eb - Elektrische Bahnen Eröffnung der ersten Etappe der Durchmesserlinie Zürich (Vorschau)
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<strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong><br />
Elektrotechnik<br />
im Verkehrswesen<br />
B 2580<br />
6/2014<br />
Juni<br />
Standpunkt<br />
K. Sommer<br />
Fokus<br />
Thema<br />
<strong>Eröffnung</strong> <strong>der</strong> <strong>ersten</strong> <strong>Etappe</strong> <strong>der</strong> <strong>Durchmesserlinie</strong> <strong>Zürich</strong><br />
Traktionsenergi<strong>eb</strong>ilanz mit Rückspeisung im DB-Netz im Jahr 2013<br />
Praxis<br />
S-Bahn Berlin im Jahr 2013<br />
Report<br />
100 Jahre Innovationen aus Genf für die BLS Lötschbergbahn – Teil 1<br />
Forum<br />
Leserforum<br />
Fahrzeugtechnik<br />
Umrüstung <strong>der</strong> DB-Lokomotiven BR 182 für den Personenverkehr bei <strong>der</strong> DB Regio<br />
Fahrleitungsanlagen<br />
Errichtung <strong>der</strong> Oberleitungsbauart 2.1 Wien – St. Pölten<br />
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
Autotransformatorsystem für die Luino-Linie<br />
Modellierung von Erdungs- und Rückleitungssystemen elektrischer <strong>Bahnen</strong><br />
Historie<br />
100 Jahre Innovationen aus Genf für die BLS Lötschbergbahn – Teil 2<br />
e b – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> im Jahre 1964 – Teil 2
NEU<br />
<strong>eb</strong> – International<br />
<strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
INTERNATIONAL<br />
Zur InnoTrans 2014: internationale Themen<br />
komplett in englischer Sprache<br />
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Ihre Ansprechpartner im Verlag:<br />
Kirstin Sommer<br />
VERLAGSLEITUNG<br />
Telefon: +49 89 203 53 66-36, Telefax: +49 89 203 53 66-99<br />
E-Mail: sommer@di-verlag.de<br />
Angelika Weingarten<br />
MEDIABERATUNG<br />
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E-Mail: weingarten@di-verlag.de<br />
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23.–26.09.2014<br />
Berlin<br />
Besuchen Sie uns an<br />
unserem <strong>eb</strong>-Messestand<br />
im IZBE, Halle 7.2 b, Stand 200.<br />
Wir freuen uns auf Sie!
Standpunkt<br />
<strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> auf<br />
internationaler Schiene<br />
D<br />
ie wachsende Globalisierung erfor<strong>der</strong>t in<br />
vielen Bereichen eine stärkere internationale<br />
Ausrichtung.“<br />
Dieses Zitat aus dem Bundesministerium<br />
für Bildung und Forschung spiegelt<br />
sich auch im Markt <strong>der</strong> Bahnelektrifizierung wi<strong>der</strong>.<br />
Sie als Leser möchten sich über das weltweite Geschehen<br />
in <strong>der</strong> Bahn-Elektrotechnik im Verkehrswesen<br />
informieren. Sie als Unternehmen möchten über<br />
die deutschsprachigen Märkte hinaus, auch im Ausland<br />
auf sich aufmerksam machen.<br />
In den letzten Monaten wurden wir daher häufig<br />
mit dem Wunsch konfrontiert hierfür eine entsprechende<br />
neue Plattform zu bieten.<br />
Ich freue mich nun, Ihnen bereits heute unsere<br />
zur diesjährigen InnoTrans erscheinende internationale<br />
Ausgabe <strong>der</strong> <strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> INTER<br />
NATIONAL anzukündigen.<br />
Parallel zur Doppelausgabe 8/9-2014, die wie gewohnt<br />
zur InnoTrans erscheinen und dort in hoher<br />
Zusatzauflage verbreitet wird, veröffentlichen wir<br />
auch <strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> INTERNATIONAL in englischer<br />
Sprache. Dieses Heft wird jedoch nicht einfach<br />
nur englischsprachiges Abbild <strong>der</strong> deutschen<br />
Ausgabe sein. Hier werden Beiträge veröffentlicht,<br />
die über eine hohe internationale Relevanz verfügen.<br />
Sie als Abonnent können diese<br />
Ausgabe <strong>der</strong> <strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> als ePaper in unserem MediaCenter<br />
unter www.di-verlag.de<br />
online lesen. Gleichzeitig wird <strong>eb</strong> –<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> INTER NATIONAL<br />
als Heft in hoher Auflage auf <strong>der</strong><br />
InnoTrans verbreitet und darüber<br />
hinaus an ein ausgesuchtes<br />
internationales Fachpublikum<br />
aus <strong>der</strong> Branche <strong>der</strong> Bahnelektrifizierung<br />
geliefert.<br />
Da wir schon heute von Unternehmen<br />
<strong>der</strong> Bahnindustrie,<br />
von Autoren und Lesern große<br />
Zustimmung zu diesem Projekt<br />
erhalten, haben wir uns dazu entschieden,<br />
in 2015 zwei internationale<br />
Ausgaben <strong>der</strong> <strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> zu veröffentlichen.<br />
Gern nehmen wir Ihren englischsprachigen Fachbeitrag<br />
entgegen, den Sie mit <strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
INTERNATIONAL einem qualifizierten, internationalen<br />
Leserkreis präsentieren können.<br />
Besuchen Sie uns im September auf <strong>der</strong> InnoTrans<br />
auf unserem Gemeinschaftsstand mit <strong>der</strong> IZBE –<br />
Inno vationszentrum Bahntechnik Europa, Stand 200<br />
in Halle 7.2b.<br />
Ich bin gespannt auf einen regen Austausch und<br />
Ihre Meinung zu <strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> und <strong>eb</strong> –<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> INTERNATIONAL.<br />
Kirstin Sommer<br />
Verlagsleiterin<br />
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />
112 (2014) Heft 6<br />
317
Inhalt<br />
6 / 2014<br />
<strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong><br />
Elektrotechnik<br />
im Verkehrswesen<br />
Standpunkt<br />
317 K. Sommer<br />
<strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> auf<br />
internationaler Schiene<br />
Fokus<br />
Thema<br />
320 <br />
Urs Wili<br />
<strong>Eröffnung</strong> <strong>der</strong> <strong>ersten</strong> <strong>Etappe</strong> <strong>der</strong><br />
<strong>Durchmesserlinie</strong> <strong>Zürich</strong><br />
322 <br />
19 %<br />
22 %<br />
22 %<br />
37 %<br />
DB<br />
Fernverkehr<br />
DB Regio<br />
DB Fremdunternehmen<br />
Schenker Rail<br />
Traktionsenergi<strong>eb</strong>ilanz mit<br />
Rückspeisung im DB-Netz im Jahr 2013<br />
324 <br />
Praxis<br />
325 <br />
S-Bahn Berlin im Jahr 2013<br />
Report<br />
100 Jahre Innovationen aus Genf für die<br />
BLS Lötschbergbahn – Teil 1<br />
Forum<br />
Titelbild<br />
S-Bahn am Berliner Hauptbahnhof<br />
© _fla / #36115121 / www.depositphotos.com<br />
327 Leserforum
Inhalt<br />
Hauptbeiträge<br />
Fahrzeugtechnik<br />
361 <br />
Historie<br />
328<br />
G. Behrendt, T. Geyer, U. Grützner, U. Hempel<br />
Umrüstung <strong>der</strong> DB-Lokomotiven BR 182 für den<br />
Personenverkehr bei <strong>der</strong> DB Regio<br />
Modification of the DB freight locomotives BR 182<br />
for the regional rail transport at DB Regio<br />
Modification des lokomotives fret du type BR 182<br />
de la DB pour le traffic régional de la DB Regio<br />
Fahrleitungsanlagen<br />
364 <br />
100 Jahre Innovationen aus Genf für die<br />
BLS Lötschbergbahn – Teil 2<br />
<strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> im Jahre 1964 – Teil 2<br />
