,086 0,440 0,410 0,073 0,453 0,423
Contact wire
height
Span length
kN m m m
20 5,5 39,2 1) 39,2 1)
5,0 39,2 1) 39,2 1)
20 5,5 40,6 41,8
5,0 42,5 43,4
25 5,5 45,4 46,7
5,0 47,5 48,6
Δb m
in mm/m 10 10
1)
with the limitation e use
to 0,4 m and e max
to 0,37 m after considering of provisions v = 0,03 m
630 110 (2012) Heft 11

Overhead Contact Lines
The exclusion of cants smaller than the reference
cant results from the calculation of the climatic
gauge according to [11]. According to this
standard the kinematic gauge forms the basis for
the determination of the infrastructure in order to
avoid collisions between pantographs and infrastructure.
The provisions for the randomly caused
lateral displacements need only to be considered
on line sections, on which cant surplus or cant deficiency
exceeds 0,066 m. The effects of lower values
are considered in the sway of the pantograph as
agreed.
According to the calculation approaches following
[1] and [29], negative results of quasi-static
effects are permitted when determining the usable
horizontal displacement and will be deduced from
the swaying of the pantograph. This approach is
validated since the theoretically expected swaying
movement is lower in case of cants less than 0,066 m
compared with the specified reference values of the
sway movement.
The TSI ENE CR [8] excludes negative quasi-static
effects and considers, therefore, only cants above
0,066 m and the quasi-static effects resulting thereof.
This affects the usable lateral contact wire position
in line sections with cants less than 0,066 m in
a way that the comparable results determined from
[1] will not be reached.
Therefore, the conclusion can be made that the
specification (u – 0,066) > 0
in [8] is objectively wrong
and would lead to not well proven reductions of
the usable contact wire lateral position. Therefore,
when calculating the usable contact wire lateral
position on interoperable lines, TSI ENE CR [8]
should be consequently applied, however, without
considering the specification (u – 0,066) >0
. For the
randomly caused lateral displacements the values
given in EBO should be utilized. The difference of
the maximum span length l max
can amount to 1,5 m
when using the sum of the randomly caused provisions
according to EN 15273 or EBO (Table 5). Approximately
two meter longer span lengths could
be obtained when applying 5,0 m contact wire
height instead of 5,5 m.
By increasing the tensile force in the contact wire
and messenger wire from 10 kN to 15 kN up to 8 m
longer span lengths can be reached. The still existing
limitation of the usable contact wire lateral position
to 0,4 m hinders the utilization of this possibility.
The calculation of the maximum contact wire positions
and, therefore, the maximum possible span
lengths should be carried out in future based on
wind load assumptions given in EN 1991-1-4 [2] and
EN 50341-3-4 [3]. Using the explained calculation
algorithm a verification of the serviceability could be
carried out considering the wind zones in general
and especially in Germany as well as of the topography
of individual lines.
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systems – Technical criteria for the interaction between
pantograph and contact line (to achieve free
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[10] Decision 2011/275/EU: Technical specification for interoperability
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vom Bogenradius R und von der Windgeschwindigkeit
w für Reichsstromabnehmer 1 950 mm (Lateral
fixing of contact wire depending on track radius R and
wind velocity w for the 1 950 mm pantograph of German
railway). Deutsche Reichsbahn, 08/1939.
110 (2012) Heft 11
631

Overhead Contact Lines
[14] Decision 2008/232/EC: Technical specification for interoperability
relating to the ‘rolling stock’ sub-system
of the trans-European high-speed rail system according
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vom Bogenhalbmesser R und der Windgeschwindigkeit
w für Reichsstromabnehmer 1 950 mm für
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on track radius R and of the wind velocity w
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vom Bogenradius R und von der Windgeschwindigkeit
w für Reichsstromabnehmer 1 950 mm für bestehende
Strecken (Laterat fixation of contact wire
dependent on track radius R and of the wind velocity
w for the 1 950 mm German railway pantograph for
existing lines). Deutsche Reichsbahn, 08/1939.
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Eisenbahntechnische Rundschau 49(2000)Vol. 6, pp.
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des Fahrdrahts bei Regelfeldern, Windgeschwindigkeit
33 m/s für Re 250 – Deckblatt (Span
and contact wire stagger for standard spans, wind
velocity 33 m/s for Re250 – cover page). Deutsche
Bahn, 02/2004.
[26] Ebs 02.05.61 Blatt 1: Längsspannweite und Seitenverschiebung
des Fahrdrahts bei Regelfeldern, Windgeschwindigkeit
33 m/s für Re 330 (Span and contact
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for Re330 – cover page). Deutsche Bahn, 11/1997.
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Technical University Dresden, 2011.
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Publishing, 2nd Edition, 2009.
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Electric traction overhead contact lines. CEN 05/2010.
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conditions for equipment – Part 2: Fixed electrical
installations. CEN 07/2003.
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des Fahr- und Freileitungsbaus (Some convenient
equations for contact and power lines design).
In: Elektrische Bahnen 26 (1955), Vol. 4, pp. 79-88.
[32] DIN VDE 0210: Bau von Starkstrom-Freileitungen mit
Nennspannungen über 1 kV (Planning and design of
overhead power lines with rated voltages above 1 kV).
DKE 05/1969.
[33] DIN VDE 0210: Bau von Starkstrom-Freileitungen mit
Nennspannungen über 1 kV (Planning and design of
overhead power lines with rated voltages above 1 kV).
DKE 12/1985.
AUTORENDATEN
Dipl.-Ing. Rainer Puschmann (62),
studied electric railways at Institute of
Traffic Technology Dresden and railway
engineering at College of Traffic Technology
Dresden. Various activities at German
Railways and at Siemens, today in charge
of contact line acceptance and investigations
within the sector Infrastructure &
Cities at Siemens Ltd., Erlangen, as well as
expert for EBA and EBC.
Address: Siemens AG,
Infrastructure & Cities,
Sieboldstr. 16,
91052 Erlangen, Germany;
Fon:+49 9131 722626,
Fax:+49 9131 82822626,
e-mail: rainer.puschmann@siemens.com
632 110 (2012) Heft 11

Fahrzeuge
Aerodynamische Optimierung des Hochgeschwindigkeitszuges
ZEFIRO
Alexander Orellano, Robert Kirchhof, Hennigsdorf
Steigende Energiepreise erzeugen zusätzliche Impulse, die aerodynamischen Eigenschaften und damit
die Energieeffizienz von Hochgeschwindigkeits-Schienenfahrzeugen zu verbessern. Bombardier
leitete daraus das Ziel ab, eine neue Generation von Hochgeschwindigkeitszügen zu entwickeln, die
einen wesentlich kleineren Strömungswiderstand bei optimierter Seitenwindstabilität aufweisen.
AERODYNAMIC OPTIMIZATION OF THE ZEFIRO HIGH-SPEED TRAIN
Rising energy prices provide additional impetus to improve the aerodynamic properties and, thus,
energy efficiency of rail-bound high-speed vehicles. Taking this into consideration, Bombardier set
itself the goal to develop a new generation of high-speed trains that are characterized by a considerably
lower flow resistance at an optimized crosswind stability.
OPTIMISATION DYNAMIQUE DU TRAIN À GRANDE VITESSE ZEFIRO
La hausse des prix énergétique constitue une raison supplémentaire pour améliorer les propriétés
aérodynamiques et par conséquent l’efficience énergétique des trains à grande vitesse. En l’occurrence,
Bombardier s’est donné pour objectif de mettre au point une nouvelle génération de trains
à grande vitesse présentant à la fois une résistance aux débits extrêmement réduite et une stabilité
optimisée aux vents latéraux.
1 Einführung
Seit Jahrzehnten streben die Hersteller von Schienenfahrzeugen
im Zuge der Entwicklungsarbeiten
mehr oder weniger ausgeprägt auch danach, dass
der Strömungswiderstand ihrer neuen Fahrzeuge
möglichst günstig ausfällt. Ziel ist hierbei, die im
System für die Beschleunigung und das Fahren mit
hoher Geschwindigkeit verfügbare Zugkraft zu maximieren.
Das Anliegen, andererseits den Aufwand bei
Entwicklung und Bau der Fahrzeuge zu begrenzen,
dämpft bis heute allerdings oft dieses Bestreben.
Die Einführung des TGV in
Frankreich, des Shinkansen in
Japan und des ICE in Deutschland
schärfte den Blick auf aerodynamische
Effizienz. Eine
aerodynamisch günstige Bauweise
war einer der wichtigsten
Aspekte bei der Auswahl des
Konzepts und Designs der ZEFI-
RO-Hochgeschwindigkeits(Hg)-
Triebzüge von Bombardier.
Optimierungsstrategien zur Definition
des Zug-Designs (Bild 1)
wurden eingesetzt, um durch die
Reduzierung sowohl des Strömungswiderstandes
und da mit
des Energieverbrauchs als auch
der Seitenwindempfindlichkeit
die Effizienz zu ver bessern.
110 (2012) Heft 11
2 Aerodynamische Anforderungen
an Hg-Züge
2.1 Aerodynamische Anforderungen nach
den TSI
Die wichtigsten Gesundheits- und Sicherheitsanforderungen
für Hg-Züge sind in den Technischen
Spezifikationen für die Interoperabilität (TSI) und in
der EN 14067-4 [1] zu finden; sie betreffen unter
anderem die folgenden Sachverhalte:
Bild 1:
Kopfform des Hg-
Triebzuges ZEFIRO 380
(alle Bilder: Bombardier
Transportation).
633

Fahrzeuge
• Sicherheit gegen Seitenwindauswirkungen, das
heißt das Entgleisungsrisiko eines Zuges unter
bestimmten klimatischen Bedingungen und gewisser
Infrastruktur
• Schutz von Personen am Bahnsteig in Bezug auf
aerodynamische Belastung durch schnell vorbeifahrende
Züge
• Druckbelastung während der Fahrt durch einen
Tunnel und im Freien
• Ballast-Projektion
• Mikrodruckwelle, Knall-Effekt beim Ausfahren aus
dem Tunnel nach Einfahren in einen Tunnel mit
hoher Geschwindigkeit
Aufgrund der nicht-linearen Charakteristik der Aerodynamik
spielen Zug und Infrastruktur gemeinsam eine
wichtige Rolle in Bezug auf die Auswirkungen. Interoperabilität
im Zusammenhang mit aerodynamischen
Phänomenen bedeutet theoretisch, dass alle Zug-Design-Kombinationen,
welche die TSI-Kriterien erfüllen,
in Kombination mit einer TSI-konformen Infrastruktur
zu einem optimierten Bahnsystem in Bezug auf Kosten
und Sicherheit führen. Das Erfüllen der Sicherheitskriterien
beispielsweise bezüglich des Seitenwindes
bedeutet, dass die statistische Wahrscheinlichkeit einer
Entgleisung während der Fahrt unter dem Akzeptanzniveau
liegt. Es bedeutet nicht, dass ein Zug, der diese
Vorgaben nicht erfüllt, umkippen wird oder dass ein
Zug, der die Vorgaben erfüllt, nicht umkippen wird.
2.2 Kundenanforderungen und funktionale
Ansprüche
Kunden-Spezifikationen enthalten in der Regel einige
spezifische funktionale Anforderungen. Sie können
beispielsweise ein gewisses aerodynamisches Design
vorschreiben, um den aerodynamischen Widerstand
zu reduzieren und dadurch den Energieverbrauch zu
vermindern. Andere wichtige Anforderungen gelten
für das einwandfreie Funktionieren beispielsweise
aller Kühler, Heizungen und Lüftungs- und Klimaanlagensysteme
bei hoher Fahrgeschwindigkeit und
unter bestimmten Windbedingungen.
Bild 2:
Beziehung zwischen dem Bedarf an Traktionsleistung und dem
aerodynamischen Widerstand nach dem Davis-Koeffizienten C.
3 Aerodynamischer Entwurf für
den ZEFIRO
3.1 Vorgehensweise
Bild 3:
Zusammensetzung und typische Verteilung der Anteile des aerodynamischen
Strömungswiderstands im Vergleich des ZEFIRO mit
einem Regionaltriebzug.
Skin friction Wandreibung an der Außenhaut
Head & Tail Kopf- und Heckbereich
Bogies Drehgestell
Underbelly Bodenwannenbereich
Pantograph Stromabnehmer
Brakes Druckluftbremsausrüstung
Intercar gaps Wagenübergangsunstetigkeiten
Der erste Schritt zur Entwicklung des modernsten
ZEFIRO-Zuges war das Bewerten aller verfügbaren
gegenwärtigen Hg-Zugkonzepte einschließlich der
Entscheidung für Jakobs-Drehgestell oder Einzelwagen-Konzept
und die Abwägung aller Vorteile eines
Stahl- oder Aluminium-Fahrgestells.
Das Ziel in Bezug auf die Aerodynamik war von
Anfang der Entwicklung an, einen Zug zu bauen mit
niedrigstem Energieverbrauch pro Sitzplatz und mit
dem niedrigsten Leistungsbedarf zum Erreichen der
höchsten Geschwindigkeit.
Bild 2 zeigt die Beziehung zwischen dem Bedarf
an Traktionsleistung und der Größe des aerodynamischen
Widerstands nach dem Davis-Koeffizienten C
[2], um 420 km/h Höchstgeschwindigkeit zu erzielen.
Diese physikalische Beziehung verdeutlicht die
Möglichkeit einer Kostensenkung durch eine Verbesserung
der Aerodynamik. Die höheren Kosten für die
Umsetzung der aerodynamischen Merkmale für den
ZEFIRO wurden von Anfang an gegen die niedrigeren
Kosten verrechnet, die infolge der Verringerung
der Leistung mit weniger angetriebenen Radsätzen
634 110 (2012) Heft 11

Fahrzeuge
sowie kleineren Stromrichtern und Transformatoren
erzielt werden.
Dieselbe Bewertung wurde auch für das Gewicht
durchgeführt. Das zusätzliche Gewicht eines
die Aerodynamik stärkenden Merkmals durch die
Gewichtsverringerung der kleineren Geräte zu kompensieren,
war das dafür geltende Grundprinzip;
es wurde sowohl in der Konzept- als auch in der
Design-Phase konsequent umgesetzt.
Um eine radikale Verminderung des Energieverbrauchs
gegenwärtiger Hg-Züge durch Verringerung
des Widerstandes zu erreichen, müssen die aktuellen
aerodynamischen Widerstandsbeiträge der unterschiedlichen
Zugbereiche bekannt sein [3]. Bild 3
gibt einen generellen Überblick über die einzelnen
Beiträge der verschiedenen Komponenten eines typischen
Regional- und eines Hg-Zuges, hier des ZEFIRO,
zum Gesamt-Strömungswiderstand. Während die in
der Grafik angegebenen Säulenhöhen stark vom jeweils
analysierten Zug abhängen, zeigen sie doch den
Trend, dass ein Triebzug mit aus der Karosserie herausragenden
Objekten, wie Klimaanlage, Motorkühler,
Transformatoren, Wechselrichter, einen starken Strömungswiderstand
im Vergleich zu einem typischen
Hg-Elektrotriebzug mit glatter Oberfläche und integrierten
Komponenten aufweist. Die Fahrzeugbereiche,
die senkrecht zur Strömungsrichtung liegen, erhöhen
den Druckwiderstand. Oberflächen, die sich parallel
zur Strömung befinden, erhöhen hauptsächlich die
Wandreibung. Für Hg-Züge mit rund 200 m Länge
ist es folglich die Wandreibung, die den Strömungswiderstand
dominiert. In diesem Beispiel wird der
Gesamt-Strömungswiderstand des Regionalzugs mit
vier Wagen von dem durch Kopf und Heck und die
ungeschützte Dachausrüstung entstandenen druckinduzierten
Strömungswiderstand dominiert [4].
Nachdem die größte aerodynamische Strömungswiderstandsquelle
des analysierten Zuges
ausgemacht wurde, wird im zweiten Schritt das
Verbesserungspotenzial für jede anvisierte Komponente
untersucht (Bild 4). Im dritten Schritt wird ein
neues Verfahren zur Leistungssteigerung des Zuges
angewendet.
dieselben Verfahren wie in der Natur anwenden, das
heißt Reproduktion, Mutation und Selektion sozusagen
im Zeitraffer mit Hilfe von Hochleistungsrechnern.
Somit setzt die nächste ZEFIRO-Generation
neue Maßstäbe für Hg-Züge in Bezug auf geringen
aerodynamischen Strömungswiderstand bei gleichzeitig
höchster Stabilität während der Fahrt unter
Seitenwindbedingungen.
3.3 Neues Engineering-Verfahren
Um den geringstmöglichen aerodynamischen Strömungswiderstand
bei maximierter Seitenwindstabilität
zu erzielen, hat Bombardier die modernsten
Optimierungsinstrumente in der Designdefinition
seiner neuen Hg-Züge verwendet. Während bereits
bisher verschiedene Optimierungsbeispiele
von Komponenten auf Basis der numerischen Strömungsmechanik
(CFD) dokumentiert wurden, war
jetzt das Ziel, die gesamte Komplexität eines Hg-
Zuges in den Optimierungskreislauf aufzunehmen;
dazu gehören unter anderem auch Anforderungen
für Crash-Festigkeit, für die Kabinengestaltung zur
ungehinderten Sicht des Fahrpersonals im Stehen
oder Sitzen auf streckenseitige Signale, für Bodenhöhen
im Zug, für Kuppelvorgänge, für die Drehgestellposition
in Bezug auf den Fahrzeugkasten sowie
für Verträglichkeit des Drehgestellausschnitts und einer
Drehgestellabdeckung mit den vorkommenden
Drehgestell-Bewegungen.
Für die aerodynamische Entwicklung des ZEFIRO
380 wurde ein neues Engineering-Verfahren zusammen
mit einem multidisziplinären Team eingesetzt.
3.2 Aerodynamische Optimierung durch
Bionik
Das relativ neue wissenschaftliche Feld der Bionik richtet
seinen Blick auf die Natur als Inspiration für neue
Ideen in der technologischen Entwicklung und hat
auch zur Verminderung des Strömungswiderstands
neue Wege erschlossen. Doch was kann man tun,
wenn ein entsprechendes Gegenstück für Hg-Fahrzeuge
in der Natur nicht zu finden ist, also eine schnelle
Kreatur, die vor- und rückwärts gleich schnell ist?
Die Aerodynamik-Experten von Bombardier haben
sich dieses Paradoxons angenommen, indem sie
110 (2012) Heft 11
Bild 4:
Aerodynamische
Form-Optimierung
des ZEFIRO 380.
Bild 5:
Energiespektrum für das aeroakustische Rauschen eines modernen ICE-Zugs (links), eines
ZEFIRO mit Öffnungen in der Drehgestellabdeckung (Mitte) und mit leicht modifi zierter
Vorderseite und kompletter Drehgestellabdeckung (rechts).
635