) 1000334 b)<br />
Ax<br />
TS<br />
100<br />
Ax<br />
1000<br />
TS<br />
100<br />
Nachrichten<br />
372 <strong>Bahnen</strong><br />
FD<br />
400<br />
150<br />
344 <br />
FD<br />
400<br />
150<br />
G. Kirmaier, F. Kurzweil<br />
Errichtung <strong>der</strong> Oberleitungsbauart 2.1 Wien – St. Pölten<br />
Construction of overhead contact line type 2.1 on the<br />
high-speed line Vienna – St Pölten<br />
Montage de la caténaire de type 2.1 sur la LGV Vienne – St-Pölten<br />
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
374 Energie und Umwelt<br />
375 Berichtigungen und Nachträge<br />
380 Impressum<br />
U3 Termine<br />
M. A<strong>eb</strong>erhard, E. Basler, F. Leu<br />
Autotransformatorsystem für die Luino-Linie<br />
Auto-transformer system for the Luino-Railway Service<br />
Un système d’autotransformateur pour la ligne de Luino<br />
355 <br />
r<br />
S i<br />
S j<br />
P j<br />
A. Zynovchenko, G. George, A. Stephan, S. Körner<br />
Modellierung von Erdungs- und Rückleitungssystemen<br />
elektrischer <strong>Bahnen</strong><br />
Modelling of earthing and return current systems of electric<br />
railways<br />
Modélisation de systèmes de mise à la terre et de circuit de<br />
retour pour lignes électrifiées
Fokus Thema<br />
<strong>Eröffnung</strong> <strong>der</strong> <strong>ersten</strong> <strong>Etappe</strong> <strong>der</strong><br />
<strong>Durchmesserlinie</strong> <strong>Zürich</strong><br />
Die <strong>Durchmesserlinie</strong> verläuft S-förmig zwischen <strong>Zürich</strong>-Oerlikon und dem Bahnhofsvorfeld des Zürcher<br />
Hauptbahnhofs weiter bis <strong>Zürich</strong> Altstetten. Ab Juni durchfahren zunächst S-Bahn-Züge den<br />
Weinbergtunnel. Mit Fertigstellung <strong>der</strong> Letzigrabenbrücke Ende 2015 sollen auch Fernzüge die neue<br />
Strecke befahren.<br />
Bild 1:<br />
Zug <strong>der</strong> S14 in <strong>Zürich</strong> HB; im Hintergrund Treppenabgänge zum Bahnhof Löwenstrasse<br />
(alle Fotos: Urs Wili).<br />
Die Fahrgeschwindigkeiten in <strong>der</strong> Schweiz sind<br />
vergleichsweise klein. Dafür wird das Netz zügig<br />
ausg<strong>eb</strong>aut und werden Bauvorhaben rasch umgesetzt.<br />
Jüngstes Beispiel ist die <strong>Durchmesserlinie</strong><br />
(DML) in <strong>Zürich</strong>, <strong>der</strong>en zentrale Abschnitte, <strong>der</strong><br />
unterirdische Bahnhof Löwenstrasse und <strong>der</strong> fast<br />
5 km lange Weinbergtunnel, am 15. Juni 2014 in<br />
Betri<strong>eb</strong> gehen werden, obwohl die erste Idee zu<br />
dieser Netzergänzung nur fünfzehn Jahre alt ist<br />
(siehe Tabelle).<br />
Natürlich war die eigentliche Bauzeit kürzer: Vorinvestitionen<br />
wurden schon 2002, nur ein Jahr nach<br />
<strong>der</strong> Volksabstimmung, in Angriff genommen und<br />
<strong>der</strong> Spatenstich zu den Hauptarbeiten folgte 2007.<br />
Ganz fertig wird die DML erst 2016, wenn auch alle<br />
Zufahrten von Westen her, darunter die längste Brücke<br />
<strong>der</strong> SBB, die Letzigrabenbrücke, in Betri<strong>eb</strong> genommen<br />
werden [1]. Immerhin verfügt <strong>Zürich</strong> HB<br />
mit den bereits bestehenden unterirdischen Bahnhofsteilen<br />
SZU und Museumstrasse jetzt über zehn<br />
unterirdische Perrons, zwei mehr als Stuttgart 21<br />
<strong>der</strong>einst haben wird.<br />
Vorläufig werden die neuen Durchgangsgleise<br />
31 bis 34, <strong>der</strong> Bahnhof Löwenstrasse, für den<br />
S-Bahn-Verkehr genutzt. Ab 15. Juni werden die Linien<br />
S2, S8 und S14 die neue Strecke befahren. Die<br />
Taktzüge des Fernverkehrs machen Kopf auf den<br />
alten Gleisen 3 bis 18 (Bild 1). Ab Dezember 2015<br />
wird sich das aber än<strong>der</strong>n und auch Züge des Ost-<br />
West-Fernverkehrs werden durch den Bahnhof Löwenstrasse<br />
fahren. Dies wird eine Herausfor<strong>der</strong>ung<br />
für den Taktfahrplan. Die heutigen Anschluss-Spinnen<br />
funktionieren unter an<strong>der</strong>em dank <strong>der</strong> mindestens<br />
6 min dauernden Wendezeiten. Wollte man<br />
TABELLE<br />
Meilensteine auf dem Weg zur <strong>Durchmesserlinie</strong> (Quelle: www.zvv.ch).<br />
21.05.1999 Volksinitiative für den Bau eines zweiten unterirdischen Durchgangsbahnhofs<br />
23.09.2001 Stimmvolk des Kantons <strong>Zürich</strong> genehmigt mit einem Ja-Anteil von 82 % einen Staatsbeitrag von 580 Mio. CHF<br />
(40 %) an den Gesamtkosten von 1 450 Mio. CHF.<br />
2002 bis 2004 Ausführung <strong>der</strong> Vorinvestitionen für den Bahnhof Löwenstrasse und Verlängerung <strong>der</strong> Gleise 4–9 in <strong>der</strong> Haupthalle<br />
2003 Die SBB stimmen dem vom Kanton <strong>Zürich</strong> gewünschten vorzeitigen Ausbau <strong>der</strong> Passage Sihlquai zu.<br />
2004 bis 2006 Plangenehmigungsverfahren für das Hauptprojekt<br />
20.12.2006 Projektgenehmigung durch Bundesamt für Verkehr<br />
20.09.2007 Erster Spatenstich für das Hauptprojekt und Beginn <strong>der</strong> Rohbauarbeiten am Bahnhof Löwenstrasse, am<br />
Weinbergtunnel und an <strong>der</strong> Einbindung in Oerlikon<br />
3.11.2010 Plangenehmigungsverfügung für den Ausbau Bahnhof Oerlikon<br />
12.08.2013 Inbetri<strong>eb</strong>nahme von Gleis 8 in Oerlikon<br />
15.06.2014 <strong>Eröffnung</strong> des Bahnhofs Löwenstrasse und des Weinbergtunnels<br />
Ende 2015<br />
Inbetri<strong>eb</strong>nahme <strong>der</strong> Gleisverbindung aus Richtung Westen (Bahnhof Altstetten) zum Bahnhof Löwenstrasse<br />
320 112 (2014) Heft 6
Thema Fokus<br />
das Gleiche mit den Gleisen des Durchgangsbahnhofs<br />
erreichen, würde dessen Leistungsfähigkeit<br />
unnötig beschnitten. Wegen <strong>der</strong> neuen Kapazitäten<br />
ist das anfänglich noch kein Problem, mittelfristig<br />
sind die Anschluss-Spinnen aber bedroht.<br />
Beim avisierten Viertelstundentakt bei einzelnen<br />
Fernverkehrsverbindungen werden sie sowieso an<br />
Bedeutung verlieren.<br />
Die <strong>Durchmesserlinie</strong> ist aber nicht nur betri<strong>eb</strong>lich<br />
interessant:<br />
• Elegante Schräglifte verbinden die breiten unterirdischen<br />
Bahnsteige mit dem Zwischengeschoss<br />
und dem Kopfbahnhof auf Stadtniveau (Bild 2).<br />
• Lange gläserne Lärmschutzwände fassen den tiefen<br />
Einschnitt bei den neuen Gleisverbindungen<br />
vor dem Bahnhof Oerlikon ein.<br />
• Eine überhängende Stützmauer sorgt für möglichst<br />
geringen Landbedarf für den Bahnverkehr<br />
und ausreichend große Gärten vor den bestehenden<br />
Häusern (Bild 3).<br />
• Kurze, steile Rampen erlauben das kreuzungsfreie<br />
Einfädeln <strong>der</strong> neuen Gleise in die bestehenden<br />
Anlagen.<br />
Beson<strong>der</strong>e Maßnahmen bei <strong>der</strong> Fahrleitungsspeisung<br />
und Rückstromführung sorgen für ungestörten<br />
Betri<strong>eb</strong> <strong>der</strong> heiklen elektromedizinischen Apparate<br />
im Untergeschoss des Universitätsspitals, das nur<br />
wenige Meter über dem Weinbergtunnel liegt. Erste<br />
Messungen scheinen die Wirksamkeit <strong>der</strong> Maßnahmen<br />
zu bestätigen.<br />
Diese Maßnahmen zur Reduktion <strong>der</strong> elektromagnetischen<br />
Beeinflussungen sind ihrerseits wie<strong>der</strong> eine<br />
Herausfor<strong>der</strong>ung an die Einhaltung <strong>der</strong> Grenzen <strong>der</strong><br />
Berührungsspannnungen. Die am 12. April 2014<br />
durchgeführten Fahrten des Prob<strong>eb</strong>etri<strong>eb</strong>s, zu denen<br />
auch Pressevertreter geladen waren, wurden daher<br />
auch zum Erfassen von Messdaten für den Nachweis<br />
<strong>der</strong> Unbedenklichkeit verwendet.<br />
Natürlich macht die <strong>Durchmesserlinie</strong> nicht alle<br />
gleich glücklich: Mit ihrer S-Form gleicht sie <strong>der</strong> Demarkationslinie<br />
zwischen Yin und Yang; sie ist Licht<br />
und Schatten, schafft Kapazität aber auch Mehrverkehr,<br />
verkürzt Reisezeiten auf direkten Verbindungen<br />
und verlangt bei an<strong>der</strong>en Umsteigen, sie dient<br />
zwar dem S-Bahnverkehr, wirkt sich aber auf den<br />
Fahrplan bis nach Mailand aus.<br />
Seit dem 7. April 2014 sind die Stellwerksanlagen<br />
in Betri<strong>eb</strong> und es wird signalmäßig gefahren. Nach<br />
Feldstärkemessungen mit dem Funkmesswagen<br />
wurde am 9. April eine Evakuationsübung durchgeführt.<br />
Übungsansatz war das Steckenbleiben zweier<br />
vierteiliger Doppelstock-S-Bahn-Einheiten mit einem<br />
Getri<strong>eb</strong>eschaden. Dadurch konnte auch <strong>der</strong> Löschund<br />
Rettungszug die Komposition nicht bewegen<br />
und alle Fahrgäste mussten über die verschiedenen<br />
Fluchtwege evakuiert werden. Es gelang sogar Rollstühle<br />
hinauszuführen.<br />
Bild 2:<br />
Schräglift vom neuen Bahnsteig 33/34 zum Zwischengeschoss<br />
und zur Stadt<strong>eb</strong>ene.<br />
Bild 3:<br />
Überhängende Stützmauer und hohe Glaswände im Einschnitt Oerlikon.<br />
Die Schulung von insgesamt 5 000 Lokführern,<br />
Zugverkehrsleitern, Zugbegleitern, Reiseverkäuferinnen,<br />
Logistikern und des RailClean-Personals läuft<br />
bereits seit einiger Zeit [2].<br />
Noch in Arbeit ist <strong>der</strong> Ausbau <strong>der</strong> Ladenflächen im<br />
Zwischengeschoss, und Anpassungen werden noch<br />
vorgenommen an den Fahrgastinformationsanzeigen.<br />
In <strong>Zürich</strong> Oerlikon sind die neuen Gleise 7 und 8<br />
in Betri<strong>eb</strong>. Die an<strong>der</strong>en werden jetzt paarweise umg<strong>eb</strong>aut<br />
und erneuert.<br />
Am 12. April fanden zwischen 7:20 Uhr und<br />
09:00 Uhr Fahrten eines simulierten Regelbetri<strong>eb</strong>s<br />
statt. Ab 9:00 Uhr wurde ein gestörter Betri<strong>eb</strong> getestet<br />
mit verspäteten Zügen, Halt und Wie<strong>der</strong>anfahrt<br />
112 (2014) Heft 6<br />
321
Fokus Thema<br />
ein teilweise besetztes Gleis. Beim Pressezug sorgte<br />
ein supponierter Schwan im Tunnel für den gewollten<br />
unfreiwilligen Aufenthalt und eine mit ungläubigem<br />
Lachen quittierte Lautsprecherdurchsage.<br />
Der Aufenthalt war immerhin lang genug für ein<br />
Bild aus dem Führerstand. Man sieht die konventionelle<br />
Signalisierung, die Schallabsorber an den<br />
Tunnelwänden, den Übergang von <strong>der</strong> Stromschiene<br />
zum Kettenwerk und von <strong>der</strong> festen Fahrbahn<br />
zum Schottergleis (Bild 4). Nicht zu sehen ist die<br />
Neigungstafel. Hier ist aber eine <strong>der</strong> steilsten Stellen<br />
<strong>der</strong> <strong>Durchmesserlinie</strong>. Die Wie<strong>der</strong>anfahrt war aber<br />
völlig problemlos.<br />
Urs Wili, Bern (Schweiz)<br />
Bild 4:<br />
Blick aus dem Führerstand beim Halt vor <strong>der</strong> Ausfahrt aus dem<br />
Weinbergtunnel.<br />
in den Steilstrecken mit rund 35 ‰, Fahrt mit reduzierter<br />
Traktionsleistung, Trennen und Vereinigen<br />
von Zügen, Fahrtrichtungswechsel und Einfahrt auf<br />
Literatur<br />
[1] SIA, TEC21 Nr 48, 23.11.2012 <strong>Durchmesserlinie</strong> II, Seite<br />
16ff. Schritt für Schritt über das Gleisfeld.<br />
[2] Das grosse Üben vor <strong>der</strong> <strong>Eröffnung</strong>. In: SBB, Unterwegs<br />
03/2014, S.14ff.<br />
Traktionsenergi<strong>eb</strong>ilanz mit<br />
Rückspeisung im DB-Netz im Jahr 2013<br />
Im Jahr 2013 hat die DB Energie netto 10 TWh an elektrisch fahrende Eisenbahnverkehrsunternehmen<br />
in Deutschland geliefert, nachdem diese insgesamt 11 % <strong>der</strong> zunächst abgenommenen<br />
Energie rückgespeist hatten.<br />
14 %<br />
20 %<br />
8 %<br />
2 %<br />
24 %<br />
32 %<br />
16 %<br />
11 %<br />
7 %<br />
1 %<br />
30 %<br />
2012 2013<br />
35 %<br />
EE Steinkohle Kernenergie Braunkohle Erdgas Sonstige<br />
Bild 1:<br />
<strong>Bahnen</strong>ergiemix für elektrischen Zugbetri<strong>eb</strong> im DB-Netz 2012 und 2013.<br />
Der Geschäftsbericht <strong>der</strong> DB für 2013 nennt Zahlen<br />
zum Traktionsenergieumsatz in dem Jahr. Danach<br />
hat die DB Energie an Eisenbahnverkehrsunternehmen<br />
(EVU) in Deutschland 10,2 TWh elektrische Traktionsenergie<br />
geliefert (Vorjahreswert 10,4 TWh), und<br />
zwar an die konzerneigenen EVU DB Fernverkehr,<br />
DB Regio und DB Schenker Rail Deutschland sowie an<br />
fremde EVU. Dabei sind zu DB Regio auch die DC-<br />
S-<strong>Bahnen</strong> Berlin und Hamburg gezählt, <strong>der</strong>en anteiliger<br />
Gesamtbedarf sich zu etwa 0,5 TWh/a abschätzen<br />
lässt. Die Zahl bedeutet den Nettowert, das<br />
heißt den Saldo aus denjenigen Energiemengen, die<br />
die elektrischen Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge (Tfz) aus den Oberleitungen<br />
o<strong>der</strong> Stromschienen entnommen und die<br />
sie dorthin zurückgespeist haben. Soweit Tfz nicht<br />
mit Energiezählern ausgerüstet sind wie bei den beiden<br />
DC-S-<strong>Bahnen</strong> und älteren AC-Lokomotiven von<br />
Privatbahnen, sind die Mengen nach üblichen energiewirtschaftlichen<br />
Regeln ermittelt. Nicht enthal-<br />
322 112 (2014) Heft 6
Thema Fokus<br />
ten sind die Bezugsmengen von Zugvorheizanlagen<br />
und Weichenheizanlagen aus dem Oberleitungsnetz<br />
15 kV 16,7 Hz, die je nach Jahreswetterverlauf um<br />
0,2 TWh/a schwanken.<br />
Der <strong>Bahnen</strong>ergiemix, <strong>der</strong> die Anteile <strong>der</strong> für die<br />
Traktionsenergie eingesetzten Primärenergiearten<br />
kennzeichnet, hat sich gegenüber dem Vorjahr ganz<br />
erh<strong>eb</strong>lich geän<strong>der</strong>t (Bild 1): Während die Anteile <strong>der</strong><br />
Steinkohle geringfügig und diejenigen von Kernenergie,<br />
Braunkohle und Erdgas um je rund ein Fünftel<br />
geschrumpft sind, ist <strong>der</strong> Anteil sich erneuern<strong>der</strong><br />
Energien (EE) auf das 1 1 /2-fache gestiegen. Letzteres<br />
ist, n<strong>eb</strong>en höherem EE-Anteil im umgewandelten<br />
50-Hz-Mix, durch Direkteinkauf umzuwandeln<strong>der</strong><br />
50-Hz-Wind- und Wasserenergie entstanden<br />
(<strong>eb</strong> 6-7/2013, S. 455). Dieser Trend wird sich fortsetzen<br />
mit weiteren 0,9 TWh/a ab 2014 und 0,6 TWh/a<br />
ab 2015, beides aus Wasserkraft (<strong>eb</strong> 11/2011,<br />