Fahrzeuge
Bild 6:
Hg-Strecke zwischen
Peking und Shanghai.
Alle von einander abhängigen Faktoren
wurden in einem parametrisierten
CAD-Modell umgesetzt. Dieses Modell
beinhaltete daher nicht nur eine Reihe
von Parametern mit fixen Positionen
der unterschiedlichen Komponenten,
sondern auch die geometrisch-mathematische
Beziehung zwischen den
unterschiedlichen Komponenten unter
Berücksichtigung der für das Subsystem
gewählten spezifischen Lösungen.
3.4 Methodik der Formoptimierung
Die Form-Optimierung des ZEFIRO
wurde durch die Verwendung anspruchsvoller
CAD-Tools, wie dem CA-
TIA V5, und komplexe Optimierungsalgorithmen
mit Hilfe der Software
ModeFrontier erzielt.
Der angewandte multidimensionale Optimierungsalgorithmus
schuf von Generation zu Generation
ein neues Design. Jedes Mitglied einer neuen
Generation stammt von seinen direkten Vorfahren
durch zufällige Mutation und Überkreuzung seiner
Genome hinsichtlich ihrer definierenden Design-
Variablen ab. Der Nachfolger ersetzt im Falle einer
Verbesserung von Strömungswiderstand und Seitenwindverträglichkeit
seinen Elternteil: das natürliche
Selektionsverfahren.
3.5 Modell
Das parametrisierte Modell, das eine Vielzahl geometrischer
Variationen unter Berücksichtigung der
oben genannten Einschränkungen beinhaltet, wurde
auf Basis des vorhergegangenen optimierten
Zugquerschnitts erstellt. Der Querschnitt wurde in
Bezug auf die Seitenwindstabilität optimiert.
Aus der umfangreichen Reihe von Design-Parametern
des Modells CATIA V5 wurden 15 ausgewählt,
die für die Optimierung als am effektivsten
und wichtigsten angesehen wurden.
Bild 7:
Zur Simulation verwendeter Fahrplan für die Auswertung des Energieverbrauchs.
4 Ergebnisse der Optimierung
4.1 Iterationsergebnisse
Noch vor der Durchführung der multidimensionalen
Optimierung wurden beide Kriterien, der aerodynamische
Widerstand und die Seitenwindstabilität,
untersucht und getrennt optimiert, um sowohl das
Potenzial zu bewerten, als auch mögliche Wechselwirkungen
zu untersuchen.
Die Anwendung des Algorithmus auf eine zufällig
ausgewählte erste Design-Reihe führte zu
einer erheblichen Verminderung des Strömungswiderstands
nach 130 Iterationen. Obwohl der
Algorithmus nicht vollständig konvergierte, wurde
der Durchgang abgebrochen, um eine allgemeine
Vorgehensweise zu garantieren. 100 Iterationen
führten zu einer endgültigen Verminderung des
Strömungswiderstands von zirka 25 % in Bezug auf
das ursprüngliche Design.
Die Optimierung der Seitenwindstabilität wurde
erst nach der Analyse der Strömungswiderstandsoptimierung
durchgeführt. Dabei bestätigte sich die
Annahme, dass die Verbesserung der Seitenwindstabilität
nachteilig für den Strömungswiderstand sein
würde. Der Vergleich der besten Designs der Strömungswiderstands-
und der Seitenwindoptimierung
zeigte, dass beide Kriterien nicht korrelierten. Ein
guter Strömungswiderstand bedeutet unvorteilhaftes
Seitenwindverhalten und umgekehrt.
Daher wurde eine multidimensionale Optimierung
durchgeführt. Anfangs führte dies zu einer
Verdopplung numerischer Versuche und zu einem
signifikanten Anstieg der Anzahl an Iterationen.
Darüber hinaus liefert eine multidimensionale Optimierung
keine eindeutige Lösung, sondern eine
Pareto-optimale Lösungsmenge. Um einen guten
Ausgangspunkt zu haben, wurden die besten acht
Designs der Strömungswiderstands- und Seitenwindoptimierung
als Ausgangspopulation gewählt.
Die parallel durchgeführte Simulationslaufzeit von
Strömungswiderstand und Seitenwind dauerte etwa
sieben Stunden auf sieben CPUs pro Iteration.
Die Optimierung wurde nach 173 Iterationen, die
zirka fünf Pareto-optimale Designs lieferten, beendet.
Die multidimensionale Optimierung dauerte in einem
Cluster von 1,4-GHz-Prozessoren insgesamt 8 477
CPU-Stunden. Die Wahl des endgültig besten Designs
wurde unter Berücksichtigung der relativen Bedeutung
der zwei Kriterien Strömungswiderstand und Seitenwindstabilität
anschließend durchgeführt. Außerdem
wurde die Optimierung aus Effizienzgründen auf einem
relativ groben Berechnungsgitter durchgeführt,
wodurch weitere Untersuchungen bezüglich der Zuverlässigkeit
der erzielten Ergebnisse notwendig waren.
Das Frontdesign wurde zur Verbesserung in Bezug
auf Aeroakustik und zur Verwirklichung eines einheitlichen
Außendesigns mit den Bombardier-Pro-
636 110 (2012) Heft 11

Fahrzeuge
duktdesignern fertiggestellt. Bild 5 zeigt als Beispiel
das resultierende akustische Energiespektrum der
verschiedenen Versionen der Drehgestellabdeckung.
Um einen relativen Vergleich der ZEFIRO-Ergebnisse
zu bekommen, wurde ein vergleichbar moderner
Hg-Zug parallel simuliert. Einzelne Parameter des
Modells wurden nach der Optimierung leicht modifiziert,
um die Aeroakustik weiter zu verbessern. Alle
Veränderungen wurden in Bezug auf Strömungswiderstand
und Seitenwindstabilität überwacht.
4.2 Außergewöhliche Aerodynamik und
Aeroakustik
Das Optimierungsverfahren, zum ersten Mal für den
ZEFIRO 380 angewendet, lieferte ein Modell, das
zum Erreichen noch besserer aeroakustischer Eigenschaften
anschließend noch einmal fein-abgestimmt
wurde. Die Ergebnisse brachten ein außergewöhnliches
Niveau in Bezug auf Aerodynamik, Aeroakustik
und Seitenwindstabilität.
Ein direkter Vergleich mit einem modernen ICE-
Zug zeigte eine beeindruckende Verringerung des
Strömungswiderstands von 20 %; dies trotz der Tatsache,
dass der ZEFIRO 380 einen weitaus höheren
und breiteren Fahrzeugquerschnitt aufweist und so
ein weit komfortableres Reisen für Passagiere zulässt.
4.3 Minderung des Energieverbrauchs
Um den Effekt zur Verminderung des aerodynamischen
Koeffizienten auf den Energieverbrauch zu
quantifizieren, wurde ein Fahrtzyklus zwischen Peking
und Shanghai simuliert (Bild 6). Der in Bild 7
gezeigte Fahrplan wurde für das Geschwindigkeitsprofil
berücksichtigt, eine Höchstgeschwindigkeit
von 350 km/h diente als Basis.
Die außergewöhnliche Optimierung der Aerodynamik
des ZEFIRO 380 zeigt im Vergleich zu gegenwärtigen
Hg-Zügen eine signifikante Verringerung
des Bedarfs an Traktionsenergie, nämlich um 10 %
bei realistischen Fahrtzyklen und bereits auf der operativen
Höchstgeschwindigkeit von 350 km/h.
Diese Methode wurde auch für den ETR1000 für Trenitalia
angewandt, was ein fortschrittliches aerodynamisches
Design gekoppelt mit hoher Seitenwindstabilität
ermöglichte. Somit ist nun ein relativ hoher Querschnitt
auch am Endwagen möglich, was dem Passagierkomfort
und der Platzkapazität zugute kommt.
Durch diese Methode konnte für die neue deutsche
Hg-Zugentwicklung eine verbesserte Seitenwindstabilität
erzielt werden, sodass ein leichter, unangetriebener
Endwagen in das Konzept aufgenommen wurde;
gleichzeitig verringerte sich der Energieverbrauch
aufgrund des stromlinienförmigen Designs.
Mit Anwendung dieser Optimierungsmethode
am Regio Deux Niveaux (R2N) für die SNCF und am
neuen Hg-Doppelstockzug für die Schweiz demonstrierte
Bombardier seinen Kunden die Fähigkeit seiner
Experten, die aerodynamisch modernsten Züge
sowohl für die Hg- als auch für die Regional- und
S-Bahn-Segmente der Zukunft zu liefern.
Literatur
[1] European Norm, EN 14067-4: Railway Applications,
Aerodynamics Requirements and test procedures for
aerodynamics in open track, 2005.
[2] Davis, W. L.: General Electric Review (1926), pp. 685.
[3] Peters, J. L.: Aerodynamics of very high-speed trains and
maglev vehicles: State of the art and future potential. Int.
J. of vehicle design. Special Publication SP3, 308–341.
[4] Peters, J. L.: Windkanaluntersuchungen zum Widerstandsverbesserungspotential
von konstruktiv abgesicherten
Drehgestellschürzen und Dachgeräteverkleidungen
am ICE. In: Technical Report, Krauss Maffei
Verkehrstechnik, August 1996.
AUTORENDATEN
Dr. Alexander Orellano (45),
Director Vehicle Design, Mainline &
Metros, Bombardier Transportation.
Adresse: Bombardier Transportation,
Am Rathenaupark,
16761 Hennigsdorf, Deutschland;
Fon: +49 3302 89-3657, Fax: -3669;
E-Mail: Alexander.Orellano@de.transport.
bombardier.com
5 Schlussfolgerungen
Modernste Optimierungsmethoden auf dem Gebiet
der Aerodynamik wurden für die Entwicklung des
Hg-Triebzuges ZEFIRO eingesetzt. Die Experten haben
nachgewiesen, dass diese Vorgehensweise auf
industrieller Ebene bereits verwendet werden kann
und dass sie hinsichtlich der Einsparung von Energie
und der Seitenwindstabilität zur Aufrechterhaltung
der Wettbewerbsfähigkeit beiträgt.
Dr. Robert Kirchhof (44),
Senior Director, Head of Projectmanagement
Twindexx SBB,
Bombardier Transportation.
Adresse: wie oben;
Fon: +49 3581 33-2671, Fax: -2474;
E-Mail: Robert.Kirchhof@de.transport.
bombardier.com
110 (2012) Heft 11
637

Vehicles
Vectron DE – the fuel-saving
diesel-electric locomotive
Ulrich Foesel, Juergen Schurr, Erlangen; Joerg Baltes, Munich
Vectron DE is the successor to the successful Eurorunner series. Taking advantage of every possible
synergy with the electric Vectron variants, the locomotive concept is based on a consistent further
development. Targeted improvements have also been made, with particular value being placed on
low fuel consumption in times of further rising fuel prices.
VECTRON DE – DIE KRAFTSTOFFSPARENDE DIESELELEKTRISCHE LOKOMOTIVE
Vectron DE ist der Nachfolger des erfolgreichen Eurorunner. Das Konzept dieser Lokomotive basiert
auf einer konsequenten Weiterentwicklung, wobei möglichst viele Synergien mit den elektrischen
Varianten des Vectron genutzt wurden. Zusätzlich wurden gezielt Verbesserungen eingebracht.
Besonderer Wert wurde im Hinblick auf weiter steigende Kraftstoffpreise auf einen niedrigen Kraftstoffverbrauch
gelegt.
VECTRON DE – LA LOCOMOTIVE DIESEL À FAIBLE CONSOMMATION EN CARBURANT
Vectron DE est le successeur de l’excellent Eurorunner. Le concept de cette locomotive s’inscrit dans
un développement conséquent utilisant autant que possible les nombreuses synergies offertes par
les variantes électriques du Vectron. Des améliorations ciblées ont été réalisées. Une attention particulière
a été apportée à la réduction de la consommation de carburant, élément essentiel en ces
temps d’augmentation constante des prix du carburant.
1 Introduction
In recent years Siemens has dominated the European
market for four-axle diesel mainline locomotives
with the Eurorunner ER20, the locomotive that is
based on the Rh2016 for Austrian Federal Railways
(ÖBB). With 176 vehicles sold in Europe and five
in Asia, the ER20 has been proving its performance
capability and operating reliability daily to 22 customers
in six countries. In addition, Eurorunner-based
traction equipment is powering the 200 BB47500
locomotives for the French national railway company
SNCF, the 16 AR15 Asiarunner locomotives for
Vietnam Railways, and the 44 ER20CF locomotives
for Lithuanian Railways.
Many details had to be revised, however, in the
course of the ongoing development of European
standards. The successor to the ER20 was required
to have not only the same tractive capacity, but also
a maximum degree of meaningful synergies with
the Vectron electric locomotives [1; 2]. The vehicle
concept had to be developed in such a way that
variants derived from it could be adapted quickly
and cost-effectively to changing market conditions.
This meant that the Vectron DE had to be designed
to meet tractive requirements in the long term to
cope with changes not only in freight flows and
transport needs, but also in statutory and normative
requirements such as an additional exhaust emission
level after Stage IIIB. The focus for this was on cargo
traffic. The concept has nevertheless been designed
so that the requirements of passenger train services
are fully covered.
The new vehicle concept is thus based on a consistent
further development of the tried and tested
Eurorunner locomotives. It has benefited from experience
gained through the use of more than 1 600
Eurorunner and Eurosprinter locomotives and a track
record of proven high operating reliability.
The most important characteristics compared to
the ER20 are shown in Table 1.
2 Concept determination
2.1 Basic engine concept
During determination of the locomotive concept,
extensive operating cycle calculations were performed
based on realistic journeys, scheduled travel
times, en-route stops and corresponding coasting
phases. Mission profiles were calculated using both
passenger trains and freight trains.
Simultaneously with this development process,
cost analyses were carried out for generator propulsion
concepts with up to four diesel engines. Locomotives
with multiple engines, such as the Deutsche
638 110 (2012) Heft 11

Vehicles
Bundesbahn V200 with its two independent drive
systems developed in Germany by Krauss-Maffei,
have long been in use. So called “Gen-set” locomotives
with multiple engines feeding one drive train
were delivered for the first time in the USA in 2006
with the 3GS21C locomotive powered by three engines
in the lower hp range.
Accommodating several diesel-alternator-sets on
locomotives of European dimensions represents
quite a challenge in terms of the available installation
space. The calculations were therefore based on
the assumption that permanently excited synchronous
generators would be a must in multiple engine
locomotives, since those have comparatively
minimal lengths.
The comparative calculations assumed „optimal“
operation control conditions of the multiple engines
in which only the number of engines needed to ensure
minimum consumption would be in operation
at each operating point. This regime will not be
practicable because of control engineering constraints.
During a congress an operating regime of a
multiple engine locomotive was presented in which
all engines would be in use from a required power
output of 800 kW. This operation control concept
was also considered.
It was generally assumed in the multiple engine
concept that diesel engines that were not needed
would be shut down. If this were not the case, consumption
in the multiple engine concept would increase
and the engine operating time would increase
significantly.
The tractive effort/speed diagram, Figure 1, plots
the resistance curves of typical freight and passenger
trains and the cut-in point of the fourth engine at
800 kW.
This clearly shows the following:
• In freight service, all four diesel engines alone are
needed to ensure normal running conditions on
journeys at speeds from about 70 km/h on a level,
straight line without any wind. This means that all
engines must be operating throughout the acceleration
phase and on uphill sections of the line.
Individual engines can only be shut down during
coasting and braking phases and on downhill
stretches.
• For passenger trains, at least on mainline routes,
all four diesel engines are required even under
normal running conditions on a level, straight line
without any wind effects, not to mention during
acceleration phases and on uphill sections. Again,
therefore, it is only possible to shut down individual
engines during coasting and braking and
when traveling downhill.
This means that all the diesel engines of a multiple
engine locomotive are running for a significant proportion
of the vehicle operating time.
110 (2012) Heft 11
2.2 Fuel consumption comparison based on
diesel engine characteristics
Figure 2 compares the fuel economy in l/h of the
single-engine unit and a multiple-engine unit for
both operation control variants under consideration
in the multiple engine concept. It also shows the
theoretical “optimal” operation control concept and
the above-mentioned concept, where the last en-
Figure 1:
Comparative considerations of the multiple-engine concept for locomotives based on the
tractive effort/speed diagrams and resistance curves in different areas of operation.
1 Freight train with hauled load of 800 t on level track
2 Passenger train with hauled load of 240 t on level track
3 as 2 at 2 ‰ gradient
4 tractive effort at cut-in point of the 4th diesel engine on freight train
5 as 4, but with passenger train as 2 and 3 with 160 kVA train power supply
6 tractive effort/speed diagram for freight locomotive
7 as 6 for passenger train locomotive with 160 kVA train power supply
Figure 2:
Fuel economy of the single-engine concept compared to the multiple-engine concept.
1 Realistic operating regime of the multiple-engine concept
2 Theoretical “optimal” operating regime of the multiple-engine concept
With light green background consumption advantage of the single-engine concept
With light red background consumption advantage of the multiple-engine concept
639