S. 567; <strong>eb</strong> 12/2012, S. 705).<br />
Mit den im Geschäftsbericht genannten Daten<br />
lässt sich ausrechnen, dass sich die 10 TWh auf die<br />
drei DB-EVU und als verbleibende Differenz auf die<br />
fremden EVU so verteilt haben wie in Bild 2 dargestellt.<br />
Dabei sind die drei DB-Werte wegen einstelliger,<br />
also mehr o<strong>der</strong> weniger stark gerundeter<br />
Ausgangszahlen auf ±1 %-Punkt und somit <strong>der</strong><br />
Fremd-Wert entsprechend ungenau zu sehen.<br />
Als Energierückspeisequoten des elektrischen<br />
Zugbetri<strong>eb</strong>s im Jahr 2013 werden genannt:<br />
• DB Fernverkehr 11 %<br />
• DB Regio 14 %<br />
• DB Schenker Rail Deutschland 6 %<br />
Mit dem Vorbehalt zur ganzzahligen Rundung,<br />
die sich bei <strong>der</strong> einstelligen Zahl stärker auswirken<br />
kann, zeigt Tabelle 1 einen Zuwachs <strong>der</strong> Quoten gegenüber<br />
2011 bei allen drei EVU und auch bei <strong>der</strong><br />
gewichteten DB-Quote um jeweils rund einen Prozentpunkt;<br />
an<strong>der</strong>s als in Tabelle 3 in [1] sind bei DB<br />
Regio und im DB-Gesamtwert jetzt die beiden DC-<br />
S-<strong>Bahnen</strong> einbezogen. Zu den Spalten 1 gilt, dass<br />
bis auf die Doppelzählung <strong>der</strong> ICE 1 alle Stückzahlen<br />
ungewichtet addiert sind, also ungeachtet <strong>der</strong> Leistungsdaten<br />
und <strong>der</strong> Einsatzverhältnisse.<br />
Die Entwicklung <strong>der</strong> Rückspeisequoten ist differenziert<br />
zu betrachten. DB Fernverkehr fährt mit<br />
<strong>der</strong> komplett rückspeisefähigen ICE-Flotte und nur<br />
noch wenigen Lokomotiven ohne 3AC-Antri<strong>eb</strong><br />
(<strong>eb</strong> 5/2014, S. 246–247) praktisch schon in <strong>der</strong><br />
Sättigungsasymptote. Dabei ist die Rückspeisequote<br />
für 2013 sicherlich durch das Elbe-Hochwasser<br />
im Juni und die Monate dauernde Sperrung<br />
<strong>der</strong> Schnellfahrstrecke Berlin – Wolfsburg<br />
gedrückt worden (<strong>eb</strong> 10/2013, S. 568), die großräumige<br />
Umleitungen erfor<strong>der</strong>te. Bei solchen Betri<strong>eb</strong>sstörungen<br />
und -behin<strong>der</strong>ungen muss bei<br />
den <strong>Bahnen</strong> das Bemühen um Pünktlichkeit vor<br />
dem um Wirtschaftlichkeit gehen.<br />
112 (2014) Heft 6<br />
DB<br />
Fernverkehr<br />
TABELLE 1<br />
22 %<br />
19 %<br />
DB Regio<br />
22 %<br />
37 %<br />
DB Fremdunternehmen<br />
Schenker Rail<br />
Bild 2:<br />
Relativanteile <strong>der</strong> Eisenbahnverkehrsunternehmen an Gesamt-<br />
Nettoabgabe <strong>der</strong> DB Energie 2013.<br />
Flottenanteile rückspeisefähiger Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge (1) und Rückspeisequoten<br />
(2) <strong>der</strong> DB-Verkehrsunternehmen, gerundete Werte in %.<br />
Tri<strong>eb</strong>züge ICE 1 doppelt gezählt, DB Regio mit DC-S-<strong>Bahnen</strong><br />
Fernverkehr Regio Schenker Rail<br />
Deutschland<br />
Bei DB Schenker Rail und bei DB Regio ist <strong>der</strong><br />
Anstieg <strong>der</strong> Quote dem des Flottenanteils rückspeisefähiger<br />
Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge gefolgt. Mit immer<br />
noch hohen Stückzahlen bewährter und robuster<br />
Lokomotiven mit klassischer Technik liegen die beiden<br />
EVU bei dieser Kennzahl angenähert gleichauf<br />
(<strong>eb</strong> 1-2/2014, S. 14–15) und haben somit relativ<br />
noch ähnlich hohes Rückspeisepotenzial in <strong>der</strong><br />
Hinterhand. Absolut und konzernbezogen ist das<br />
aber beim Güterverkehr begrenzt, bedingt durch<br />
dessen extrem niedriges Verhältnis von Antri<strong>eb</strong>szu<br />
Laufradsätzen. Dagegen hat <strong>der</strong> Regionalverkehr<br />
das meiste, aufgrund <strong>der</strong> bis 8/10 reichenden<br />
Tri<strong>eb</strong>zug-Antri<strong>eb</strong>skonfigurationen spezifisch überdurchschnittlich<br />
hohe Potenzial, sowohl absolut<br />
wie unternehmens- und konzernbezogen.<br />
Die Fremd-EVU fahren im Güterverkehr überwiegend<br />
und im Regionalverkehr fast nur mit rückspeisefähigen<br />
Tfz, während sie im Fernverkehr noch keine<br />
nennenswerte Rolle spielen.<br />
Be<br />
[1] Graßmann, S.; Behmann, U.: <strong>Bahnen</strong>ergiemessung und<br />
-rückspeisung bei den DB-Verkehrsunternehmen. In:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 112 (2014), H. 4, S. 168–171.<br />
Summe DB<br />
1 2 1 2 1 2 1 2<br />
2011 93 10 60 13 63 5 65 10<br />
2013 94 11 67 14 72 6 71 11<br />
323
Fokus Praxis<br />
S-Bahn Berlin im Jahr 2013<br />
Die S-Bahn Berlin hat sich weiter stabilisiert. Die Tri<strong>eb</strong>zug-Altbaureihen 480 und 485 werden vielleicht<br />
für Weiterbetri<strong>eb</strong> bis 2023 ertüchtigt.<br />
Bild 1:<br />
S-Bahn Berlin, Langzug aus drei Viertelzügen Baureihe 481+482 auf Stadtbahn von Alexan<strong>der</strong>platz<br />
nach Hackescher Markt, Blick vom Fernsehturm (Foto: DB/David Ulrich).<br />
Bild 2:<br />
S-Bahn Berlin, Vollzug aus zwei Viertelzügen Baureihe 485+885 Baujahre 1985 bis 1992<br />
(Foto: DB/Rolf Kranert).<br />
Auf <strong>der</strong> Bilanzpressekonferenz <strong>der</strong> S-Bahn Berlin<br />
(Bild 1) Anfang Mai 2014 wurden positive Zahlen bekannt<br />
geg<strong>eb</strong>en. Danach hat das Unternehmen 2013<br />
mit 402 Mio. Fahrgästen so viele wie noch nie beför<strong>der</strong>t,<br />
bei den Bestellerentgelten weniger Abzüge hinnehmen<br />
müssen als in den Vorjahren und nach vier<br />
Jahren Verlust wie<strong>der</strong> 43 Mio. EUR Gewinn gemacht.<br />
Die durchschnittliche Pünktlichkeit 2013 lag mit<br />
93,5 % zwar über dem Vorjahreswert 88,6 %, aber<br />
immer noch unter den verkehrsvertraglichen 96 %.<br />
N<strong>eb</strong>en Störungen an Weichen, Signalanlagen und<br />
Fahrzeugen beklagt das Unternehmen hier als Ursache<br />
zunehmende Eingriffe Dritter in den Bahnbetri<strong>eb</strong>.<br />
Unbefugtes Betreten <strong>der</strong> Gleisanlagen, Eino<strong>der</strong><br />
Aussteigeversuche nach <strong>der</strong> Zugabfertigung<br />
und „schlichte Fahrlässigkeit beim Umgang mit<br />
einfachsten Verhaltensregeln bei <strong>der</strong> Benutzung von<br />
Eisenbahnfahrzeugen“ hätten zu manchmal stundenlangem<br />
Stillstand im Netz geführt. Mit breiter<br />
Öffentlichkeitsarbeit, auch zusammen mit <strong>der</strong> Bundespolizei,<br />
versucht man hier gegenzusteuern.<br />
Die Gesamtmitarbeiterzahl war 2013 mit 3 085<br />
etwas höher und die Zahl <strong>der</strong> Leiharbeitnehmer mit<br />
185 deutlich niedriger als 2012. Beim Bereich Tri<strong>eb</strong>fahrzeugführer<br />
(Tf) sind mit <strong>der</strong>zeit 1 006 Kräften<br />
letzte Lücken geschlossen worden, während bei Fahrdienstleitern<br />
noch weitere Ausbildungen und Schulungen<br />
notwendig sind. In <strong>der</strong> Fahrzeuginstandhaltung<br />
hatten niedrige Revisionszahlen 2013 weniger<br />
Personal erfor<strong>der</strong>t, was sich 2014 wie<strong>der</strong> umkehrt.<br />
Die Instandsetzung <strong>der</strong> 2011 wie<strong>der</strong> eröffneten<br />
Betri<strong>eb</strong>swerkstatt Friedrichsfelde mit 15 Mio. Investitionen<br />
wird bis 2016 abgeschlossen, und für eine neue<br />
Außenreinigungsanlage wurden 5 Mio. EUR bereitgestellt.<br />
Die Projekte werden aus Eigenmitteln finanziert.<br />
Nachdem eine externe Expertengruppe den Weiterbetri<strong>eb</strong><br />
<strong>der</strong> Alt-Baureihen (BR) 480.0+480.5 und<br />
485+885 (Bild 2) über den 2017 auslaufenden Verkehrsvertrages<br />
hinaus als technisch und wirtschaftlich<br />
möglich bescheinigt hat (<strong>eb</strong> 12/2013, S. 789–790), ist<br />
auf Grundlage ihres Berichtes ein Stabilisierungsprogramm<br />
erstellt und mit dem Eisenbahn-Bundesamt<br />
(EBA) schon teilweise abgestimmt worden. So müssten<br />
alle Viertelzüge (Vz) 485+885 nochmals neue Radsatzwellen<br />
bekommen; weitere Ertüchtigungsmaßnahmen<br />
würden ab 100 Mio. EUR aufwärts kosten.<br />
Für die Län<strong>der</strong> Berlin und Brandenburg könnte<br />
dies eine Alternative zu Neufahrzeugen des künftigen<br />
Betreibers sein, die wahrscheinlich nicht mehr<br />
bis 2017 verfügbar sein können. Die Sache soll den<br />
Bestellern als Basis für eine Übergangsvereinbarung<br />
vorgelegt werden. Bei einem Auftrag könnten die Arbeiten<br />
zum Jahresende beginnen.<br />
Die neue Zugsicherung ZBS (<strong>eb</strong> 8-9/2010, S. 411)<br />
soll im Nord-Süd-Tunnel bei seiner Sanierung 2015<br />
installiert werden, und die Ausrüstung aller übrigen<br />
Strecken soll bis zum Jahreswechsel 2023/2024<br />
abgeschlossen sein. Weil die BR 480.0+480.5 und<br />
485+885 auf keinen Fall mehr damit ausgerüstet<br />
werden, steht das Ende ihres eventuell verlängerten<br />
Betri<strong>eb</strong>seinsatzes zum 31 Dezember 2023 fest. Umgekehrt<br />
müssen die von 2019 bis 2023 zu liefernden<br />
voraussichtlich 190 neuen Vz noch die mechanische<br />
Fahrsperrenausrüstung bekommen.<br />
Be<br />
324 112 (2014) Heft 6
Report Fokus<br />
100 Jahre Innovationen aus Genf für die<br />
BLS Lötschbergbahn – Teil 1<br />
nach Vortrag Christian Vetterli, Product Manager, ABB Sécheron AG, Genf, auf <strong>der</strong> ETG-<br />
Fachtagung 100 Jahre Hochleistungstraktion – 100 Jahre Lötschbergbahn in Spiez im Juni 2013<br />
Nach dem Dachtransformator für die Nie<strong>der</strong>flurtri<strong>eb</strong>züge<br />
NINA entwickelte ABB Sécheron den <strong>ersten</strong><br />
betri<strong>eb</strong>sreifen Mittelfrequenzübertrager für 15 kV<br />
Eingangsspannung. Das Konzept soll langfristig die<br />
klassischen Haupttransformatoren ersetzen.<br />
Tri<strong>eb</strong>züge NINA<br />
Eine weitere Pionier- und Rekordleistung von ABB<br />
Sécheron war <strong>der</strong> Haupttransformator für die erste<br />
Generation Nie<strong>der</strong>flur-Nahverkehrstri<strong>eb</strong>züge RABe<br />
525 NINA (Bild 1). Ab 1998 bekam die BLS 36 teils<br />
drei- und teils vierteilige dieser Züge und weitere<br />
wurden für an<strong>der</strong>e Privatbahnen g<strong>eb</strong>aut. Unabhängig<br />
von <strong>der</strong> Antri<strong>eb</strong>skonfiguration 4/8 o<strong>der</strong> 4/10 versorgt<br />
ein Transformator auf einem Endwagen je eine<br />
Traktionsausrüstung für zwei Fahrmotoren im selben<br />
und im an<strong>der</strong>en Endwagen. Soweit bekannt, ist es<br />
<strong>der</strong> weltweit schwerste auf dem Fahrzeugdach montierte<br />
Transformator (Bild 2).<br />
Die historisch entstandene niedrige Frequenz 16 2 /3 Hz<br />
war gegenüber 50 Hz vorteilhaft für die Kommutie-<br />
Bild 1:<br />
BLS-Tri<strong>eb</strong>zug RABe 525 NINA auf Lötschberg-Nordrampe talwärts<br />
(Foto: Bernhard Stu<strong>der</strong>, 2009).<br />
Antri<strong>eb</strong>sleistung 1 000 kW, Höchstgeschwindigkeit 140 km/h<br />
Bild 2:<br />
Transformator für 15 kV 16 2 /3 Hz 1 MVA für Dachmontage auf BLS-Tri<strong>eb</strong>zug<br />
RABe 525, Masse 4,0 t (Foto: ABB).<br />
Bild 3:<br />
Demonstrator PETT 1 für 15 kV 16 2 /3 Hz 1,2 MVA, Masse 4,5 t (Foto: ABB).<br />
112 (2014) Heft 6<br />
Bild 4:<br />
SBB-Rangierlokomotive Ee 3/3 IV als PETT-1-Erprobungsträger Ee 933 001<br />
(Foto: ABB).<br />
325
Fokus Report<br />
rung <strong>der</strong> 1AC-Reihenschlussmotoren, aber die Transformatormasse<br />
stieg dabei gegenläufig stark an. Ziel musste<br />
es sein, diesen Nachteil wie<strong>der</strong> zu beseitigen.<br />
Kapitaldienst<br />
20 %<br />
Mittelfrequenzübertrager PETT<br />
7 %<br />
Instandhaltung<br />
Die Zukunft <strong>der</strong> Traktionsausrüstung für AC-Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge<br />
heißt Power Electronics Traction Transformer<br />
(PETT). Das Projekt wurde 2000 eingeleitet und es<br />
war ein langer Weg, bis nach zwölf Jahren Arbeit <strong>der</strong><br />
Demonstrator PETT 1 betri<strong>eb</strong>sbereit war (Bild 3). Sein<br />
Aufbau und seine Funktion sind in [1] beschri<strong>eb</strong>en.<br />
Er wurde im Frühjahr 2011 auf einer SBB-Rangierlokomotive<br />
Ee 3/3 IV als Erprobungsträger installiert und<br />
arbeitete mit dieser im Bahnhof Genf Cornavin an<br />
15 kV von F<strong>eb</strong>ruar 2012 bis Mai 2013 (Bild 4). Dann<br />
wurde die Betri<strong>eb</strong>serprobung nach 13 000 km Laufweg<br />
beendet, und die Lokomotive steht seit Juli 2013<br />
im Verkehrshaus <strong>der</strong> Schweiz in Luzern.<br />
In <strong>der</strong> Tabelle 1 stehen einige Daten und Merkmale<br />
<strong>der</strong> PETT-Technologie im Vergleich zur konventionellen<br />
Technik, wobei die geringeren Geräuschemissionen<br />
auffallen. Die Energieeffizienz ist bei Volllast<br />
schon beachtlich höher, bei Teillast allerdings noch<br />
eine Herausfor<strong>der</strong>ung. Dieser Komplex wird immer<br />
wichtiger, wie das LCC-Beispiel in Bild 5 zeigt. Ziel<br />
73 %<br />
Energie<br />
Bild 5:<br />
L<strong>eb</strong>enszykluskosten Antri<strong>eb</strong>sstrang Transformator – Umrichter<br />
– Fahrmotoren für 18 Jahre S-Bahnfahrspiele <strong>Zürich</strong> – Aarau –<br />
<strong>Zürich</strong> mit SBB-Energiekosten 0,125 CHF/kWh (Grafik: ABB).<br />
ist, je nach Fahrspielen bis 15 % weniger Energi<strong>eb</strong>edarf<br />
zu erreichen.<br />
Der nächste Schritt ist, in 2016 ein 15-kV-Pilotprojekt<br />
für Dachmontage zu haben, die bis 1,6 MW<br />
möglich ist. In Aussicht genommen ist danach die<br />
Weiterentwicklung für 25 kV, was viel höhere Schaltfrequenzen<br />
erfor<strong>der</strong>t als 1,75 kHz beim PETT 1; angestr<strong>eb</strong>t<br />
werden 5 bis 10 kHz.<br />
AC<br />
1 2<br />
1~ =<br />
= 3~<br />
3<br />
M<br />
3~<br />
AC<br />
AC<br />
3 2 3 1<br />
1<br />
3 2 3<br />
4 3<br />
1~ = =<br />
= = 3~<br />
M<br />
3~<br />
4<br />
AC<br />
4<br />
5 5 5 5<br />
3 6 3 3 6 3<br />
Bild 6:<br />
Traktionsstrang heute und morgen (Grafik: ABB).<br />
1 Haupttransformator für Nie<strong>der</strong>frequenz o<strong>der</strong> Industriefrequenz<br />
2 Hauptumrichter aus 1AC-Vierquadrantensteller, DC-Zwischenkreis und 3AC-Umrichter<br />
3 Fahrmotoren<br />
4 Mittelfrequenzübertrager<br />
5 DC-Sammelschiene<br />
6 Umrichter DC/3AC<br />
326 112 (2014) Heft 6
Report Fokus<br />