Vehicles
gine cuts in from 800 kW. No required minimum activation
times or other technical limitations involved
were taken into account in either case. Furthermore,
it was assumed that each engine could deliver the
required power immediately after cutting in.
The specific fuel consumption in g/kWh has intentionally
not been shown on the y-axis; the absolute
consumption per vehicle operating hour is given
instead. Representations of specific fuel consumption
are not suitable since at very low power a difference
in specific fuel consumption has only a minor
influence on actual fuel consumption.
It is clear that the multiple-engine concept only
offers consumption advantages below a DC link
output of approximately 310 kW, which results in an
average of about 8 l/h.
However, the single-engine concept proves to be
significantly more fuel efficient over a very broad power
range. An average of some 25 to 30 l/h can be saved
in the range between a DC link output of roughly
800 kW DC and maximum power, while more than
40 l/h can be saved at full load. This is particularly
clear in the power range that requires the operation
of all engines in the multiple-engine concept.
The duty cycles shown in the diagram are typical
values for many different mission scenarios, including
downtime and other no-load and low-load phases, in
which the low-load cycle was intentionally set high at
55 %. Low-load cycles that are even higher are more
likely to be found in shunting locomotives.
A sample calculation can be used to clarify the
relationship:
When viewed over 4 000 vehicle operating hours,
which is approximately one year of operation, the multiple-engine
concept initially achieved a consumption
advantage of around 8 l/h x 2 200 h = 17 600 l over
2 200 h in the low-load hours studied, corresponding
to 55 % of the overall time. The single-engine concept,
however, offers a consumption advantage of
approximately 28 l/h x 1 400 h = 39 200 l in the medium
to high power range. Now if we consider that
for 10 % of the remaining 400 operating hours the
vehicle is operated in the partial load range, in which
the single-engine concept also has minor consumption
benefits, the single-engine concept produces an
overall annual fuel saving of over 22 000 l. At a fuel
price of 1.35 EUR per liter, this amounts to annual
savings of around 30 000 EUR. Based on the quite
realistic assumption that fuel prices will continue to
rise, this amount will certainly increase further.
If, as mentioned above, engines that are not needed
continue to be operated at no-load, the annual
operating cost advantage of the single-engine concept
rises to over 40 000 EUR.
TABLE 1
Characteristics of the Vectron DE compared to the ER20.
Eurorunner ER20
Wheel arrangement Bo‘Bo‘
Track gauge mm 1 435
Vectron DE
Total mass t 80 1 82 to 88 1
Length over buffers mm 19 275 19 975
Bogie centers mm 10 362 10 800
Bogie wheelbase mm 2 700
Wheel diameter, new/used mm 1 100/1 020
Ambient temperature °C – 25 to + 40 – 30 to + 40
Maximum speed km/h 140 160
Diesel engine power (UIC) kW 2 000 2 200/2 400
Maximum starting tractive effort kN 250 275
Braking capacity of the rheostatic brake at
the wheel kW 1 000 1 700
Maximum electric braking effort kN 100 150
Power of train power supply kVA 400 480
Drive type
Pinion hollow shaft drive
Fuel tank,
usable capacity
l
2 500 passenger train variant,
4 000 freight train variant
Gear ratio 5.1
1
with 2 / 3 full
4 000 standard,
5 000 optional
640 110 (2012) Heft 11

Vehicles
With reduced low-load and no-load cycles, as assumed
in the above calculations, the fuel efficiency
advantage of the single-engine concept increases
further.
Following these basic considerations, specific
operational scenarios are considered below. In order
to cover the comparison calculations as fully as possible,
operating scenarios such as locomotive no-load
and shunting movements, downtimes with diesel
engine running and preheating times in regional
service were considered in addition to actual train
movements.
2.3 Calculation of fuel consumption
2.3.1 Rail freight service
For the freight train scenarios, traffic with mixed
freight trains and various hauled loads of 760 metric
tons and 1 280 metric tons were considered on
a non-electrified secondary line, including waiting
time until departure, crossing stops and stops at
passing points.
Distances of 100 000 km, 120 000 km and
140 000 km annually were used as the basis for
calculation; the results of these different annual distances
were not simply determined by using a single
extrapolation of identical scenarios. On the contrary,
it was taken into account that the percentage of
low-load periods is typically higher for a low annual
distance than is the case for high annual distances.
This means that fuel consumption increases in l/km
with increasing mileage.
The results in Figure 3 show an advantage of 5.3
to 5.5 % for the single-engine concept.
2.3.2 Regional rail service
Regional rail scenarios were based on a sample
train consisting of four double-deck passenger cars
and having a mean train power supply of 160 kVA.
Annual mileages of 160 000 km, 200 000 km and
240 000 km were assumed. By comparison, the ER20
locomotives deployed for the Netinera „Alex“ services
as well as on the NOB Marschbahn line clock
mean annual distances ranging from 220 000 km
to 240 000 km. Here too, consideration was given
to the fact that the proportion of low-load periods
would be typically higher at lower mileages than at
higher ones.
As regards regional service, it should also be
mentioned that the nominal travel times for the
operating cycle calculation were taken from the
actual timetables of a non-electrified secondary line,
which apply to the Class 218. In the locomotives
that were considered here, the significantly higher
110 (2012) Heft 11
tractive force cause significant coasting phases and
subsequently higher low-load cycles of the diesel
engines, which would potentially be beneficial for a
multiple-engine solution. Any change in travel times
or passenger capacities and the resulting larger
hauled loads due to the higher power developed by
the new locomotives will consequently augment the
advantage of the single-engine solution all the more.
The results in Figure 4 show an advantage of 2.6
to 3.0 % for the single-engine concept.
2.3.3 Summary of the results
Fuel consumption was calculated in detail for all operating
phases of the scenarios considered. Then the
various operating phases were projected onto one
Figure 3:
Fuel costs in percentage terms per km of distance for freight trains in relation to those
(100 %) of the single-engine concept (green) at 120 000 km/a.
Figure 4:
Fuel costs in percentage terms per km of distance for trains in regional use in relation to those
(100 %) of the single-engine concept (green) at 200 000 km/a.
641

Vehicles
year of operation, from which the total consumption
and resulting consumption in liters/km were calculated.
The consumption of lubricating oil was also
taken into account.
Exact calculations for both operating regimes of
multiple-engine locomotive produced a possible fuel
consumption spectrum. The fuel consumption of the
„optimal“ but unfeasible operating regime is around
0.1 % better for freight trains and approximately
0.3 % for regional trains than in an operation control
scheme with all engines operating from 800 kW.
Compared to the multiple-engine concept, it is
clear that the single-engine concept achieves cost
savings in fuel consumption of approximately 3 % to
over 5 %, that they are significant and that they rise
slowly with increasing annual mileage. The potential
Figure 5:
Resistance of a double-decker passenger train with a hauled load of 240 t (1) and a freight
train with 800 t (2) and with 1 200 t (3) hauled load on level track together with the tractive
effort/speed diagram of the freight train variant (4) in comparison with the passenger train
variant of the Vectron DE with a train power supply of 160 kVA (5) as well as the ER20 (6).
improvement in the multiple-engine concept by optimizing
the operating regime is around one power
of ten below the actual difference in fuel cost.
The studies therefore showed the advantages of
the single-engine concept in all mission profiles considered,
regardless of the operating regime of the
multiple-engine locomotive.
3 Performance design
In Central Europe, diesel locomotives are normally
operated on non-electrified main and secondary
lines. They provide the feeder services for the electrified
main corridors, where powerful electric locomotives
and also heavy freight trains are used.
A modern diesel engine must be inexpensive, but
also flexible and environmentally friendly. Although
the latest emissions regulations have been met, it
has still been possible to find adequate room for
train control systems and space for additional equipment
packages, such as a urea tank, to be used if a
further emissions stage is introduced after EU IIIB.
The Vectron DE does, of course, have multiple unit
operation capability, even in combination with electric
Vectron locomotives.
Figure 5 shows the tractive effort/speed diagram
and the driving resistance characteristics of freight
and passenger trains.
The following surplus tractive effort values are
obtained:
• 4.0 N/kN at v max
= 160 km/h on passenger train 1
• 2.5 N/kN at v max
= 100 km/h on freight train 2
• 3.0 N/kN at v max
= 80 km/h on freight train 3
The Vectron has therefore been designed to provide
acceleration margins that are sufficient to reach the
required maximum operating speeds.
The performance of the electrodynamic brake has
been significantly increased from 1 000 to 1 700 kW
compared to the ER20. This also applies to the
braking effort of the dynamic brake of 150 kN compared
to 100 kN in the Eurorunner. Figure 6 clearly
shows this dramatic improvement
4 Mechanical design
Figure 6:
Braking effort diagram of the Vectron DE compared to the ER20.
The Vectron DE has been designed as a mainline diesel
locomotive with two end driver‘s cabs and Bo’Bo’
wheel arrangement. The driver‘s cabs are identical
to the electric locomotive variants, with the passage
to the engine room serving as an escape or maintenance
access door.
The engine room is divided by two partitions into
three separate compartments for functional reasons:
642 110 (2012) Heft 11

Vehicles
• The electrical equipment compartment located
behind the driver’s cab 1 contains the main electrical
modules, pneumatic brake equipment, air
filter system for the diesel engine and the train
power supply of the passenger train variant.
• The outwardly fully encapsulated and, consequently,
soundproofed diesel engine compartment
is located in the center of the locomotive
and houses the diesel engine, exhaust system,
preheating device and minimum temperature
heater for the diesel engine.
• The third compartment of the engine room accommodates
the diesel engine cooling system,
braking resistor and train protection cabinet.
All components in the engine room are centrally
located. Two continuous side corridors ensure good
accessibility for maintenance purposes. Figure 7
shows the engine room layout.
An essential feature of an engine system with only
one single diesel engine is its simple design, characterized
by its division into the fewest possible number of
easily replaceable individual modules. The small number
of interfaces ensures that possible sources of defects
such as oil, coolant or fuel leaks, are minimized.
The particulate filter, which is integrated into a
compact, robust, self-supporting steel casing and
includes a silencer, is installed directly above the diesel
engine and is thermally insulated. The particulate
filter contains filter elements that can be replaced
individually. The arrangement with the particulate
filter above the engine ensures that the number and
length of the highly thermally stressed exhaust pipes
is minimized.
The fuel tank, which can be selected with a capacity
of between 4 000 and 5 000 l, is located directly
below the engine.
The preheating device and minimum temperature
heater, which has a heating capacity of 35 kW,
ensures wear-resistant starting of the diesel engine.
The starting energy itself is provided by doublelayer
capacitors – so-called “ultra caps”. This starting
system is characterized by both far better low-temperature
performance and lower maintenance costs
compared to conventional starter batteries, since the
cost of the usual starter battery is completely eliminated.
This system was used for the first time on the
ER20 locomotives. The fact that many competitors
are now using this approach also underlines the clear
customer benefit.
Figure 7:
Engine room layout of the Vectron DE.
1 Brake equipment 9 Engine cooling plant
2 Main air reservoir 10 Dynamic braking resistor
3 E block 11 Battery
4 HEP cabinet (optional) 12 Fuel tank
5 Generator 13 Train protection cabinet
6 Engine air intake system 14 Central blower
7 Particulate filter 15 Preheating device and minimum temperature heater
8 Diesel engine 16 Auxiliaries rack
110 (2012) Heft 11
643

Vehicles
Figure 8:
Vectron DE ventilation concept.
The side cooling system in a tower design is used
exclusively for cooling the diesel engine. The main
features of the cooler are the hydrostatically driven,
infinitely-variable controlled blower and the highperformance
aluminum radiators. The interior of
the cooling system can be entered for maintenance
work via a level maintenance door located at the
front.
Diesel locomotives require an air flow rate in the
engine room that is considerably higher than that
of electric locomotives. The vehicle body is therefore
adapted to the specific air requirement. The
combustion air is drawn in through the opening in
the side of the electrical equipment compartment.
This eliminates suction of engine exhaust gas, which
would be inevitable if the air intakes were located in
the roof area.
Large-area intake openings are provided in the
cooler compartment for the high air requirement
of the diesel engine cooler and braking resistor.
Figure 8 shows a graphic representation of the ventilation
concept.
5 Diesel pr opulsion system
5.1 Exhaust emissions requirements set by
legislation
The development of the statutory limit values for
nitrogen oxide and particulate emissions beginning
with the UIC 2 emission level valid until 2008 until
EU Stage IIIB, which applies to locomotives from
2012, are shown in Figure 9. In order to meet these
requirements it was necessary to revise the design of
the diesel engine. This led to further development
based on the tried and tested concept, which is characterized
by the following features:
• Third generation of the Common Rail injection
system
• Two-stage turbocharging with intercooling
• Cooled exhaust gas recirculation (EGR)
• Optimized engine control with exhaust emission
monitoring and control
• Thermal management for diesel particulate filter
regeneration
These measures may initially appear to be very extensive,
but they are necessary in order to meet the
following development objectives:
• Compliance with the EU IIIB exhaust emissions
stage
• Reduction of Life Cycle Costs (LCC) through a fuel
consumption lower than that of previous engines
• Operation without urea as an additional consumable
• Compact particulate filter within the dimensions
of a conventional silencer
• No active regeneration of the diesel particulate
filter
• Design that is optimized in terms of installation
space and weight
5.2 Diesel engine technology
5.2.1 Evolution of the tried and tested 4000 series
Figure 9:
Diagram of the development of the legal limit values for nitrogen oxide and particulate emissions.
The heart of the Vectron DE „powerhouse“ is a
16V 4000 R84 MTU diesel engine from the latest
generation of engines with an output of 2 400 kW
(Figure 10). This diesel engine has been developed
further from the previous 4000 R43 series for EU exhaust
emissions Stage IIIA and the widely used and
644 110 (2012) Heft 11

Vehicles
reliable 4000 R41 engine series for the UIC 2 exhaust
emissions stage. The premise to use as much proven
and qualified technology has been adhered to from
the outset, not least in order to permit continued
integration into existing locomotive concepts. The
technical concept for meeting exhaust emission
Stage IIIB, a combination of engine technologies
and downstream exhaust gas treatment as an integrated
system, was established in close cooperation
with the locomotive manufacturers. This engine is
the first production engine in this performance class
that already meets the latest EU Stage IIIB emission
standard.
separation functions are therefore integrated into
a single component. The significant reduction in
oil consumption and the use of low-ash engine oils
5.2.2 Emission technologies inside the engine
The MTU internal engine concept for the EU IIIB
exhaust emissions stage relies on cooled, controlled
exhaust gas recirculation as the main technology
for nitrogen oxide reduction. In principle it enables
the accurate and continuous adjustment of exhaust
gas recirculation rates from 0 % to approximately
50 %. The engine controller takes advantage of
this by constantly adjusting the exhaust gas recirculation
to the required recirculation rate based on
the measured NO x
value in the exhaust gas. This
rate is approximately 25 %. On the one hand the
legislative requirements are met, while on the other
hand fuel consumption can be optimized at every
operating point of the diesel engine. This concept
also has potential for future emission levels. A regulated
two-stage turbocharging system using three
MTU turbochargers, two low-pressure and one highpressure
turbochargers ensure that the engine has a
consistently good supply of fresh air at all operating
points, even in extreme conditions in terms of intake
air temperature, elevation and backpressure. The
multiple-injection Common Rail injection system
which can handle pressures up to 2 200 bar ensures
low raw particulate emissions, thus forming the basis
for the compact and reliable design of the diesel particulate
filter (DPF). Figure 11 shows at a glance the
engine technical portfolio used.
Figure 10:
Series 4000 MTU diesel engine.
Figure 11:
Emission technologies inside the engine at a glance.
5.2.3 Exhaust gas treatment
In order to comply with the strict particulate limit
of 0.025 g/kWh, a closed DPF with an upstream
oxidation catalyst (DOC) is used. The soot-laden
filter substrates are regenerated passively. There are
no active regeneration components, such as burners
or HC dosers. A space-optimized design and low
pressure losses were priorities in the development
of the exhaust gas treatment system. The DPF system
can be accommodated in the existing exhaust
silencer installation space. The sound reduction and
Figure 12:
Sectional view of the particulate filters.
DOC Diesel oxidation catalytic converter
DPF Diesel particulate filter
110 (2012) Heft 11
645

Vehicles
– so-called low SAPS oils – result in long intervals
between maintenance for the DPF system, which
are harmonized with the main engine maintenance
intervals. The modular design makes it possible to
replace the various DOC and DPF substrates individually,
thereby reducing engine downtimes during
maintenance. Figure 12 shows a section of the particulate
filters.
5.2.4 Fuel consumption
The optimization of fuel consumption was given
the highest priority from the very beginning. Diesel
locomotives will retain their dominant position in
the non-electrified railways in the coming decades if
the classic air pollutants such as nitrogen oxides and
particulates are reduced without increasing fuel consumption.
Thanks to engine emissions technology
and a DPF system design that focuses on efficiency, it
has been possible to achieve specific fuel consumption
levels that are even lower than those of previous
engines, while also achieving a 40 % reduction of
NO x
and a reduction of particulate emissions of approximately
90 %.
5.3 Main dimensions and weight
The compact arrangement of the turbocharger and
the intercooler means that the main dimensions including
the DPF have remained virtually unchanged
compared to the previous engine. This is a great
advantage in comparison with a possible alternative
approach using a SCR (Selective Catalytic Reduction)
system. A weight increase compared to the previous
engine was inevitable because of the many additional
systems and components. However, keeping the
weight increase to a minimum was a design objective.
Two-stage turbocharging has proved to be very
advantageous in this respect. A concept with singlestage
turbocharging, as seen in the concept phase
but not executed, has disadvantages in terms of the
system weight of the engine, DPF and cooler. Twostage
turbocharging allows a DPF design that is significantly
more compact thanks to its high backpressure
capacity. In addition, the air ratio and EGR rate
can be adjusted to the ambient conditions, reducing
cooling requirements and consequently the radiator
size. This more than compensates for the additional
weight of the third exhaust gas turbocharger and
the two intermediate coolers.
Figure 13:
Schematic diagram with optional train power supply.
646 110 (2012) Heft 11

Vehicles
6 Electrical equipment
6.1 Basic traction equipment
6.1.1 Drive train
A simple design with few interfaces between modules
has also been used for the electrical equipment
for traction and auxiliaries. The concept represents
high reliability, which is of particularly high importance
for diesel locomotives compared with electric
locomotives since the partial failure of a system carries
a high probability that an auxiliary locomotive
will be needed. The energy requirement for auxiliaries
has been reduced to a minimum.
The electric drive train (Figure 13) of the locomotive
consists of a three-phase synchronous generator
(G), a power converter with IGBT power semiconductors
and four AC asynchronous traction motors
(M) powered by the converter.
The central converter block (E block) contains all
the electrical equipment that is needed to control
the locomotive. This concept was used for the first
time in the ER20. After the switch to IGBT semiconductors,
further developments of this concept
were made on the 44 type ER20CF locomotives for
Lithuania, the 16 AR15 locomotives for Vietnam,
and the 200 BB47500 for France (SNCF). Another
150 modified converters have already been ordered
or delivered for the ER24PC. The next evolutionary
step was taken with the converter block for the Vectron
DE. The control system structure of the diesel
locomotive was essentially unified with that of the
electric locomotives.
Two traction motors each are fed by one pulsewidth
modulated inverter (PWMI) connected to the
voltage-source link. The voltage-source link in turn is
supplied with power from a brushless three-phase synchronous
generator via an uncontrolled rectifier bridge.
The converter block includes an auxiliary converter
unit (ACU), which feeds a 440 V 3-phase AC,
60 Hz auxiliary circuit to supply the internal consumers.
In regional rail locomotives equipped with
train power supply the converter block also includes
an HEP inverter.
The arrangement of the PWMI, ACU and HEP
inverter on a common DC link circuit allows braking
energy to be used to supply the auxiliary equipment
and the train supply during electric braking, thus
ensuring that locomotive operation makes optimum
use of energy.
The braking chopper (BC1 and BC2) and braking
resistor (RB) are used for electric braking. Unlike the
ER20, the braking resistor is built in tower design, as
in the electric variants of the Vectron. This allowed
the capacity of the dynamic brake to be increased to
1 700 kW, which is a significant increase compared
to the ER20.
6.1.2 Drive unit and bogie
The diesel-electric locomotive uses the pinion hollow
shaft drive, which has proven itself more than 1 000
times over a ten-year period, and is the standard
drive used in all Siemens Eurorunner diesel locomotives.
It differs from the drive of the electric Vectron
Figure 14:
Sectional view of the traction motor and drive with the wheelset.
1 Non-drive-end bearing 7 steel disk coupling
2 Rotor 8 Torque reaction bracket
3 Stator 9 Pinion
4 Air inlet 10 Gearbox
5 Interface to bogie frame 11 Gearwheel
6 Drive-end bearing
Figure 15:
Bogie of the Vectron DE.
110 (2012) Heft 11
647

Vehicles
variants in that the rated power is adapted to the
diesel engine, which also corresponds to the next
lower power class of the traction motor. The resulting
weight saving has been used advantageously
for a larger tank volume and it reduces track superstructure
loading.
Compared to the nose-suspended design successfully
used in many locomotives, the pinion
hollow shaft drive stands out in particular due to
its significantly reduced unsprung mass, which
contributes to a reduction of the load exerted
on the track superstructure. According to many
European specialists, the nose-suspended drive
is unsuitable for speeds over 140 km/h because
of the higher unsprung masses. Therefore, this
makes the pinion hollow shaft drive the ideal
choice for locomotives built for top speeds of
160 km/h.
The traction motor is rigidly connected to the
bogie frame. The gear unit is set on the wheelset
shaft and is supported by a torque reaction bracket
on the bogie frame. The torque is transmitted
between traction motor and gear unit via a maintenance-free
steel disk coupling, which simultaneously
equalizes relative movements and decouples
the engine from the gear unit. Figure 14 shows a
sectional view of the traction motor, coupling and
drive with the wheelset.
In contrast to other drive types, the drive-end
bearing is lubricated by means of grease, not gear
oil. This eliminates a critical interface known from
nose-suspended drives.
The bogie of the Vectron DE (Figure 15) is a
further development of the service-proven SF3
bogie of the ER20. It has been adapted to current
standards and its maximum speed of 140 km/h
has been increased to 160 km/h. Consequently,
in addition to rail freight, it also covers the full
range of regional rail service. The maximum axle
load was also increased to 22 metric tons. These
measures were considered during the development
of ER24PC.
6.2 Additional equipment for passenger
trains
6.2.1 Requirements
Locomotive-hauled passenger trains enable the
volume of investment to be distributed through
separate procurement of locomotives and rail cars.
This offers high flexibility in planning, procurement
and adjustment to ridership.
The Vectron DE can be deployed universally
in rail freight, regional rail and fast passenger
rail services with speeds of up to 160 km/h. The
modular concept means that freight locomotives
can easily be converted to passenger locomotives
even during the second half of the locomotive‘s
service life.
Passenger train deployment requires additional
precautions compared to freight train deployment.
For example, provision must be made for a power
supply to feed the trainset, for push-pull operation
and for dispatching of the train, as well as for certification
allowing the train to travel through long
tunnels. Finally, locomotives must have the power
that is best suited to their particular application.
The Vectron DE provides a customized solution to
all these requirements.
The cargo variant of the Vectron DE is already
equipped with a train power supply ring circuit so
that it can be put into a train equipped with train
supply.
In the passenger variant, the locomotive is offered
with a train power supply for 1 000 V AC,
22 Hz with an output of 480 kVA. The HEP inverter
supplements the E block. Filtering of the AC
voltage generated by the HEP inverter as well as
voltage monitoring and distribution to the journal
boxes take place in a separate HEP cabinet, which
is mounted adjacent to the E block. The fact that
this is now arranged in the engine room has made
it possible to avoid a reduction of the available tank
volume, which was necessary for the ER20. This
gives the Vectron DE a usable fuel tank capacity of
4 000 l, which is also available in passenger service.
Addition of the train power supply can therefore
also be done later without it being necessary to
make extensive modifications to the locomotive.
6.2.2 Train controls
The Vectron can also optionally be equipped with
various control systems, in particular ones that are
required for passenger trains. Thus the ZWS procedure
is available for push-pull operation and the
ZMS procedure for multiple unit operation. Pushpull
operation and multiple unit operation with the
WTB based on the Austrian remote control concept
are also possible. TB0, SAT and TAV are available as
dispatching procedures.
6.2.3 Passenger information
Vectron has the option of a passenger information
system for use in passenger service, which is
similar to those in the electric Vectron variants.
This includes a two-line destination display, the
possibility for the driver to make announcements,
and an emergency call facility for passengers.
The functionality is adapted to rolling stock that
is mainly used in Germany. In Europe, a large
648 110 (2012) Heft 11

Vehicles
number of differing communication protocols are
used. Vectron can be adjusted to any of these at
any time.
7 Outlook
Vectron DE represents the market launch of a highly
flexible, forward-looking product. It combines
the proven, stable solutions of the Eurorunner and
Eurosprinter families with innovations such as a
diesel engine that complies with the latest emissions
regulations. Various basic parameters such as
performance, range or the performance of electric
brakes have been increased significantly compared
to the ER20.
The predefined Vectron DE option packages bring
attractive solutions to the market, which enable
customers to put together individual solutions to
meet their transportation requirements. The flexible
concept also allows low-cost upgrades and retrofits
between different corridors, so that the locomotives
can quickly be made operational for new transportation
tasks. This means that the Vectron DE can cover
the requirements of European rail traffic on nonelectrified
lines. Each operator is therefore optimally
prepared for the future.
Vectron DE will initially be homologated in Germany
in the existing cargo variant. The test runs
required for this have been completed. Further
approvals are at the planning stage. Further type
and certification runs will take place at Siemens‘
own Test and Validation Center (PCW) in Wegberg-
Wildenrath, Germany.
References
[1] Foesel, U.; Hammer, W.; Thoma, C.; Hoescheler, B.: Auslegung
der elektrischen Vectron-Lokomotiven. In: Elektrische
Bahnen 110 (2012), Issue No. 1-2, pp. 12–20.
[2] Thoma, C.; Hammer, W.: Vectron – die neue Lokomotivengeneration
für den europäischen Schienenverkehr.
In: ZEVrail 135 (2011) Tagungsband SFT Graz 2011,
pp. 64–80.
AUTORENDATEN
Dipl.-Ing. (Univ.) Ulri ch Foesel (49);
studied electrical engineering at the
University of Erlangen; at Siemens AG
since 1990, Infrastructure and Cities
Sector, Rail Systems Division, active in
various business acquisition and project
management positions; Head of Locomotives
Product Portfolio Management
since 2006.
Address: Siemens AG, IC RL LOC PPM,
Werner-von-Siemens-Str. 67,
91052 Erlangen, Germany;
phone: +49 9131 743763,
fax:+49 9131 82843763;
e-mail: Ulrich.Foesel@siemens.com
Dipl.-Ing. (Univ.) Juergen Schurr (44);
studied electrical engineering at the University
of Stuttgart; at Siemens AG since
1995, Infrastructure and Cities Sector, Rail
Systems Division, active in rolling stock
engineering; design of diesel locomotive
traction equipment since the start of the
ÖBB Rh2016 project in 1998.
Address: Siemens AG, IC RL LOC EN
AL3, Werner-von-Siemens-Str. 67,
91052 Erlangen, Germany;
phone: +49 9131 746594, fax: +49
9131 82846594;
e-mail: Juergen.Schurr@siemens.com
Dipl.-Ing. (FH) Joerg Baltes (43);
studied at the Braunschweig/Wolfenbuettel
University of Applied Science,
design engineer at Krauss-Maffei-
Verkehrstechnik GmbH, Munich from
1997, technical design engineer and
bid preparation at Bombardier Transportation,
Kassel, from 2001; technical
design engineer at Siemens AG, Infrastructure
and Cities Sector, Rail Systems
Division, since 2005, responsible for the
subsystem diesel engines since 2008.
Address: Siemens AG, IC RL LOC EN AL
3, Krauss-Maffei-Str. 2,
80997 Munich, Germany;
phone: +49 89 28852-3422, fax: 3158;
e-mail: Joerg.Baltes@siemens.com
110 (2012) Heft 11
649

Nachrichten Bahnen
DB modernisiert Fernverkehrsflotte weiter
Die DB hat Anfang Oktober 2012 in neuern, die teilweise 40 Jahre alt sind und
Hamburg-Altona den ersten modernisierten
danach bis 2023 einsetzbar sein sollen.
IC-Wagenzug vorgestellt. Solche Zu den Komfortmaßnahmen ge hören
Züge fahren ab Fahrplanwechsel im 46 000 neue Sitze – mit Leder bezug in
Dezember auf der stark nachgefragten der 1. und Veloursstoff in der 2. Klasse –,
Linie Hamburg – Bremen – Köln – Mainz überall Steckdosen, neue Wand verkleidungen,
– Stuttgart. Insgesamt lässt die DB für
Tische, etwa 42 000 m 2 Teppich
250 Mio. EUR 1 Mio. Fertigungsstunden kalkulierten
Arbeiten führen die Werke Neumünster,
Kassel und Nürnberg der DB Fahrzeuginstandhaltung
bis Ende 2014 aus.
Neben diesem Projekt werden aktuell
die 44 ICE2-Triebzüge modernisiert und
16 neue ICE3-Züge sowie 27 Fernverkehrs-
Doppelstockzüge beschafft; langfristig sollen
dazu noch ≤ 300 ICx kommen. Ins gesamt
will die DB in den nächsten Jahren
12 Mrd. EUR in die Fahrzeugflotte des Fernverkehrs
investieren.
Güterverkehrskorridor 3 in Vorbereitung
Der 3 500 km lange Korridor 3 Stockholm
– Palermo ist einer von neun Güterverkehrskorridoren
gemäß Verordnung (EU)
Nr. 913/2010 vom 22. September 2010;
er soll nach Oslo verlängert werden.
Bestandteile sind Øresund-Brücke,
Fehmarn belt-Querung und Brenner-Basistunnel.
Um ihn bis November 2015 in
Betrieb zu neh men, haben Anfang Oktober
2012 die Infrastrukturunternehmen
Jernbaneverket (Norwegen), Trafikverket
(Schweden), Banedanmark (Dänemark),
DB Netz (Deutschland), ÖBB Infrastruktur
(Österreich), Rete Ferroviaria Italiana (Italien)
und das Øresundsbro Konsortiet
(Schweden und Dänemark) einen Verwaltungsrat
etabliert. Damit sollen die Interoperabilität
verbessert und die Zusammenarbeit
bei Investitionsplanung,
Kapazitätszuweisung und Verkehrsmanagement
gestärkt werden. Den Vorsitz
übernimmt Trafikverket und wird dabei
durch Rete Ferroviare Italiana unterstützt.
DB Netz steuert die inhaltliche Arbeit im
Rahmen einer Koordinierungsgruppe, die
beispielsweise ein Angebot hochwertiger
Katalogtrassen sowie einen One-Stop-Shop
schaffen soll, bei dem die internationalen
Güterverkehrsunternehmen nur eine
Ansprechadresse benötigen.
Erster Wiener ElectriCitybus im Regelbetrieb
Nach erfolgreichen Testfahrten mit
E-Klein bussen im Jahr 2011 entschlossen
sich die Wiener Linien, solche ElectriCitybusse
auf zwei Citybus-Linien einzusetzen.
Bei diesem in Europa bisher einmaligen
Konzept werden die Batterien der
Fahrzeuge nur während 15 min an den
Endhaltestellen unbesetzt geladen, wo
ein Dachstromabnehmer per Knopfdruck
an ein kurzes Stromschienenstück gehoben
und nach maximal 15 min gesenkt
wird; die Fahrzeugführer überspringen
dabei einen Bus. Über Nacht werden die
Busse im Depot langsam mit 15 kW
Leistung aufgeladen. Die Reichweite
einer Ladung liegt mit ≤ 20 % rückgespeister
Bremsenergie bei 150 km. Seit
Mitte September 2012 verkehrt das erste
dieser niederflurigen, 7,7 m langen Fahrzeuge
von Rampini/Siemens mit 44
Plätzen im Regelbetrieb und damit in der
Langzeiterprobung. Anfang 2013 soll die
erste Citybuslinie komplett umgestellt
sein und im Sommer 2013 auch die
zweite.
650 110 (2012) Heft 11