Endziel ist <strong>der</strong> Einsatz in Hochleistungstri<strong>eb</strong>zügen.<br />
Dabei können die künftigen Antri<strong>eb</strong>sstränge aus<br />
PETT-Blöcken und einer DC-Zugsammelschiene bestehen,<br />
aus <strong>der</strong> die 3AC-Traktionsumrichter versorgt<br />
werden (Bild 6). Das Konzept bietet hohe Flexibilität<br />
für verteilte Antri<strong>eb</strong>e bei vereinfachter Redundanz,<br />
DC-Fahrleitungen können über Eingangssteller in<br />
diese Sammelschiene speisen.<br />
Anmerkung: Teil 2 dieses Berichts, <strong>der</strong> die Entstehung<br />
von SAAS und ihre Pionierleistungen für die BLS behandelt,<br />
steht in diesem Heft unter <strong>der</strong> Rubrik Historie.<br />
Be<br />
Literatur<br />
[1] Be: Erster Mittelfrequenz-Traktionstransformator im Betri<strong>eb</strong>seinsatz.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 110 (2012), H. 8-9,<br />
S. 408–413; H. 10, S. 577.<br />
TABELLE 1<br />
Vergleich technischer Daten und Merkmale.<br />
16 2 /3-Hz-Transformator<br />
und<br />
IGBT-Umrichter<br />
Mittelfrequenzübertrager<br />
Leistungsdichte MVA/t 0,20 ... 0,40 0,44 ... 0,57<br />
Kupferbedarf kg/MVA ≈500 ≈70<br />
Ölmenge l/MVA 500 ... 700 ≈200<br />
Wirkungsgrad<br />
bei Volllast<br />
bei Teillast<br />
Netzverhalten<br />
Einschaltstromfaktor 1<br />
EMV-Ansprüche<br />
%<br />
%<br />
89 ... 92<br />
gut<br />
5 ... 10<br />
hoch<br />
96,5<br />
herausfor<strong>der</strong>nd<br />
Fahrzeugtechnik<br />
Umrüstung <strong>der</strong> DB-Lokomotiven BR 182<br />
für den Personenverkehr bei DB Regio<br />
Gerd Behrendt, Cottbus; Thomas Geyer, Ulrich Grützner, Erlangen; Ulrich Hempel, Leipzig<br />
Das Zusammentreffen des Rückgangs <strong>der</strong> Transportmengen im Güterverkehr in 2009 mit einem<br />
Mehrbedarf an Lokomotiven für den Personennahverkehr führte innerhalb des DB-Konzerns zu dem<br />
Beschluss, die für den Güterverkehr beschafften Lokomotiven BR 182 gemäß den Anfor<strong>der</strong>ungen des<br />
Nahverkehrs umzurüsten. Nach Definition des Umrüstumfangs fanden beim Hersteller die Umbaumaßnahmen<br />
statt. Inzwischen sind die Lokomotiven bei DB Regio umgerüstet im Einsatz.<br />
MODIFICATION OF THE DB FREIGHT LOCOMOTIVES BR 182 FOR THE REGIONAL RAIL TRANSPORT<br />
AT DB REGIO<br />
The coincidence of the decline in the quantities of transported freight in 2009 with an additional<br />
need for commuter locomotives within the DB group resulted in the decision to convert<br />
the procured freight locomotives BR 182 in accordance with the requirements for short distance<br />
(passenger) service. According to the definition of the scope of the conversion, the reconstruction<br />
works took place at the manufacturer site. Meanwhile, these converted locomotives are in<br />
revenue service at DB Regio.<br />
MODIFICATION DES LOKOMOTIVES FRET DU TYPE BR 182 DE LA DB POUR LE TRAFFIC RÉGIONAL<br />
DE LA DB REGIO<br />
La coïncidence de la régression du transport de marchandises en 2009 avec un besoin supplémentaire<br />
de locomotives pour le trafic régional a conduit, dans le groupe DB, à la décision de modifier<br />
les locomotives BR 182, achetées pour le transport de marchandises, selon les exigences du trafic<br />
régional. Après la définition du volume de transformations, les modifications ont eu lieu chez le<br />
fabricant. Depuis, les locomotives modifiées sont en service chez DB Regio.<br />
1 Einführung<br />
Die Lokomotiven <strong>der</strong> Baureihe (BR) 182 gehören<br />
technisch zur Siemens-Lokomotivplattform<br />
ES64U2, die aus <strong>der</strong> ÖBB-Reihe 1016/1116 hervorgegangen<br />
ist. Sie wurden im Rahmen einer<br />
Wandlung des für die BR 152 laufenden Auftrages<br />
des damaligen Geschäftsbereichs DB Cargo <strong>der</strong><br />
Deutschen Bahn beschafft und für den län<strong>der</strong>übergreifenden<br />
Verkehr Deutschland – Österreich bis<br />
230 km/h angepasst (Bild 1).<br />
Ab <strong>der</strong> Betri<strong>eb</strong>saufnahme <strong>der</strong> <strong>ersten</strong> Lokomotive<br />
im Juli 2001 war die BR 182 im schnellen Güterverkehr<br />
eingesetzt und verrichtete dort ihren Dienst<br />
zuverlässig. Nach einem Rückgang <strong>der</strong> Transportmengen<br />
im Jahre 2009 entstand allerdings bei <strong>der</strong><br />
Güterverkehrssparte <strong>der</strong> Deutschen Bahn AG, inzwischen<br />
Railion, heute DB Schenker Rail, ein Überschuss<br />
an Lokomotiven. Als Folge daraus wurde im<br />
Herbst 2009 ein möglicher Einsatz dieser im Güterverkehr<br />
überzähligen Lokomotiven im Regional- und<br />
S-Bahnverkehr bei <strong>der</strong> DB Regio AG erwogen.<br />
Nach erfolgreichen Testfahrten übergab Railion<br />
erste Lokomotiven im Dezember 2009 an DB Regio,<br />
Region Nordost. Die DB Regio beauftragte im März<br />
2010 schließlich bei <strong>der</strong> Siemens AG die für ihren Regional-<br />
und S-Bahnverkehr notwendige Umrüstung<br />
<strong>der</strong> Lokomotiven.<br />
2 Anlass für Lokomotivumbau<br />
Ursprünglich waren die Lokomotiven BR 182 für den<br />
universellen Einsatz im schweren Güterzug- und<br />
schnellen Reisezugbetri<strong>eb</strong> konzipiert. Insofern waren<br />
die speziellen Ausrüstungsdetails, die heute für<br />
einen mo<strong>der</strong>nen Regional- und S-Bahnverkehr und<br />
somit für den Betri<strong>eb</strong> bei <strong>der</strong> DB Regio typisch und<br />
Standard sind, nicht erfor<strong>der</strong>lich und nicht vorhanden.<br />
Für den neuen Verwendungszweck mussten sie<br />
daher nachträglich definiert, konstruktiv ausgearbeitet<br />
und in allen 25 Lokomotiven realisiert werden.<br />
Gleichzeitig war eine einfache technische Rückrüstbarkeit<br />
unter Werkstattbedingungen zu integrieren,<br />
um auch weiterhin die Möglichkeit zu haben, diese<br />
Lokomotiven wie<strong>der</strong> im DB-Güterverkehr o<strong>der</strong><br />
-Fernverkehr einzusetzen.<br />
Nach <strong>der</strong> Übereignung <strong>der</strong> <strong>ersten</strong> fünf Lokomotiven<br />
BR 182 an die DB Regio wurden diese noch ohne Um-<br />
328 112 (2014) Heft 6
Fahrzeugtechnik<br />
bau auf <strong>der</strong> Verbindung Cottbus – Leipzig eingesetzt,<br />
und zwar als Ersatz für damals in <strong>der</strong> Folge von Lieferverzögerungen<br />
noch fehlende Nahverkehrstri<strong>eb</strong>züge.<br />
Ab Dezember 2010 übernahmen weitere Lokomotiven<br />
auf <strong>der</strong> Strecke Eisenach – Erfurt – Halle<br />
Leistungen von Lokomotiven <strong>der</strong> BR 143. Die Verspätungsanfälligkeit<br />
<strong>der</strong> betreffenden Züge konnte<br />
damit durch die Geschwindigkeitsanh<strong>eb</strong>ung auf<br />
140 km/h und durch die wesentlich bessere Beschleunigung<br />
verringert werden. In diesen Einsätzen<br />
bestätigte sich die grundsätzliche Eignung <strong>der</strong><br />
BR 182 für den Nahverkehr.<br />
Vorübergehend waren Lokomotiven in einem<br />
dreitägigen Umlauf an DB Fernverkehr verliehen.<br />
3 Umfang <strong>der</strong> Umrüstung<br />
3.1 Übersicht<br />
Alle 25 Lokomotiven wurden mit einem als Regiopaket<br />