Bahnen Nachrichten
Revidierte Eisenbahnverordnung SCHWEIZ
In der Schweiz sind zum 1. Juli 2012 eine
Teilrevision der Eisenbahnverordnung
(EBV) und die 8., umfangreiche Teilrevision
der Ausführungsbestimmungen dazu
(AB-EBV) und in Kraft getreten. Ein wesentlicher
Gegenstand dieser Revisionen
war, die von 1994 stammende Verordnung
über elektrische Anlagen von Bahnen
(VEAB) und deren Ausführungsbestimmungen
(AB-VEAB) zu integrieren, sodass
diese aufzuheben waren. Die gelegentlichen
Revisionen von EBV und AB-EBV
berücksichtigen die Entwicklung des
Eisenbahnwesens und der eingesetzten
Technik sowie die europäische Normung.
Das bisherige Sicherheitsniveau aufrecht
zu erhalten ist selbstverständlich. Anlässlich
der Überarbeitung und Überführung
von VEAB und AB-VEAB wurde ein
Vorgehensmodell für „eine effiziente,
nachvollziehbare und wirtschaftliche
Revision“ entwickelt.
Downloads: www.admin.ch → Dokumentation →
Syst. Sammlung → EBV und www.bav.admin.ch
→ Dokumentation → Vorschriften → Ausführungsbestimmungen
EBV
Quelle: Bulletin SEV/VSE 103 (2012), Nr, 10.
ETCS in der Schweiz
Im Jahr 2000 hatte das Bundesamt für
Verkehr (BAV) die Strategiegrundsätze zu
ETCS in der Schweiz festgelegt und die
SBB dazu mit der Systemführerschaft
beauftragt. Nach drei Jahren Vorbereitung
mit den Industriepartnern Siemens
Schweiz und Thales werden jetzt Im
ersten Schritt ETCS-Balisen alle streckenseitigen
Zugsicherungskomponenten der
Systeme Signum und ZUB ersetzen. Deren
Informationen bleiben jedoch neben
denen des ETCS weiterhin in den neuen
Datenträgern erhalten, sodass diese
sowohl von vorhandenen wie von
zukünftigen Fahrzeugen gelesen und
ausgewertet werden können. Für die
Umrüstung von rund 11 000 ETCS-Signalpunkten
auf ihrem Netz investiert die SBB
über die Leistungsvereinbarung mit dem
Bund gut 300 Mio. CHF. Ab Ende 2017
wird der Netzzugang in der Schweiz
vereinfacht, weil dann anstelle der bisher
benötigten vier Zugsicherungssysteme
nur noch ein ETCS-System auf den Fahrzeugen
erforderlich ist; Fahrzeuge mit
den bisherigen Ausrüstungen können
jedoch weiterhin fahren und müssen
nicht umgerüstet werden. Mit zusätzlich
50 Mio. CHF werden bis 2020 rund 1 700
Signale zusätzlich mit einer
Geschwindigkeits überwachung ausgerüstet.
ETCS wird bereits auf den
Hochleistungsstrecken Mattstetten –
Rothrist und Lötschberg-Basistunnel
benutzt. Das System ermöglicht 2 min
Zugfolge bei 200 km/h Geschwindigkeit.
Ziel ist es, ab 2025 das ganze Schweizer
Normalspurnetz schrittweise mit ETCS
Level 2 auszurüsten.
Avenio für München
Die Stadtwerke München und die
Münchener Verkehrsgesellschaft SWM/
MVG bestellen für 29 Mio. EUR acht
vollständig niederflurige Straßenbahnfahrzeuge
Avenio bei Siemens. Davon
sollen sechs schon in einem Jahr geliefert
werden, um ab Dezember 2013 auf
den nachfragestärksten Linien 17, 19,
20, 21 und 22 weitere Taktverdichtungen
zu ermöglichen. Das vierteilige, intern als
Typ T1 bezeichnete Fahrzeug ist dem
bewährten Typ R3.3 ähnlich, der seit
2000 in München fährt, jedoch soll mit
acht Türen ein schnellerer Fahrgastwechsel
erreicht werden. Die Kapazität
liegt bei 215 bis 220 Plätzen. Alle Fahrzeuge
bekommen einen Hublift für Rollstuhlfahrer
an der ersten Tür.
TABELLE
Hauptdaten des Avenio T1 München.
Spurweite
Länge
Breite
Leermasse
Nutzmasse
Motorleistung
Höchstgeschwindigkeit
1 435 mm
36 850 mm
2 300 mm
48 t
23,6 t
6 · 120 kW
70 km/h
Avenio für München (Fotomontage: Siemens).
110 (2012) Heft 11
651

Nachrichten Bahnen
Weitere Doppelstock wagen
für Israel
Doppelstock-Wendezug in Israel, im vorderen Steuerwagenteil Dieselaggregate
für die Zugversorgung (Foto: Bombardier).
Die Israelische Staatsbahn hat aus einem Rahmenvertrag mit Bombardier
vom Oktober 2010 seit Ende 2011 eine Flotte von 150
Doppelstockwagen im Einsatz, die zu Wendezugparks aus sechs
oder sieben Wagen fest gekuppelt sind; die Diesellokomotiven aus
eigenem Bestand sind frei zu kuppeln. Sie will diese Flotte in den
nächsten drei Jahren verdoppeln und hat dazu im ersten Schritt für
122 Mio. EUR weitere 72 dieser Wagen bestellt, zu liefern von März
2014 bis Februar 2015. Jeder Sechswagenzug fasst etwa 900 Fahrgäste.
Die Wagenkästen werden in Görlitz gefertigt und der israelische
Partner Matar, Dimona, übernimmt die Endmontage. Die
Steuerwagen der Parks sind zugleich so genannte power cars, denn
sie enthalten zwei Dieselmotor-Generatorgruppen zum Erzeugen
der elektrischen Energie für den Wagenzug.
Nachrichten Energie und Umwelt
Fortschritt bei Nant de Drance
Anfang September 2012 wurde der
5,5 km lange Zugangstunnel ab Châtelard
zu den Tunneln und Kavernen beim Stausee
Vieux Emosson durchstochen. Die
Arbeiten hatten fast drei Jahre gedauert.
Die Demontage der mit 9,45 m Durchmesser
arbeitenden und 142 langen
Bohrmaschine wird drei Monate dauern.
Kürzlich haben die Industriellen Werke
Basel (IWB) von Alpiq 15 von deren bisher
54 % Anteil an der Betreibergesellschaft
erworben. Die Gesamtleistung des Werkes
wird jetzt mit 900 statt ursprünglich
600 MW angegeben, die Produktion mit
2,5 statt 1,5 TWh/a und die Investition
mit 1,8 statt 1,0 Mrd. CHF [1].
Quelle: Bulletin SEV/VSE 103 (2012), Nr. 10.
[1] Pfander, J.-P.: SBB-Bahnenergieversorgung
und Pumpspeicherwerk Nant de Drance.
In: Elektrische Bahnen 106 (2008), H. 11,
S. 508–513; 107 (2009), H. 1-2, S. 104.
Fotovoltaikanlagen an Gebäuden
Gebäude verursachen weltweit rund 40 %
des Energiebedarfs. Dabei sind Null- und
sogar Plus-Energiegebäude möglich; in
Singapur liefert ein Bürohochhaus als erstes
in den Tropen seit drei Jahren Energie über
den Eigenbedarf hinaus. In der Schweiz
werden geplante Fotovoltaikanlagen an
Gebäuden oft aus gestalterischen Gründen
abgelehnt. An der Hochschule Luzern –
Technik & Architektur will man in einem
Kompetenzzentrum Envelopes and Solar
Energy beispielhafte solare Gebäudehüllen
entwerfen, welche die energetischen und
ökologischen Potenziale aufzeigen sollen.
Quelle: Bulletin SEV/VSE 103 (2012), Nr. 10.
Nachrichten Produkte und Lösungen
Vermessung fahrender Züge
Das Fraunhofer-Institut für Physikalische
Messtechnik (IPM) in Freiburg hat ein
System entwickelt, das mittels vier
Hochleistungslaserscannern mit ≤ 2 · 10 6
Datenpunkten pro Sekunde ein dreidimensionales
Bild von vorbeifahrenden
Zügen erzeugt. Betriebsleitstellen können
damit Überschreitungen der Fahrzeugumgrenzungsline
oder andere Unregelmäßigkeiten
erkennen und eingreifen.
Das Prinzip entspricht offenbar dem in
der Schweiz entwickelten und etablierten
System (eb Hefte 9/2011, S. 448 – 458
und 8-9/2012, Seite 504).
www.ipm.fraunhofer.de
652 110 (2012) Heft 11

Medien Nachrichten
Zeitschriften
Straumann, Ue.: Die Flüsterseile
Geräuschreduktion bei neuen Hochspannungsfreileitungsseilen.
In: Bulletin SEV/VSE 103 (2012), Nr. 10, S. 40–42.
Der Beitrag beschreibt kurz, wie bei Hochspannungsleitungen
durch Korona-Entladungen die prasselnden und knackenden
Schall emissionen mit breitbandigem Spektrum sowie ein Brummton
mit doppelter Netzfrequenz entstehen. Aufgeraute Seiloberflächen
bei 400-kV-Bündelleitern bringen 9 dB(A) weniger und
werden daraufhin großräumig eingesetzt.
Bertold, L.: Eisenbahnfreunde fordern
frei en Blick auf Städte und Landschaften.
In: Signal - Unanabhängige Zeitschrift für
Fahrgastbelange und Verkehrspolitik 33
(2012), H, 4, S. 21–22.
Mit deutlichen Worten geißelt der Beitrag
die Verschandelung der Stadtbilder
durch hohe und überhohe Schallschutzwände
an Bahnstrecken und den in der
umgekehrten Blickrichtung entstehenden
Verlust an Reiseerlebniskultur. Bezweifelt
wird ein proportionaler Zusammenhang
zwischen Wandhöhe und Dämmwirkung,
plädiert wird für Rück sicht auf Stadt- und
Landschaftsbild mit maximal 2 m hohen
Wänden. Die Herausgebergemeinschaft
Kommentar: Typisch deutsch?
Wahrlich, Beispiele gibt es überreichlich.
Generationen Bahnreisender konnten in
Ulm den Blick über die Donau auf Altstadt
und Münster genießen und in
Augsburg auf den Lech – alles vorbei.
Manchmal fragt man sich, warum nicht
auch noch ein Deckel oben drauf kommt.
Ob die einschlägigen Richtlinien hier in
deutscher Übergründlichkeit ohne Abwägung
gegen andere Interessen einfach
des Magazins unterstreicht dies mit
Beispielen aus Berlin.
Maximalwerte festlegen, um mit den
Projekten überhaupt weiter zu kommen?
Warum genügen in der Schweiz weit
überwiegend Vorkehrungen bis zur Fensterunterkante
der Reisezugwagen? Einen
Trost gibt es: Wenn bessere Lösungen
kommen, lassen sich die Monster auch
leicht wieder demontieren – sie hätten
dann eben nur viel Geld gekostet.
Be
Koschinski, K.: Baureihe 181
Mit Mehrsystemlokomotiven E 320, E 344
und E 410. Eisenbahn Journal Special-Ausgabe
2/2012; 90 S., ca. 130 Abb., davon
10 doppelseit.; 21 cm x 29,5 cm (DIN A4),
geh.; 12,50 EUR; ISBN 978 3 89610 362 8.
Das Sonderheft beschreibt überwiegend
textlich Entstehung, technische
Hauptmerkmale, Anfangs- oder auch
fortdauernde Schwierigkeiten, Betriebseinsätze
und Schicksal der acht Zweifrequenz-
und fünf Vierspannungslokomotiven
der DB aus den 1960er Jahren und
der betrieblich höchst erfolgreichen Serie
181.2; diese wurde Ende 1974/Anfang
1975 mit 25 Exemplaren geliefert, wovon
über die Hälfte noch betriebsfähig
sind. Schwerpunkte sind neben der
reichen Bebilderung die teils mehrfach
wechselnden Beheimatungen und die
von dort aus erbrachten Zugförderleistungen,
die offenkundig sehr gründlich
erforscht wurden. Das gilt auch für eine
Tabelle am Schluss mit Abnahme- und
Ausmusterungsdaten. Zu missbilligen
sind dagegen im voranstehenden allgemeinen
Teil die Aussagen: „Natürlich
ließe sich das bahneigene 110-kV-Hochspannungsnetz
auf die Standardfrequenz
umstellen und damit auch für die
Landes frequenz nutzen, eben so könnte
man Spannung und Frequenz in den
Fahrleitungen auf
25 kV 50 Hz ändern.“
Magazine wie das
vorliegende erreichen
ein sehr breites Publikum,
dessen Falschinformation
in der derzeit
angespannten
Energiediskussion unvertretbar
ist – um
einen noch schärferen
Ausdruck zu vermeiden.
Be
Bücher
Danuser, R.; Streiff, H.: Die elektrischen
und Dieseltriebfahrzeuge der SBB
Band 2: Konstruktionsjahre 1952 – 1975.
Luzern: Minirex, 2011; 384 S., ca. 650
Abb.; 22 cm x 29 cm, Hardcover; direkt
149,80 CHF, empf. frei 188,00 CHF;
119,80 EUR; ISBN 978-3-907-014-36-3
Der Band ist die Fortsetzung des 1995
erstmals und inzwischen in 2. Auflage erschienenen
über die Konstruktionsjahre
1904 bis 1955. Er beschränkt sich für die
im Untertitel genannte Zeitspanne auf
Triebfahrzeuge mit Schaltwerksteuerungen
und die zugehörigen Steuerwagen (Tabelle); alle mit
Leistungs elektronik arbeitenden Triebfahrzeuge sollen im Band 3
folgen. In dem jetzt betrachteten Vierteljahrhundert erlebte die
Schweizer Schienenfahrzeugindustrie eine einzigartige Blüte und
entwickelte zusammen mit der SBB mehrere epochale Serien elektrischer
Triebfahrzeuge:
• Die Triebwagen RBe 4/4 mit großem Fahrgastraum und
selbstverständlich Netzbremse hatten fast die gleichen Leistungsdaten
wie die neue leichte Einheitslokomotive E 41 der DB.
• Die Vierstrom-Trieb züge RAe fuhren als erste elektrische TEE
nach Italien, Frank reich und Belgien.
• Das Fahrprogramm der Vororttriebzüge RABDe 12/12 könnte es
mit mancher heutigen S-Bahn aufnehmen.
110 (2012) Heft 11
653

Nachrichten Medien
• Die zu hunderten beschafften Lokomotiven
Re 4/4 II und III sowie danach die
Re 6/6 wurden Höhepunkte und zugleich
Endstation der klassischen Technik mit
Stufenschaltwerken und AC-Reihenschlusskommutator
motoren; sie sind bis
heute Rückgrat des SBB-Best andes
besonders im Güterverkehr (eb Heft
10/2012, Seiten 527–530).
Von den beteiligten Herstellern exis tiert
in der damaligen Form kein einziger mehr;
nur Teile von einigen sind iin Bombardier
Transportation aufgegangen. Das Buch ist
also auch insofern Hommage und Nekrolog.
TABELLE
Elektrische und Dieseltriebfahrzeuge der SBB 1952 bis 1975,
Serienbezeichnungen ursprünglich und neu.
Fernverkehrstriebzüge
elektrische Streckenlokomotiven
elektrische Triebwagen und -züge
elektrische Rangierlokomotiven
Zweikraft-Rangierlokomotive
Dieselelektrische Lokomotiven
Steuerwagen
Nach Geleitworten des CEO der SBB
und der beiden Chronisten bringt das
Buch zunächst auf 46 Seiten zehn lehrbuchmäßige
Kurzkapitel über Allgemeines
wie Fahrzeugaufbau und -bezeichnungen
Bremsen, Fahrmotoren, Steuerungen und
anderes. Zu den einzeln Fahrzeugserien
folgt die Gliederung weitgehend der im
Band 1, also Einleitung – Technik – Umbauten
– Betrieb. Die tief gehenden Beschreibungen
des jeweiligen Urzustandes
sind besonders wertvoll, weil die jeweils
ersten überwiegend in der Schweizerischen
Bauzeitung standen und heute kaum mehr
RAm TEE I, RAe TEE II
Re 4/4 II und III, Re 6/6
RBe 4/4, RABDe 12/12
Ee 3/3, Ee 3/3 II, Ee 3/3 IV
Eem 6/6
Bm 6/6, Em 3/3, Bm 4/4
DZt, DBt, Bt
Re 420, 421, 420, 620
RBe 540, RABDe 510
nur noch Ee 934 (3/3 IV)
zugänglich sind; der RBe 4/4 ist jetzt überhaupt
erstmals ge samthaft dargestellt. Bei
den akribisch erfassten Änderungen und
Nachrüstungen anlässlich Revisionen in
den Hauptwerkstätten der SBB erstaunt
der Umfang. Beim Betriebs einsatz wird
nach planmäßigem und anderem unterschieden.
Natürlich dürfen in einer Publikation
dieses Verlages auch alle bedeutenden
Unfälle inklusive Fotos nicht fehlen.
Weiteres Schicksal und Verbleib ist
fahrzeugweise dokumentiert; besonders
abwechs lungsreich war das bei den
beiden TEE-Fami lien. Den Schluss bilden
14 Seiten mit nach Bauserien gegliederten
Tabellen mit allen Lebensdaten der grob
geschätzt rund 900 Fahrzeuge, baugleiche
bei Privatbahnen und deren Wechsel
von oder zur SBB sind mit erfasst.
Nach diesem Buch gibt es zu dieser
Fahrzeuggeneration außer den künftigen
Abgängen nichts mehr zu sagen.
Be
Berndt, Torsten.: Aufwärts nach Tettnang
Die Lokalbahn Meckenbeuren – Tettnang.
Göppingen: Druckwerk-Verlag A. Räntzsch,
2012; 112 S., ca. 120 Abb.;
21,5 cm x 30,5 cm, Hardcover;
27,95 EUR; ISBN
978-3-942749-07-7.
Die von der württembergischen
Südbahn
knapp 10 km vor Friedrichshafen
im heutigen
Haltepunkt Meckenbeuren
abzweigende 4 km
lange Strecke nach
Tettnang gilt als erste von
Anfang an elektrisch betriebene
Vollbahn in
Deutschland. Das Konzept stammte von
dem Ingenieurbüro, das Oskar von Miller
in München unterhielt. Der Betrieb mit
je nach Quelle DC 650 oder 750 V begann
1895 und endete
1962. Das aufwändig gestaltete
Buch als Festschrift
zum 50-jährigen Bestehen
eines Meckenbeurener
Briefmarkenfreundevereins
unterscheidet sich deutlich
von technik- und detailverliebten
Strecken- und
Fahrzeugbeschreibungen,
besonders auch in der
Sprache. Es besticht durch
viele großformatige Reproduktionen
aus dem Staatsarchiv, darunter
der über vier Doppelseiten geschickt
umbrochene Originallageplan, ganzseitige
Querschnittzeichnungen „Aufhängung
der Contactleitung“ und ganzseitige
Antragsschreiben mit königlichem
„Genehmigt“; ebenso authentisch
sind alle Fotografien. Vorzüglichen Einblick
bekommt man anhand der entsprechenden
Papiere in den Personenund
Güterverkehr eines solchen
Kleinkosmos mit seinem Anschluss an
die große Welt. Durchwirkt ist das alles
mit Text und großzügigen Abbildungen
zu Post und von Briefmarken über die
Jahrzehnte.
Be
Kuhlmann, B.: Peenemünde
Das Raketenzentrum und seine Werkbahn. 3., erweit. Aufl.; Berlin:
GVE, 2012; 192 S., ca. 210 Abb. sw., zahlr. Tab.; 14,5 cm x 21 cm;
Softcover; 15,80 EUR; ISBN 978-3-89218-100-2.
Im Norden der Ostseeinsel Usedom war ab 1936 das Raketenzentrum
der deutschen Wehrmacht errichtet worden, oft als Wiege der
Weltraumfahrt angesehen. Die zugehörige Werkbahn war 106
Gleiskilometer lang und ab 1943 zum großen Teil mit Oberleitung
und DC 1200 V betrieben. Das Büchlein beschreibt akribisch recheriert
und belegt, vielfach mit nachgedruckten Originaldokumenten,
Infrastruktur, Fahrzeuge und Betrieb dieser Bahn. Ein
Anhang informiert in Stichworten über die chronologische Entwicklung
der Gesamtanlage und die Prüfstände
sowie in Kurztexten über die dort
entwickelten Waffen. Ein zweiter Anhang
mit allein 25 Bildern und 5 Tabellen berichtet
über Verbleib und Verwendung der
Fahrzeuge nach 1945 überwiegend bei
der S-Bahn Berlin, in einem Falle aber
auch als 15-kV-Oberleitungs-Triebzug (ET
+ ES) 26. – Im Kraftwerk der ehemaligen
Versuchsan stalten gibt es heute ein historisch-technisches
Museum.
Be
654 110 (2012) Heft 11

Medien Nachrichten
Bösch, R.: My Switzerland.
Die Naturschönheiten der Schweiz – groß
im Bild. AS: Zürich, 2011; 120 S., achtsprach.,
3 ein- u. 51 doppelseit. Abb.;
36 cm x 50,5 cm, ca, 3 kg, Hardcover;
98,00 CHF, DE 69,90 EUR, AT 71,80 EUR;
ISBN 978-3-909111-86-2.
Der AS-Jubiläumsband „im XXL-Format“
ist wahrlich kein alltägliches Werk.
Zu den acht Sprachen gehören neben
Spanisch noch Russisch, Chinesisch und
Japanisch. Entstanden ist er in Zusammenarbeit
mit Schweiz Tourismus, dessen
CEO im Vorwort treffend schreibt:
„Kein Land der Welt bietet auf so kleinem
Raum eine solche Fülle von Schönheiten.“
Gegliedert ist er, mit jeweils
kurzer Einführung, in die drei Themenbereiche
Wasser, Berge und Wälder mit
22, 18 und 11 doppelseitigen Fotos;
die Identifizierungen und ganz knappen
Erklärungen dazu sind wohltuend auf
sieben Seiten am Schluss konzentriert.
Manchmal ist man überrascht dort zu lesen, dass
man gerade eben ein an sich bekanntes Objekt aus
ganz anderem Blickwinkel gesehen hat. Der Untertitel
ist absolut wörtlich gemeint: Es gibt kein einziges
Kraftfahrzeug zu sehen, bis auf einen Frühgänger
auf der Genfer-See-Promenade keine einzige Person
– nicht einmal auf dem angeblich überlaufenen
Matterhorngrat und -gipfel in Großaufnahme, als
Eisenbahn gerät nur zweimal aus der Vogelperspektive
die Rhätische Bahn en miniature ins Bild, und
auch sonstige Infrastruktur oder gar Siedlung sind
quasi unvermeidliche Ausnahmen. Man lernt also
ganz andere Seiten der Schweiz kennen, denn die
Motive und Perspektiven sind nicht derart, dass
man die nächste Touristengruppe im Rücken des
Fotografen vermuten darf. Was aber keines wegs
heißt, dass die Standorte für entsprechend ausgerüstete
und motivierte Wanderer nicht infrage
kämen. Der Band strahlt eine Ruhe aus, die man
sich beim Betrachten der Bilder unbedingt nehmen
sollte – nachdem man sich eine passende Auflage
gesucht hat.
Be
Vauclair, M.; Sécheron
Fleuron de l’industrie Genèvoise. Genf:
Slatkine, 2011; 448 S., ca. 150 Abb. sw.,
ca. 20 Abb. farb.; 16,5 cm x 23,5 cm,
Softcover; 49,00 CHF, 43,00 EUR; ISBN
978-2-8321-0450-7.
Das Buch besteht zu je etwa einem
Drittel aus periodenbezogener Unter-
nehmensentwicklung und -geschichte seit der
Gründung 1879, Produktübersichten und Verschiedenem
wie Standorten, Gebäuden, Ausbildung
und Anderem während der Jahrzehnte. Das
Verhältnis von Seiten- zu Bilderzahlen zeigt die
Ansprüche an eine Komplettlektüre, das Betrachten
der Bilder aus allen Epochen und Gebieten
ist aber auf jeden Fall anregend.
OECD/iea, UIC (Hrsg): Railway Handbook
2012
Energy consumption and CO2 Emissions.
113 S., 154 Abb., 4 Tab.; 15 cm x 21 cm,
Softcover
Das Handbuch bringt im ersten Teil für
die Länder EU 27, also ohne Norwegen
und Schweiz, und im zweiten Teil für elf
ausgewählte überseeische Länder so weit
wie möglich einheitliche grafische
Darstellungen von 1990 bis 2009 über
Güter- und Personenverkehr allgemein
und über den Eisenbahnverkehr speziell.
Mit Ausnahme von EU 27 und USA ist
auch der nationale electricity mix für 2009 oder 2010
gegen 2004 oder 2005 dargestellt. Gewaltige Unterschiede
zeigen sich bei der Entwicklung der railway
specific energy consumption über die 20 Jahre in kJ/
transport-unit – wobei Reisendenkilometer und Tonnenkilometer
addiert sind –, beispielsweise für China
ein Rückgang von 400 auf 150 korrespondierend zum
Anstieg des Streckenelektrifizierungsgrades von 25 auf
45 %, für Japan dagegen bei konstant 60 % ein leichter
Anstieg von 180 auf 190. Die Herausgeber weisen auf
noch uneinheit liche Verfügbarkeit und Qualität der
Daten hin und rufen nach weltwelt einheitlichem
Vorgehen.
Be
110 (2012) Heft 11
655

Nachrichten Medien
Karten
Die GVE-Verlagsbuchhandlung bietet
neben ihren Büchern interessantes
Kartenmaterial an:
• Rail Map Europe.
Eisenbahn-Personenverkehrsnetz
vom Atlantik bis Moskau und Ankara;
gefaltet 13,5 cm x 24 cm, ungefaltet
98 cm x 69 cm; 13,80 EUR.
• Plan der Berliner Gleisanlagen 1896.
Digital restaurierte Version der Originalkarte,
mit Farbkennzeichnung der
Gleise von Fernbahn, Stadt-, Ring und
Vorortbahnen sowie der Gütergleise;
42 cm x 59,4 cm (DIN A2) gefaltet auf
DIN A4; 7,80 EUR.
• Die Eisenbahnen im Deutschen Reich 1914.
Digital restaurierte farbige Version der Originalübersichtskarte
von Trier bis Königsberg mit allen Eisenbahngesellschaften
und Privatbahnen; hochwertiges Kunstdruckpapier, 59
cm x 84 cm gefaltet auf DIN A4; 9,80 EUR.
Versand in Deutschland ab 10,00 EUR Warenwert frei, darunter
2,00 EUR Versandkosten. Bestellungen: www.BahnBuchShop.de,
info@gve.verlag, Fon+49-30-78 70 55-11, Fax -10
Verlage
Im Jahre 1991 brachten Heinz von Arx
und Peter Schnyder in ihrem neu gegründeten
„AS Verlag“, Zürich, als erstes
Werk einen Band zur Furka-Bergstrecke
heraus. Seitdem hat sich das Unternehmen
zu einem der wichtigsten
deutschsprachigen Verlage für großformatige,
reich bebilderte Bände zu den
Sachgebiete Alpinismus, Verkehrsgeschichte,
Tourismus und Sportgeschichte
entwickelt. Jährlich gibt es mindestens
zwölf überwiegend schweiz-bezogene
Neuerscheinungen. Für die eb-Leserschaft
vorrangig interessant sind dabei
das von Hans G. Wägli bearbeitete Standardwerk
Schienennetz Schweiz, die Reihe
SBB Historic mit markanten historischen
Schienenfahrzeugen sowie streckenbezogene
Jubiläumsbücher.
www.as-verlag.ch
Nachrichten Blindleistung
Schlimmer als auf der
Straße
„Während Waggons und Triebwagen
einer größeren Beanspruchung Stand
halten müssen, haben Lokführer und
Bahnlogistiker mit kürzeren Lieferzeiten zu
kämpfen. – Potenzielle Gefahrenherde wie
... ineinander verhakte beziehungsweise
abgetrennte Waggons lassen sich so
einfach und schnell ... identifizieren.“ (aus
Presseinformation eines renommierten
Forschungsinstituts über ein neues Bahnscannersystem).
Mehr nicht?
„Zwölf der 18 Millionen Gebäude wurden
vor der ersten Wärmeschutzverordnung
(1978) errichtet.“(aus der Saarbrücker
Zeitung vom 02.10.2012).
Rauchverbot
Anno 1912
„Volksabstimmung über das Rauchverbot
in den Straßenbahnwagen von
Kansas City. ... Die Abschaffungsstimmen
standen ungefähr 3 : 1 im Vorteile. – ...
Nach Bekanntmachung der Ergebnisse
verfügte Präsident Egan die Abschaffung
der Raucherabteile, was anfangs großes
Gelächter verursachte, denn vielfach ging
man von der Ansicht aus, dass so etwas in
Amerika nicht erzwungen werden könnte.
... Präsident Egan, der die Meinung vertrat,
dass das Rauchen die Wagen verpeste,
beschmutze und die Gesundheit der
Frauen und Kinder benachteilige, brachte
die Vorschrift so taktvoll und bestimmt
hervor, dass das fahrende Publikum sich
bald fügte und die Bestrebungen von
Erfolg gekrönt waren. ...“ (aus Elektrische
Kraftbetriebe und Bahnen 10 (1912), Rubrik
Straßenbahnen in Heft 25, Seite 534.)
Kann ja jedem mal
passieren
„Ein sogenannter Rillenkeil war plötzlich
durch den Fußboden des Straßenbahnwagens
gedrungen und hatte eine allgemeine
Verwirrung und Furcht hervorgerufen.
Dabei sprang der Kläger, ein
kräftiger Mann, durch das Fenster und
verletzte sich dadurch. In diesem Verhalten
liegt kein eigenes Verschulden,
denn auf den, wenn auch unbegründeten,
Ruf ‚es brennt‘ in Verbindung mit
dem Krachen und hellem Aufblitzen war
eine allgemeine Panik entstanden, von
der auch ein vernünftiger Mann mitgerissen
werden konnte.“ (Reichs gericht 22.
Februar 1912, aus Elektrische Kraftbetriebe
und Bahnen 10 (1912), Rubrik Aus dem
Rechts leben, Heft 17, S. 356–357.
656 110 (2012) Heft 11

Blindleistung Nachrichten
Heute gar nicht
mehr so
„Der Installateur B hat gegen die Elektrizitätsgesellschaft A ... auf Unterlassung geklagt,
weil diese einzelnen Anschlußlustigen verboten hatte, den Anschluss durch B oder einen
anderen als die von ihr genehmigten Installateure herstellen zu lassen.“ (aus Elektrische
Kraftbetriebe und Bahnen 10 (1912), Rubrik Aus dem Rechtsleben, Heft 18, Seite 399).
Fehlertoleranz überreizt
Schwerpunktthema „Weichen“
Ganzseitige Werbung der Klöckner-Werke, Osna brück, für Verbundgussschienen
in Elektrische Bahnen 1937.
Haltestellenaushang eines Nahverkehrsbetreibers
Ausschnitt aus ganzseitiger aktueller
Werbeanzeige eines Systemanbieters
Dreirädriges Elektromobil Twike in Chur auf der
Sandstraße am Übergang der Chur-Arosa-Bahn
von Ein- auf Zweigleisgkeit (Foto: Stadtpolizei
Chur, 15.09.2012 gegen 08:30 Uhr).
Anzeige
Elektrische
Bahnen
Elektrotechnik
im Verkehrswesen
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Eberhard Buhl
Telefon: +49 (89) 45051-206
E-Mail: buhl@oiv.de
© sebthestrange / pixelio.de
110 (2012) Heft 11
657

WISSEN für die ZUKUNFT
Mit vielen, bisher
unveröffentlichten Bildern
Wechselstrom-
Zugbetrieb
in Deutschland
Band 2: Elektrisch in die
schlesischen Berge – 1911 bis 1945
Eine einzigartige, chronologische Beschreibung der Entwicklung
der Triebfahrzeuge, Bahnstromversorgungs- und Fahrleitungsanlagen
sowie des Werkstättenwesens dieser Zeit
Bereits bei der Aufnahme des elektrischen Zugbetriebs war klar, dass
die Technik mit Einphasen-Wechselstrom ihre Tauglichkeit auch unter
schwierigen topografi schen Bedingungen unter Beweis stellen sollte.
Die Teststrecke Lauban – Königszelt wies alle Eigenschaften einer Gebirgsbahn
auf. Nachdem die Mittel zur Elektrisierung genehmigt waren,
begann eine stürmische Entwicklung, die durch den Ersten Weltkrieg
unterbrochen wurde. In den zwanziger Jahren wurde das Engagement
fortgesetzt, das zum Erfolg der elektrischen Traktion in Deutschland beigetragen
hat. Die Betriebserfahrungen sowie deren technische Umsetzung
prägten die Entwicklung von Fahrzeugen, Oberleitungen und
anderen Einrichtungen der elektrischen Zugförderung der Deutschen
Reichsbahn.
Dieses Werk veranschaulicht ein Stück Zeitgeschichte und beschreibt
die Zusammenhänge zwischen den technischen, wirtschaftlichen sowie
gesellschaftlichen und politischen Entwicklungen dieser Epoche.
P. Glanert / T. Scherrans / T. Borbe / R. Lüderitz
1. Aufl age 2011, 253 Seiten mit CD-ROM, Hardcover
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Zusatzmaterial
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www.elektrischebahnen.de
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Antwort
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45039 Essen
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Vorname/Name des Empfängers
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Land, PLZ, Ort
Telefon
E-Mail
Branche/Wirtschaftszweig
Telefax
Bevorzugte Zahlungsweise □ Bankabbuchung □ Rechnung
Bank, Ort
Bankleitzahl
Kontonummer
Datum, Unterschrift
WZD2eb2011
Widerrufsrecht: Sie können Ihre Vertragserklärung innerhalb von zwei Wochen ohne Angabe von Gründen in Textform (z.B. Brief, Fax, E-Mail) oder durch Rücksendung der Sache widerrufen.
Die Frist beginnt nach Erhalt dieser Belehrung in Textform. Zur Wahrung der Widerrufsfrist genügt die rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an die Vulkan-Verlag GmbH, Versandbuchhandlung, Postfach 10 39 62, 45039 Essen.
Nutzung personenbezogener Daten: Für die Auftragsabwicklung und zur Pfl ege der laufenden Kommunikation werden personenbezogene Daten erfasst, gespeichert und verarbeitet. Mit dieser Anforderung erkläre ich mich damit einverstanden, dass ich vom
Oldenbourg Industrieverlag oder vom Vulkan-Verlag □ per Post, □ per Telefon, □ per Telefax, □ per E-Mail, □ nicht über interessante Fachangebote informiert und beworben werde. Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.
✘