bezeichneten Umbauprogramm insbeson<strong>der</strong>e<br />
für den Einsatz in Zügen mit Doppelstockwagen ab<br />
Baujahr 1994 (DoSto 94) und mit Bestandssteuerwagen<br />
<strong>der</strong> Bauart (BA) 761 bis 767 von DB Regio<br />
ausgerüstet.<br />
Das Regiopaket umfasste die folgenden Funktionspakete:<br />
• Zeitmultiplexe Traktionssteuerung (ZWS/ZMS/<br />
ZDS) zur Anpassung <strong>der</strong> Traktionssteuerung<br />
an aktuelle Fahrzeugeinsatzbedingungen <strong>der</strong><br />
DB Regio<br />
• Technische Einrichtungen für SAT/TAV/TB0 über<br />
Frequenzmultiplexe Zugsteuerung (FMZ) und<br />
Informations- und Serviceleitung (IS)-Leitung<br />
• Fahrgastinformationssystem über das Integrierte<br />
Bordinformationssystem (IBIS-Bus)<br />
• Notbremsüberbrückung und ep-Bremse<br />
• Assistenzsystem Energie sparendes Fahren<br />
• Schaltung zum aufgerüstet Abstellen<br />
• Unterbrechungsfreie Zugsammelschienen-<br />
Versorgung<br />
3.2 Zeitmultiplexe Traktionssteuerung<br />
(ZWS/ZMS/ZDS)<br />
Die zeitmultiplexe Wendezug-/Mehrfachtraktionssteuerung<br />
ist das bei <strong>der</strong> DB verwendete Übertragungsmedium<br />
für die Zugsteuerung zwischen einem<br />
Steuerwagen und einer Lokomotive o<strong>der</strong> zwischen<br />
Lokomotiven untereinan<strong>der</strong> im Zugverband. Als<br />
physikalisches Übertragungsmedium werden die<br />
UIC-A<strong>der</strong>n 10 und 11 <strong>der</strong> IS-Leitung verwendet.<br />
Die Lokomotiven <strong>der</strong> BR 182 können auf Basis <strong>der</strong><br />
konventionellen Zugkonfiguration Lokomotive und<br />
Wagenzug damit folgende Betri<strong>eb</strong>sfälle abdecken:<br />
Bild 1:<br />
Lokomotive BR 182 im Erstauslieferzustand in 2001 (alle Fotos: Siemens).<br />
• Wendezugsteuerung ZWS: Ein Steuerwagen führt<br />
eine Lokomotive <strong>der</strong> BR 182<br />
• Mehrfachtraktionsteuerung ZMS: Eine Lokomotive<br />
BR 182 führt eine o<strong>der</strong> mehrere an<strong>der</strong>e<br />
Drehstromlokomotiven <strong>der</strong> DB (außer BR 120)<br />
und umgekehrt<br />
• Doppeltraktion ZDS120: Eine Lokomotive BR 182<br />
führt eine Lokomotive BR 120 und umgekehrt<br />
3.3 Technische Einrichtungen für<br />
SAT/TAV/TB0<br />
Die bereits bestehende Steuerung für die Türblockierung<br />
bei 0 km/h (TB0) wurde um die beiden bei <strong>der</strong> DB<br />
Regio üblichen Verfahren <strong>der</strong> technikbasierten Abfertigung<br />
(TAV) und <strong>der</strong> Selbstabfertigung durch den Tri<strong>eb</strong>fahrzeugführer<br />
(SAT) erweitert. Hierzu wurden folgende<br />
Komponenten zusätzlich eing<strong>eb</strong>aut o<strong>der</strong> ersetzt:<br />
• in jedem Führerraum<br />
––<br />
Wahlschalter Türfreigabe im Pult, ersetzt durch<br />
DB-Ausführung<br />
––<br />
Leuchtmel<strong>der</strong> SAT beidseitig oberhalb <strong>der</strong><br />
Frontfenster an den außenseitigen Befestigungen<br />
<strong>der</strong> Sonnenrollos<br />
––<br />
Leuchtmel<strong>der</strong> TAV im Modularen Führerraumanzeigegerät<br />
(MFA)<br />
• im so genannten Regioschrank<br />
––<br />
Schalter Überbrückung Traktionssperre, nur für<br />
den Störungsfall, daher verplombt<br />
––<br />
Betri<strong>eb</strong>sartenwahlschalter für Aktivierung <strong>der</strong><br />
Einrichtungen zum gewählten Abfertigungsverfahren<br />
––<br />
Leitungsschutzschalter (LSS) zur Überwachung<br />
von mehrfachem Zugschluss<br />
112 (2014) Heft 6<br />
329
Fahrzeugtechnik<br />
Die Funktionen zu den genannten Verfahren und<br />
Einrichtungen <strong>der</strong> zugweiten Türsteuerung wurden<br />
zudem als Softwarepaket auf den betroffenen rechnergestützten<br />
Einrichtungen realisiert.<br />
Die praktische Anwendung <strong>der</strong> Türsteuerungsverfahren<br />
im Betri<strong>eb</strong> richtet sich nach den Regelungen <strong>der</strong> DB<br />
Regio unter <strong>der</strong> Prämisse <strong>der</strong> Verwendung des sicherheitstechnisch<br />
wirksamsten Systems, welches auf allen<br />
Fahrzeugen des jeweiligen Zugverbandes installiert ist.<br />
3.4 Fahrgastinformationssystem über<br />
IBIS-Bus<br />
Die Bedienelemente des Fahrgastinformationssystems<br />
(FIS) im Führerraum, wie Bedienteil FT95, Schwanenhalsmikrofon<br />
für Durchsagen im Zug, Taster<br />
Fortschaltung Haltestelle und Fahrgastsprechwunsch,<br />
sind zentral auf dem Führerpult links oberhalb des<br />
Zugfunkdisplays angeordnet (Bild 2). Der FIS-Zentralrechner<br />
UKR2-L befindet sich im Regioschrank.<br />
Im Bereich <strong>der</strong> im Führerraum linken Frontscheibe<br />
war die Zugzielanzeige anzuordnen (Bild 3). Die<br />
Anzeigentexte werden über das FIS-Bedienteil FT95<br />
eingeg<strong>eb</strong>en.<br />
Die Signalübertragung des IBIS-Bus übernehmen<br />
die A<strong>der</strong>n 17/18 <strong>der</strong> IS-Leitung.<br />
3.5 Notbremsüberbrückung und<br />
ep-Bremse<br />
Die Lokomotiven sind mittels einer separaten Baugruppe,<br />
die über I/O-Module mit <strong>der</strong> Fahrzeugleit <strong>eb</strong>ene<br />
kommuniziert, mit Notbremsüberbrückung <strong>der</strong> Funktionalität<br />
NBÜ 2004 und einer elektropneumatischen<br />
Bremse (ep-Bremse) nach UIC 541-5 ausgerüstet.<br />
Für die Integration von NBÜ2004/ep wurde das<br />
bestehende Bremssystem durch ein Steuergerät <strong>der</strong><br />
Firma Rexxon GmbH erweitert. Dieses Steuergerät<br />
übernimmt die Aufgabe <strong>der</strong> Erzeugung, Verarbeitung<br />
und Übertragung von Meldungen und Befehlen<br />
zur Steuerung <strong>der</strong> NBÜ2004/ep und stellt über<br />
die 9-adrige Steuerleitung die Verbindung von <strong>der</strong><br />
Lokomotive zum Wagenzug her. Das Steuergerät hat<br />
keine direkte Anbindung an den Multifunction Vehicle<br />
Bild 2:<br />
FIS-Bedienteil FT95; <strong>der</strong> noch mit <strong>der</strong> vorläufigen Beschriftung Notruf gezeigte<br />
Leuchtdrucktaster trägt jetzt die endgültige Bezeichnung Fahrgastsprechwunsch.<br />
Bild 3:<br />
Anordnung <strong>der</strong> Zugzielanzeige an <strong>der</strong> gewölbten Frontscheibe.<br />
Bild 4:<br />
Bedieneinrichtung für Notbremsüberbrückung/elektropneumatische<br />
Bremse.<br />
330 112 (2014) Heft 6
Fahrzeugtechnik<br />
Bus (MVB) <strong>der</strong> Lokomotivsteuerung, son<strong>der</strong>n ist über<br />
I/O-Module einer SIBAS-KLIP-Station eing<strong>eb</strong>unden.<br />
Innerhalb des Systems Notbremsüberbrückung/ep<br />
sind verschiedene Betri<strong>eb</strong>sarten wählbar. Dazu ist in<br />
jedem Führerraum seitlich am Rückwandschrank die<br />
Bedieneinrichtung <strong>der</strong> NBÜ 2004 ang<strong>eb</strong>racht (Bild 4).<br />
Die folgenden drei Betri<strong>eb</strong>sstellungen sind möglich:<br />
• Aus<br />
• NBÜ2004: Notbremsüberbrückung und ep-<br />
Bremse nach UIC 541-5 sind aktiv, Überwachung<br />
Meldung Fahrgastnotbremse und elektrische<br />
Steuerleitung<br />
• UIC-ep: ep-Bremse aktiv<br />
Für die elektrische Verbindung zum Wagenzug erhielt<br />
die Lokomotive an beiden Lokomotivenden<br />
zwei Kupplungsdosen für die 9-adrige Steuerleitung<br />
nach UIC 541-5 (Bild 5).<br />