Historie
eb – Elektrische Bahnen im Jahre 1912 – Teil 3
Schluss zu eb Heft 8-9/2012
Seiten 517–519
Rudolf Ritter von Oldenbourg, Juniorchef des
Verlags, starb im Alter von 67 Jahren
(Bild 13). Er hatte das vom Vater 1858 gegründete
Unternehmen zu beachtlicher
Größe geführt und daneben vielfältige andere
Aufgaben wahrgenommen. Sein Wirken
fand weithin Anerkennung, was sich in
zahlreichen Ehrungen niederschlug. Die
Redaktion würdigte ihn im Nachruf als bedeutenden
und charaktervollen Mann, dessen
Anregungen und Fürsorge sich die Mitarbeiter
oft hätten erfreuen können [36].
Im Reichstag stand die Behandlung eines
neuen Strafgesetzbuchs an, das in
mehrfacher Hinsicht auch die Eisenbahnen
und die elektrische Energie
berührte. Als Diskussionsgrundlage für
wünschenswerte Änderungen und Ergänzung
erschien ein straffer Überblick
über die relevanten Bestimmungen anhand
des Vorentwurfs [44]. Das Thema
soll noch getrennt behandelt werden.
begonnen, nachdem die Mittel bereitstanden.
Die Aufnahme des elektrischen Betriebs
war für 1914 vorgesehen. Bis dahin
sollten zwischen Dessau und Bitterfeld weitere
Erfahrungen gesammelt werden, aber
auch bereits Personalschulungen für den
erweiterten Betrieb stattfinden [54]. Etwa
gleichzeitig begann die Elektrifizierung der
schlesischen Gebirgsbahn und ihrer
Zweigstrecken. Dort bildete die Hauptstrecke
Lauban – Hirschberg – Königszelt den
Kern mit Verlängerung nach Nordwesten
bis Görlitz und nach Nordosten bis Breslau
sowie mit dem Zweig von Dittersbach bis
Glatz im Südosten. Von vornherein wurde
Elektrische Bahnbetriebe
Ein Rückblick auf die Entstehungsgeschichte
der ersten Wechselstrombahnen
führte in Deutschland wie im Ausland
durchwegs noch zu Stadt-,
Vorort- und Überlandstrecken [53]. Inzwischen
war jedoch die Elektrifizierung
der Hauptbahnen in den Vordergrund
gerückt. Sie sei in kurzer Zeit zu
einem umfangreichen Sondergebiet
der Technik geworden, das sich nur
von den damit beschäftigten Fachleuten
überblicken ließe. Deshalb schien
es geboten, in einem umfassenden,
auch rückblickenden Beitrag diesen
Bild 13:
Überblick zu vermitteln, wobei Stromart,
Rudolf von Oldenbourg [36].
Spannung und Frequenz sowie
die Triebfahrzeuge der ausgeführten Betriebe
im In- und Ausland eingehend behandelt
wurden. Für die Zukunft galten als Voraussetzungen,
unter denen der elektrische
dem Dampfbetrieb überlegen sein würde:
hohe Leistungsanforderungen, starker Verkehr,
Beseitigung der Rauchplage und
günstige Energiekosten. Auch militärische
1 AC 15 kV 16 2 / 3
Hz vorgesehen. Erste Probefahrten
sollten schon 1913 möglich
sein, der volle Betrieb 1915 aufgenommen
werden. In [55] ist das Vorhaben mit Kraftwerk,
Unterwerken, Fern- und Fahrleitungen,
Betriebsmitteln sowie den topografischen
Verhältnissen dargestellt.
In Österreich hatte das Eisenbahnministerium
Vorbehalte bestanden noch immer [49].
entschieden, mit Vorrang die
Die Verlängerung der ersten preußischen
Strecke Dessau – Bitterfeld bis Magdeburg
einerseits, bis Leipzig und von dort
nach Halle andererseits wurde umgehend
107 km lange Salzkammergutbahn Attnach-Puchheim
– Stainach-Irdning zu elektrifizieren,
die Arlbergbahn über Landeck
hinaus bis Bludenz sollte folgen. Einer breiten
Elektrifizierung der Staatsbahnen standen
die gleichen Vorbehalte entgegen wie
in Deutschland, militärische eingeschlossen.
Mit den seit Jahren laufenden Untersuchungen
sollten in erster Linie die Strecken
herausgefunden werden, die gegenüber
Dampfbetrieb den größten wirtschaftlichen
Erfolg versprachen. Obwohl günstige Energiekosten
wie durch die Wasserkräfte der
Alpen nach wie vor einen Schlüsselfaktor in
den Berechnungen bildeten, wurde untersucht,
ob die Elektrifizierung auch mit Wärmekraftwerken
wirtschaftlich sein könnte.
Anlass gaben die Gebiete nördlich der Donau,
die im Kaiserreich noch die Direktionen
Prag und Pilsen umfassten [56].
Seit zwei Jahren lief in der Schweiz
der Versuchsbetrieb mit 1 AC 15 kV
15 Hz auf dem ersten Abschnitt der
Lötschbergbahn von Spiez bis Frutigen
zu voller Zufriedenheit. Die anschließende
75 km lange Hauptstrecke
bis Brig mit beiderseits
27-‰-Rampen und am Scheitel dem
14,6 km langen Lötschbergtunnel
war nahezu fertig und sollte im Sommer
1913 in Betrieb gehen. Für die
Bahnenergieversorgung entstanden
zwei Wasserkraftwerke bei Spiez und
Kandergrund, die von den Bernischen
Kraftwerken errichtet wurden; sie
speisten die gesamte Strecke ohne
Unterwerke direkt mit 15 kV [57].
Südlich der Alpen planten die Italienischen
Staatsbahnen trotz ihres erfolgreichen
Drehstrombetriebs auf der Valtelinabahn
auch einen Versuch mit Einphasenstrom.
Dafür sollte die rund
30 km lange Strecke Turin – Pinerolo
ausgerüstet werden. Gegen DC-Vollbahnbetrieb
sprachen konkrete Erfahrungen
bei einer Bahn, die allerdings
nur 600 V Stromschienenspannung verwendete.
Höhere Leistungsfähigkeit hätte man
mit Spannungen bis 2500 V erreichen können,
was aber die Reihenschaltung von Fahrmotoren
erfordert hätte, technisch nachteilig
und nicht wirtschaftlich wäre [41].
Norwegens erster elektrischer Bahnbetrieb
war als Teil der energieintensiven
Kunstdüngerindustrie im Süden des Landes
entstanden. Der Endpunkt Rjukan
gab der Bahn den Namen. Ein Fährbetrieb
über den Binnensee Tinnsjö verband
ihre zwei 30 und 16 km langen eingleisi-
110 (2012) Heft 11
659

Historie
gen Teilstrecken. Die 1909 mit Dampf
eröffnete Bahn wurde in den folgenden
zwei Jahren von der AEG mit 1 AC 10 kV
16 Hz elektrifiziert, laut anderer Quelle
15Hz, die Energie über je einen Umformer
pro Streckenteil aus den unternehmenseigenen
Großkraftwerken abgezweigt.
In [60] sind die elektrischen Bahnanlagen
eingehend beschrieben und
erste Betriebserfahrungen mitgeteilt. Auf
20 eng parallel laufenden 10-kV-Drehstromleitungen
der Rjukanfosanlage fanden
auch Messungen der „statischen Induktion
(Influenz)“ statt, womit kapazitive
Beeinflussung gemeint war [40].
Zwei meterspurige Industriebahnen
der Rombacher Hüttenwerke in Lothringen,
1905 und 1908 in Betrieb genommen,
wurden mit Gleichstrom elektrifiziert,
die eine wegen der betrieblichen
Gegebenheiten mit nur 750 V (Bild 14),
die andere mit 2 kV. Die hohe Spannung
galt als bahnbrechend [61].
Bild 14:
Schmalspurbahn der Rombacher Hüttenwerke in Lothringen (Figur 759 aus [61]).
Spurweite 1m, Fahrleitungsspannung DC 750 V, Doppellokomotive 28 t schwer, davon 6 t elektrische
Ausrüstung und 11 t Ballast, Leistung 4 · 54 PS einstündig
Stadt- und Vorortverkehr
Die Umstellung der Berliner Stadt-, Ringund
Vorortbahnen auf elektrischen Betrieb
glich einer unendlichen Geschichte. Obwohl
das erste Projekt bis 1899 zurück
reichte und Teilstrecken bereits erfolgreich
mit Gleichstrom betrieben wurden, führten
das Hamburger Vorbild und die Erfolge
bei der Fernbahnelektrifizierung zu dem
Plan, auch die Berliner Strecken mit Wechselstrom
zu elektrifizieren [48; 49]. Die
grundsätzliche Entscheidung zur Umstellung
auf elektrischen Betrieb ließ bis in die
1920er Jahre auf sich warten, was sogar
den Verdacht weckte, die deutsche Elektroindustrie
könnte der Aufgabe nicht gewachsen
sein. Dieser Trugschluss veranlasste
zu einer Betrachtung über die
weitreichende Bedeutung dieser Industrie
für die gesamte Gesellschaft [50].
Im Herbst 2011 waren eine Vorortbahn
ab dem Bonner Rheinufer auf die rechte
Rheinseite nach Siegburg und eine weitere
aus der Bonner Innenstadt, nahe Staatsbahnhof
und Endpunkt der Rheinuferbahn
von Köln, bis Oberdollendorf in Richtung
Königswinter in Betrieb gegangen. Beide
Bahnen fuhren über die Rheinbrücke
(Bild 15) und in der Gemeinde Beuel auf
Straßenbahngleisen mit 500 bis 560 V, womit
auf jeder Strecke eine Spannungstrennstelle
vorgegeben war (Bild 16). Ein Jahr
später wurde auch Königswinter erreicht.
Alle Einrichtungen bewährten sich [42].
In dem verzweigten, von mehreren Gesellschaften
betriebenen, nach unterschiedlichen
Grundsätzen erbauten und noch
ständig erweiterten Londoner Nahverkehrsnetz
steigerte die elektrische Betriebsform
die Leistungsfähigkeit gegenüber Dampfbetrieb
enorm. Dabei wurde versucht, auch
die Spurpläne zu verbessern [47].
Die Verkehrsverhältnisse in Konstantinopel,
heute Istanbul, galten besonders auf
der europäischen Seite des Bosporus als
dringend verbesserungsbedürftig, um das
übervölkerte Zentrum zu entlasten und
neue Siedlungsgebiete in den Vororten zu
erschließen. Aus einer Reihe von Vorschlägen
fand eine von der Berliner Eisenbahnbetriebsgesellschaft
Lenz & Co entworfene
elektrische Schnellbahn die größte Zustimmung;
im Frühjahr 1912 erhielt das Unternehmen
die Konzession dafür [46].
Bild 15:
Zug aus zwei Trieb- und zwei Mittelwagen der Bonner Vorortbahnen auf der Rheinbrücke (Figur 600 aus [42]).
Bahnenergieversorgung
Bei den in Deutschland zu jener Zeit elektrisch
betriebenen Vollbahnen lagen Erfahrungen
mit den Dampfkraftwerken in
Altona und Muldenstein sowie mit dem
Unterwerk Bitterfeld als Speisepunkt der
Oberleitungen vor. Die technische Ausrüstung
erfüllte offenbar die Anforderungen
in vollem Umfang, obwohl vielfach Neuland
hatte betreten werden müssen. Die
maßgebenden Überlegungen wurden
eingehend dargelegt, Betriebserfahrungen
verglichen und Hinweise für künftige
660 110 (2012) Heft 11

Historie
Bild 16:
Streckenspeiseplan Bonn – Siegburg und – Königswinter, Rheinbrücke nach Bonn in km 0,3 und 1,3 (Figur 620 aus [42].
Umformerwerk Ramersdorf in km 5,4 für DC 1 000 V mit 2 · 350 kW
Blitzpfeil = Streckenblitzschutz
in Siegburg Hörnerblitzschutz mit Ausschalter, auch an allen Übergängen von Speisekabel auf -freilei tung (links)
Anlagen gegeben [51]. Neben einem Foto
(Bild 17) wurden einige Grundrisse, Schaltbilder
und Belastungsganglinien gezeigt,
auch schon von den schlesischen Anlagen.
Etwas anders stellte sich die Entwicklung
der Fahrleitungen dar, die vom Flacheisen
der Berliner Ausstellungsbahn 1879 bis zur
15-kV-Oberleitung mit Vielfachaufhängung
reichte. Sonderkonstruktionen erforderte
der Drehstrombetrieb, bei Stadtschnellbahnen
bewährte sich die dritte Schiene, und
schon damals versuchte man, Straßenbahnen
ohne das Stadtbild störende Oberleitung
zu versorgen (Bild 18).
Elektrische Triebfahrzeuge
Für die Bauarten elektrischer Lokomotiven
und Triebwagen bestanden bereits die
weitgehend bis heute gültigen Bezeichnungen
nach Zahl der Radsätze, Radsatzfolge,
Treib- und Laufradsätzen. Die Darstellung
war 1908 vom Verein Deutscher
Eisenbahnverwaltungen beschlossen worden.
Beitrag [39] apellierte, diese konsequenter
anzuwenden und unterbreitete
Vorschläge für weitere einheitliche Bezeichnungen.
Der Verfasser erklärte diese
anhand einer nur 1 1 / 2
Druckseiten langen
Liste aller ihm bekannten, bis dahin weltweit
gebauten oder entworfenen elektrischen
Eisenbahntriebfahrzeuge.
Elektromobilität auf der Schiene demonstrierten
schon damals auch Akkumulator-Lokomotiven
für den Rangierdienst in
Werkstätten, Häfen und verzweigten Industrienetzen.
Eine überdurchschnittlich leistungsfähige
solche Lokomotive hatte die
Hauptwerkstätte Königsberg-Ponarth erhalten
[62].
Elektrische Leistungsübertragung bei
Verbrennungstriebwagen war zwar seit
Jahren eingeführt, neue Hersteller sorgten
aber auch für neue konstruktive Ansätze
(Bild 19) [45].
Wirtschaftliches
Einem an anderer Stelle veröffentlichten
Wirtschaftlichkeitsvergleich zwischen
Dampf- und elektrischer Lokomotive wurde
in [58] unter einer nicht sehr treffenden
Überschrift widersprochen. Abgesehen
von der Systematik des Vergleichs wurde
vor allem die Annahme zurechtgerückt,
die Nutzung von Wasserkräften sei zu aufwändig;
die Schriftleitung ergänzte dies
mit zehn Gegenbeispielen aus dem In- und
Ausland. Auch einige unberücksichtigte
Gesichtspunkte, die für den elektrischen
Betrieb sprachen, wurden angeführt.
Außer mit Technik und Betrieb hatten sich
öffentliche wie private Verkehrsunternehmen
schon damals mit vielschichtigen wirtschaftlichen
Fragen auseinanderzusetzen.
Auf der Kostenseite bildete der Personalaufwand
den bedeutendsten Block mit fortgesetzt
steigender Tendenz. Ein Vergleich
aufgrund von Zahlen des Vereins deutscher
Straßen- und Kleinbahnen zeigte Personalkostenunterschiede
weniger zwischen
Überland- und Straßenbahnen, erheblich
aber von Stadt zu Stadt. So schwankte die
Personalzahl bezogen auf 100000 Wagenkilometer
zwischen 7 und 14, im Schnitt lag
sie bei Straßenbahnen knapp unter, bei
Überlandbahnen wenig über 10 [37].
Vor allem städtische Unternehmen
klagten regelmäßig in den Geschäftsberichten
über vergleichsweise hohe Soziallasten,
Steuern und Abgaben. Die Auswertung
von Zahlen des Kleinbahnvereins
sollte zu einer objektiven Bewertung füh-
Bild 17:
Maschinenhaus Kraftwerk Altona der Stadt- und Vorortbahn Blankenese – Hamburg – Ohlsdorf
(Figur 1 aus Tafel VI zu [51]).
sieben Turbosätze 1 500 min –1 , 6 300 V 25 Hz 1 250 (kurzzeitig 1 700) kW
110 (2012) Heft 11
661

Historie
Bild 18:
Unterirdische Stromzuführung bei der Budapester Straßenbahn
1889 (Figur 708 aus [52]).
Bild 19:
Benzolelektrischer Bo‘2‘-Triebwagen von Bergmann-Elektrizitätswerke für Preußische Staatseisenbahn verwaltung
(Figur 672 aus [45]). Dienstmasse 46 t, Verbrennungsmotor 100 PS, Generator 300 V, Antrieb 2 · 85 PS
einstündig
ren [43]. Als Fortsetzung dazu gekennzeichnet
wurden in [59] die zum Substanzerhalt
nötigen Rücklagen abhängig von
der Art der Bahn untersucht und schließlich
die Wirtschaftsergebnisse zahlreicher
Betriebe in Tabellenform aufgelistet.
Zum Ermittleln des Zeitwerts von Bahnanlagen
wurde ein Berechnungsmodell
entwickelt, das Alter und Abnützung im
Verhältnis zu den Instandhaltungsaufwendungen
und einer womöglich eintretenden
Verminderung der Leistungsfähigkeit
berücksichtigte [38].
Weitere Nachrichten
Die Preußische Staatseisenbahnverwaltung
gab über 70 elektrische Lokomotiven in
Auftrag, von denen 28 für die Direktion
Halle und 44 für die Direktion Breslau bestimmt
waren. Insgesamt umfasste der Bestand
damit 97 Wechselstromhauptbahnlokomotiven.
Hinzu kamen 140 elektrische
Triebwagen bei der Direktion Altona. Für
Schlesien wurden neu auch fünf elektrische
Nebenbahn-Triebwagen bestellt (Heft 25).
Um die mehrfachen Vorteile von Kugelund
Rollenlagern gegenüber Gleitlagern
auch zahlenmäßig zu erfassen, führte die
preußische Staatseisenbahn Vergleichsversuche
durch (Heft 27).
Kabel anstelle von Freileitungen versprachen
zwar geringeren Unterhalt, waren
aber störanfälliger. Als häufige Ursache
wurden „Oszillationen“ in den Verbauchernetzen
ermittelt, deren Betriebsbedingungen
und Spannungskurvenform schärfer
zu beobachten wären. In Frankreich
wurde die Kabelprüfspannung von doppelter
auf dreifache Betriebsspannung erhöht.
Auch wurden die Elektrizitätswerke
gewarnt, billige aber minderwertige Kabel
einzukaufen. Mit zunehmend mehr verlegten
Kabeln wuchs auch die Bedeutung der
Fehlerbestimmung (Hefte 30 und 31).
In Paris stand die Elektrifizierung des
westlichen Vorortbahnnetzes, vom Gare
Saint-Lazare ausgehend, bevor. Eine erste
Rate war im Budgetentwurf für 1913 eingestellt,
bis 1916 sollte die Umstellung abgeschlossen
sein (Heft 31).
Bei zwei Bergbahnen in Österreich traten
wesentliche Veränderungen ein: Für die
bislang mit Dampflokomotiven betriebene
Zahnradbahn zum Kahlenberg in Wien
wurde eine Kleinbahn mit elektrischem Betrieb
konzessioniert. Bei Bozen war eine
zeitweise für Personenbeförderung zugelassene
Materialseilbahn abgebrochen und
eine neue Seilbahn in Betrieb genommen
worden: die Kohlernbahn; sie gilt heute als
älteste „moderne“ Seilbahn der Welt. In
den Eisenbahnwerkstätten ersetzten Einzelantriebe
immer mehr die Gruppenantriebe
von Werkzeugmaschinen (Heft 33).
In der Bahnindustrie herrschte Vollbeschäftigung.
Die AEG erweiterte ihre Fertigungskapazitäten
in allen Bereichen. In
der Bahntechnik standen Wechselstrommotoren
für Vollbahnlokomotiven und die
zugehörigen Schalt- und Steuerungseinrichtungen
im Vordergrund. Die Fertigung
von Eisenbahnsignalen wurde von Berlin
nach Frankfurt verlegt (Heft 34). Auch so
große Energieversorgungsunternehmen
wie die Rheinisch-Westfälischen Elektrizitätswerks
AG waren direkt mit Straßen-,
Klein- und Überlandbahnen verbunden, in
der Absicht, den Stromabsatz steigern zu
können. Immerhin warfen die Bahnen Dividenden
von 3 bis 7,5 % ab (Heft 35).
Verbrennungstriebwagen mit elektrischer
Leistungsübertragung waren in Amerika mit
und ohne Hilfsbatterie im Einsatz. Für Akkumulatortriebwagen
wurde eine Vielfachsteuerung
erprobt. Die Ergebnisse einer Versuchsfahrt
mit einem Drei-Wagen-Zug sind
ausführlich wiedergegeben. Die Beiträge beruhten
auf Berichten der amerikanischen
Zeitschrift Electric Railway Journal (Heft 36).
Ralf Roman Rossberg
Hauptbeiträge Jahrgang 10 (1912) Hefte 25 bis 36
E.K.B. = Elektrische Kraftbetriebe und Bahnen
[36] Redaktion: Rudolf von Oldenbourg †. In:
E.K.B. 10 (1912), H. 25, S. 521–522.
[37] Ertel, Artur: Der Personalaufwand elektrischer
Bahnen. In: E.K.B. 10 (1912),
H. 25, S. 523–528.
[38] Wattmann: Sachwerte von Betriebsanlagen
und ihre Schätzung. In: E.K.B. 10 (1912),
H. 25, S. 528–533.
[39] Hruschka, Artur: Einteilung und Bezeichnung
der elektrischen Triebfahrzeuge. In:
E.K.B. 10 (1912), H. 26, S. 541–546.
[40] Marguerre: Einige Messungen über influenzierte
Spannungen in Freileitungen. In:
E.K.B. 10 (1912), H. 26, S. 547–548.
[41] Weinberger: Einiges über die Entwicklung
des elektrischen Bahnwesens in Italien. In:
E.K.B. 10 (1912), H. 27, S. 561–565.
662 110 (2012) Heft 11

Historie
[42] Brugsch, E.: Die elektrischen Vorortbahnen
Bonn – Siegburg und Bonn – Königswinter.
In: E.K.B. 10 (1912), H. 27, S. 566–572;
H. 28, S. 581–591.
[43] Ertel, A.: Die Belastung der elektrischen
Bahnen durch Wohlfahrtseinrichtugnen,
Steuern und Abgaben. In: E.K.B. 10 (1912),
H. 28, S. 591–595; H. 29, S. 608–612.
[44] Coermann, W.: Die Elektrizität im Vorentwurfe
zu einem deutschen Strafgesetzbuch.
In: E.K.B. 10 (1912), H. 28, S. 595–596.
[45] Wechmann, Wilhelm: Neuere benzolelektrische
Triebwagen. In: E.K.B. 10 (1912),
H. 30, S. 621–627.
[46] Brugsch, E.: Die zukünftige elektrische Schnellbahn
für Konstantinopel und seine am europäischen
Ufer des Bosporus gelegenen Vororte.
In: E.K.B. 10 (1912), H. 31, S. 641–644.
[47] Kemmann, G.: Betriebsverstärkungen auf
dem Bahnnetz des Londoner Innenringes
seit Einführung elektrischer Zugkraft. In:
E.K.B. 10 (1912), H. 31, S. 644–653; H. 33,
S. 699–704.
[48] Pforr, Ph.: Betrachtungen zur Elektrisierung
der Berliner Stadt-, Ring- und Vorortbahnen.
In: E.K.B. 10 (1912), H. 32, S. 661–662.
[49] Brecht, G.: Einiges über Elektrisierung von
Hauptbahnen. In: E.K.B. 10 (1912), H. 32,
S. 662–669.
[50] Wiener, J.: Die Stellung der deutschen Elektroindustrie
im Staatsganzen. In: E.K.B.
10 (1912), H. 32, S. 669–670.
[51] Idelberger: Kraft- und Unterwerke für
Wechselstrombahnen. In: E.K.B. 10 (1912),
H. 32, S. 671–673, mit vierseitiger Tafel VI.
[52] Arns: Die Entwicklung der Stromzuführungseinrichtungen
elektrischer Bahnen.
In: E.K.B. 10 (1912), H. 32, S. 673–679.
[53] Dietl, Gustav: Ein kurzer geschichtlicher
Überblick über die Wechselstrom-Zugförderung
im Stadt- und Vorortverkehr. In:
E.K.B. 10 (1912), H. 32, S. 679–682.
[54] Heyden: Über die Einführung der elektrischen
Zugförderung auf der Strecke Magdeburg
– Leipzig – Halle. In: E.K.B. 10 (1912),
H. 32, S. 682–683.
[55] Kleinow, Walter: Die elektrische Zugförderung
Lauban – Königszelt mit abzweigenden
Strecken. In: E.K.B. 10 (1912), H. 32,
S. 683–686.
[56] Hruschka, A.: Stand der Arbeiten zur Elektrisierung
der österreichschischen Staatsbahnen.
In: E.K.B. 10 (1912), H. 32,
S. 686–688.
[57] Thormann, L.: Elektrische Zugförderung
auf der Berner Alpenbahn. In: E.K.B.
10 (1912), H. 32, S. 688–690.
[58] Brecht: Gedanken über die Zukunft des Lokomotivbaues.
In: E.K.B. 10 (1912), H. 32,
S. 690–692.
[59] Ertel, A.: Rücklagen und Betriebsergebnisse
der elektrischen Bahnen. In: E.K.B.
10 (1912), H. 33, S. 693–699.
[60] Marguerre: Elektrisierung der Rjukanbahn.
In: E.K.B. 10 (1912), H. 34, S. 713–727.
[61] Schroedter: Elektrische Eisenerztransportbahnen
der Rombacher Hüttenwerke. In:
E.K.B. 10 (1912), H. 35, S. 733–743; H. 36,
S. 753–760.
[62] Riep, F.: Vollspurige Akkumulatoren-Lokomotiven
für den Verschiebedienst. In:
E.K.B. 10 (1912), H. 36, S. 761–762.
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PAWZD32012

Impressum
7. und
8. März
2013
eb – Elektrische Bahnen
Gegründet 1903 von Prof. Wilhelm Kübler,
Königlich Sächsische Technische Hochschule zu Dresden.
Herausgeber:
Dr. Ansgar Brockmeyer, CEO High Speed and Commuter Rail, Siemens Rail Systems, Erlangen
Dipl.-Ing. Thomas Groh, Geschäftsführer, DB Energie GmbH, Frankfurt am Main (federführend)
Dr.-Ing. Friedrich Kießling, Baiersdorf
Prof. Dr.-Ing. Peter Mnich, Fachgebiet Betriebssysteme elektrischer Bahnen, Technische Universität Berlin
Dr.-Ing. Steffen Röhlig, ELBAS Elektrische Bahnsysteme Ingenieur-Gesellschaft mbH, Dresden
Prof. Dr.-Ing. Andreas Steimel, Lehrstuhl für elektrische Energietechnik
und Leistungs elektronik, Ruhr-Universität, Bochum
Beirat:
Dipl.-El.-Ing. ETH Martin Aeberhard, Leiter Systemdesign, SBB AG Infrastruktur Energie, Zollikofen (CH)
Dipl.-Ing. Dirk Behrends, Eisenbahn-Bundesamt, Bonn
Dipl.-Ing. Christian Courtois, Leiter des Geschäftsgebietes Traktionsenergie-Versorgungs systeme
in der Direction de l‘ingéniere der SNCF, Paris (FR)
Dr.-Ing. Thomas Dreßler, Experte für Energie, Schieneninfrastruktur-Dienstleistungsgesellschaft mbH,
Abteilung Benannte Stelle, Wien (AT)
Dr.-Ing. Gert Fregien, Bereichsleiter Betreuung Bahnbetreiber, Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge
GmbH, München
Dr. Andreas Fuchs, Principal Engineer, Siemens Rail Systems, Erlangen
Dipl.-Ing. Axel Güldenpenning, Bad Homburg
Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtschaftsing. Wolfgang Harprecht, Senior Consultant, Marburg an der Lahn
Dipl.-Verwaltungsbetriebswirt Alfred Hechenberger, Standortverantwortlicher München und Leiter Öffentlichkeitsarbeit,
DB Systemtechnik, München
Dr. Dieter Klumpp, Mannheim
Dr. Werner Krötz, Abteilungsleiter Stromabnehmer und Oberleitungsanlagen, DB Netz AG, Frankfurt am Main
Dipl.-Ing Hans Peter Lang, Vorsitzender der Geschäftsführung DB Systemtechnik, Minden
Dipl.-Ing. Martin Lemke, Leiter Planung und Projekte, DB Energie GmbH, Köln
Prof. Dr.-Ing. Adolf Müller-Hellmann, Geschäftsführer VDV-Förderkreis e.V., Köln
Dr. Dipl.-Ing. Johann Pluy, Geschäftsbereichsleiter Energie, ÖBB-Infrastrukturtechnik AG., Wien
Dr. Thorsten Schütte, Senior Scientist, Atkins Sverige AB, Västers (SE)
Dipl.-Ing. Peter Schulze, Bauherrenfunktion Großprojekte, DB Netz AG, Berlin
Dipl.-Ing. Udo Stahlberg, Fachbereichsleiter Nahverkehrs-Schienenfahrzeuge, elektrische
Energieanlagen und Standseilbahnen, Verband Deutscher Verkehrsunternehmen (VDV), Köln
Prof. Dr.-Ing. Arnd Stephan, Lehrstuhl für Elektrische Bahnen, TU Dresden, Dresden
Dipl.-Ing. (FH) Mike Walter, Leiter Kompetenzcenter Elektrotechnik,
Balfour Beatty Rail GmbH, Offenbach am Main
Dipl.-El.-Ing. ETH Urs Wili, Geschäftsleitung Furrer + Frey AG, Bern (CH)
Redaktionsleitung:
Eberhard Buhl, M.A. (verantwortlich),
Fon: +49 89 45051-206, Fax: -207,
E-Mail: buhl@oiv.de, Postanschrift siehe Verlag.
Fachredaktion:
Dipl.-Ing. Andreas Albrecht, Dresden
Dipl.-Ing. Martin Binswanger, Mering
Dipl.-Ing. Erich Braun, Schwalbach
Dipl.-Ing. Roland Granzer, Dresden (verantwortlich für die Hauptbeiträge)
Dipl.-Ing. Walter Gunselmann, Siemens Rail Systems, Erlangen
Dr.-Ing. Friedrich Kießling, Baiersdorf
Dipl.-Ing. Wolfgang Kropp, Balfour Beatty Rail GmbH, Offenbach am Main
Redaktionelle Mitarbeit:
Dipl.-Ing. Uwe Behmann, St. Ingbert
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„eb – Elektrische Bahnen“ erscheint 10 x jährlich (davon 2 Doppelhefte).
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Jahresinhaltsverzeichnis im Dezemberheft. – Mikrofilmausgaben ab 44. Jahrgang, 1973,
sind durch University Mikrofilms Ltd., St. John‘s Road Tylers Green High Wycombe, Buckinghamshire,
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ISSN 0013-5437
Gedruckt auf chlor- und säurefreiem Papier
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Termine
Messen, Tagungen, Fachausstellungen
exporail 2012
SIFER 2013
07.-09.11.2012 Mack Brooks Exhibitions
Moskau (RU) Fon: +44 1727 814-400, Fax: - 401
E-Mail: exporailrussia@mackbrooks.com,
Internet: www.exporailrussia.com
26.-28.03.2013 Mack Brooks France
Lille (FR) Fon: +33 03 59560637,
E-Mail: sifer@mackbrooks.com,
Internet: www.sifer2013.com
12. Signal+Draht-Kongress
41. Tagung Moderne Schienenfahrzeuge
08.-09.11.2012 DVV Media Group GmbH
Fulda (DE) c/o punktgenau GmbH
Fon: +49 40 23714-470, Fax: - 471,
E-Mail: eurailpress-events@dvvmedia.com,
Internet: www.eurailpress.de
8. Eisenbahn Forum
27.-28.11.2012 Schreck-Mieves
Darmstadt(DE) Fon: +49 6502 9941-66, Fax: - 68,
E-Mail: info@schreck-mieves.de,
Internet: www.schreck-mieves-seminare.de
IZBE-Symposium Elektrische Fahrzeugantriebe
und -ausrüstungen
29.-30.11.2012 Innovationszentrum Bahntechnik Europa e. V.
Dresden (DE) Fon: +49 351 4769857, Fax: +49 351 4519675,
E-Mail: info@izbe.eu,
Internet: www.izbe.eu
Exporail India
06.-07.12.2012 Mack Brooks
New Delhi (IN) Fon: +44 1727 814400,
E-Mail: info@mackbrooks.co.uk
Internet: www.mackbrooks.com/
6. acrps – a.c. rail power supply –
Internationale Konferenz für Energieversorgungsanlagen
von Wechselstrombahnen
07.-08.03.2013 Internet: www.acrps.info,
Leipzig (DE) (siehe auch Anzeige in diesem Heft)
07.-10.04.2013 Technische Universität Graz
Graz (AT) Fon/Fax: +43 316 873-6216,
E-Mail: claudia.kaufmann@
schienenfahrzeugtagung.at
Internet: www.tugraz.at
IZBE-Symposium Nachhaltigkeit in der Bahntechnik –
Belastung oder Mehrwert?
18.-19.04.2013 Innovationszentrum Bahntechnik Europa e. V.
Dresden (DE) Fon: +49 351 4769857, Fax: +49 351 4519675,
E-Mail: info@izbe.eu,
Internet: www.izbe.eu
60. UITP World Congress and Exhibition
26.-30.05.2013 UITP
Genf (CH) E-Mail: anhorn.philippe@tpg.ch,
Internet: www.uitpgeneva2013.org
suissetraffic 2013
27.-29.05.2013 suissitraffic
Genf (CH) Fon: +41 31 3401182,
E-Mail: suissetraffic@bernexpo.ch,
Intenet: suissetraffic-expo.ch
VDV-Jahrestagung 2013
17.-19.06.2013 VDV Köln
Mainz (DE) Fon: +49 221 57979-151, Fax: -8151,
E-Mail: uhlemann@vdv.de,
Internet: www.vdv.de
Rail Tech Europe 2013
19.-21.03.2013 europoint
Amersfoort (NL) Fon: +31 30 69-81800, Fax: -17394,
E-Mail: svanbeekrailtech-europe.com
Internet: www.railtech-europe.com

HOCHLEISTUNG I PRÄZISION I ZUVERLÄSSIGKEIT
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Wirtschaftliche
Oberleitungsinstandhaltung
Sicherheit, Präzision und Wirtschaftlichkeit. Diese wichtigen Faktoren
zeichnen Plasser & Theurer bei der modernen Oberleitungsinstandhaltung
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