Zur Prüfung <strong>der</strong> ep-Bremse ist an den beiden Einstiegen<br />
am Längsträger je eine ep-Prüfeinheit ang<strong>eb</strong>aut<br />
(Bild 6).<br />
Die Fahrzeuge haben ergänzende Bremsanschriften<br />
erhalten, wobei die Kennzeichnung NBÜ System<br />
DB, da im Regiobetri<strong>eb</strong> nicht aktiv, aber ausgekreuzt,<br />
erhalten bleibt (Bild 7).<br />
Bild 5:<br />
Frontbereich <strong>der</strong> Lokomotive mit Anordnung <strong>der</strong> beiden<br />
9-poligen Kupplungsdosen.<br />
3.6 Assistenzsystem Energie sparendes<br />
Fahren<br />
Das System für Energie sparendes Fahren (ESF) basiert<br />
auf <strong>der</strong> Nutzung von Fahrplanreserven durch einen<br />
frühzeitigen Übergang in Ausrollabschnitte, optimiert<br />
durch Assistenz- und Steuerungssysteme. Hierzu wurden<br />
die Lokomotiven <strong>der</strong> BR 182 mit einer Ortungseinheit<br />
<strong>der</strong> Firma Cognid und einer Kathrein-Antenne mit<br />
Verstärker ausgerüstet. Die Ortungseinheit befindet<br />
sich im Regioschrank, die Antenne auf dem Dach.<br />
Das Ortungssystem erfasst über den integrierten<br />
GPS-Receiver sehr genau die aktuelle Position <strong>der</strong> Lokomotive<br />
und gleicht diese mit dem Fahrplansystem<br />
EBuLa ab. Damit kann das Streckenprofil im weiteren<br />
Verlauf berücksichtigt und damit dem Tri<strong>eb</strong>fahrzeugführer<br />
ein Vorschlag für die zu fahrende Geschwindigkeit<br />
angezeigt werden.<br />
Bild 6:<br />
Prüfeinheit für elektropneumatische Bremse.<br />
3.7 Schaltung zum aufgerüstet Abstellen<br />
Mit <strong>der</strong> Funktion Aufgerüstet Abstellen wird <strong>der</strong> Abstellbetri<strong>eb</strong><br />
technisch so unterstützt, dass wie<strong>der</strong>kehrende<br />
Kontrollen <strong>der</strong> Lokomotive durch das Betri<strong>eb</strong>spersonal<br />
weitestgehend entfallen können.<br />
Bei aktivierter Funktion erhält eine vorbestimmte<br />
Betri<strong>eb</strong>sstelle des Betreibers auf eine von ihm hinterlegte<br />
Nummer im Störungsfall über das Zugfunkgerät<br />
eine SMS, die auf eine technische Störung am<br />
Tri<strong>eb</strong>fahrzeug während des Abstellbetri<strong>eb</strong>es hinweist.<br />
Bild 7:<br />
Bremsanschrift am Langträger hinsichtlich NBÜ/ep-Bremse.<br />
112 (2014) Heft 6<br />
331
Fahrzeugtechnik<br />
3.8 Unterbrechungsfreie Zugsammelschienen-Versorgung<br />
Mit <strong>der</strong> Realisierung <strong>der</strong> Funktionalität Unterbrechungsfreie<br />
Zugsammelschiene wird bei je<strong>der</strong><br />
Zugwende im Wendezugbetri<strong>eb</strong> auch bei nach<br />
0 verlegtem Richtungsschalter die Zugsammelschienenversorgung<br />
inklusive <strong>der</strong> Fahrgastraumklimatisierung<br />
und Wagenbatterieladung beibehalten.<br />
Voraussetzung für eine uneingeschränkte<br />
Nutzung ist unter an<strong>der</strong>em ein baureihen-/bauartspezifisches<br />
Software-Update <strong>der</strong> ZWS <strong>der</strong><br />
beteiligten Führungsfahrzeuge Lokomotive und<br />
Steuerwagen im Zug.<br />
4 Umrüstung <strong>der</strong> Lokomotiven<br />
4.1 Umbauorganisation<br />
Die Umbauarbeiten fanden im Siemens-Lokomotivwerk<br />
München-Allach statt. Für den Umbau <strong>der</strong><br />
Lokomotiven einschließlich <strong>der</strong> erfor<strong>der</strong>lichen Zulassungsaktivitäten<br />
stand <strong>der</strong> kurze Zeitraum vom<br />
6. September 2010 bis 2. November 2011 zur Verfügung.<br />
Um das ambitionierte Projektziel trotz <strong>der</strong><br />
hohen technischen Komplexität und des Umbauaufwandes<br />
an den Lokomotiven zu erreichen, wurden<br />
alle Projektbeteiligten von Anfang an in hohem<br />
Maße eing<strong>eb</strong>unden.<br />
Beispielhaft seien hier folgende Maßnahmen aufgeführt:<br />
• Einbindung des Eisenbahnbundesamtes (EBA) als<br />
Zulassungsbehörde in das Vorhaben und Abstimmen<br />
einer Zulassungsstrategie. Diese wurde vom<br />
EBA über die gesamte Projektlaufzeit begleitet<br />
und umgesetzt.<br />
• Einbindung und Terminabstimmung mit Fachkräften<br />
für die erfor<strong>der</strong>lichen funktionalen sowie<br />
bremstechnischen Gutachten.<br />
• Unverzüglicher Start <strong>der</strong> Konstruktionsarbeiten<br />
mit dem Ziel, in kurzer Zeit eine erste umg<strong>eb</strong>aute<br />
Lokomotive als Prototyp für Versuche, Tests,<br />
Kundenpräsentationen und Abstimmungen zur<br />
Verfügung zu haben. Dabei wurde im Verlauf des<br />
Projektes kurzfristig entschieden, einen zweiten<br />
Prototypen zu bauen, um weitere Tätigkeiten<br />
beschleunigt abarbeiten zu können.<br />
Parallel zu diesen Tätigkeiten wurden die endgültigen<br />
Umbauunterlagen und die für die Zulassung<br />
erfor<strong>der</strong>lichen Dokumente und Gutachten termingerecht<br />
erstellt. Eine wesentliche Aufgabe in diesem<br />
Zusammenhang bestand für das Engineering darin,<br />
die erfor<strong>der</strong>lichen Einrichtungen zur Kommunikation,<br />
wie für Durchsagen und die Realisierung <strong>der</strong><br />
Notbremsüberbrückung, zwischen <strong>der</strong> Lokomotive<br />
und den Wagen an das vorhandene Wagenmaterial<br />
anzupassen.<br />
Im Siemens-Lokomotivwerk in München-Allach<br />
wurde für den Umbau kurzfristig eine flexible Kapazitätsplanung<br />
aufgesetzt. Dies gewährleistete, dass<br />
bei einer an die betri<strong>eb</strong>lichen Erfor<strong>der</strong>nisse von DB<br />
Regio angepassten Zuführung von umzubauenden<br />
Lokomotiven je<strong>der</strong>zeit die erfor<strong>der</strong>lichen Umbauplätze<br />
und das benötigte Material in ausreichen<strong>der</strong><br />
Anzahl zur Verfügung standen.<br />
4.2 Beson<strong>der</strong>heiten <strong>der</strong> Umbaumaßnahmen<br />
Zur Realisierung <strong>der</strong> neuen Funktionen in <strong>der</strong> Lokomotive<br />
wurde an einer noch freien Stelle im<br />
Maschinenraum ein zusätzlicher Schrank, <strong>der</strong> so<br />
genannte Regioschrank, montiert. In ihm sind die<br />
wesentlichen Komponenten für die zusätzlichen<br />
Funktionen integriert.<br />
Als technische Herausfor<strong>der</strong>ung stellte sich die<br />
Anordnung <strong>der</strong> Zugzielanzeige heraus. Diese musste<br />
entsprechend Bild 2 innen im oberen Bereich <strong>der</strong><br />
linken Frontscheibe so ang<strong>eb</strong>racht werden, dass sie<br />
einerseits den Tri<strong>eb</strong>fahrzeugführer auf keinen Fall<br />
durch Blendungen o<strong>der</strong> Reflexionen stören kann<br />
und an<strong>der</strong>erseits natürlich <strong>der</strong> Zugzieltext vom<br />
Bahnsteig aus gut zu lesen ist. Bei <strong>der</strong> Lösung dieser<br />
Aufgabe erwies sich die gekrümmte Frontscheibe als<br />
beson<strong>der</strong>es Problemfeld.<br />
Ebenfalls blendfrei und gut erkennbar mussten im<br />
Führerraum die SAT-Leuchtmel<strong>der</strong> ang<strong>eb</strong>racht werden.<br />
Auch dies bedurfte eines nicht unerh<strong>eb</strong>lichen<br />
Abstimmungsaufwandes zwischen den Beteiligten.<br />
Gewisse Modifikationen wurden im Hilfsbetri<strong>eb</strong>eumrichter-Gerüst<br />
vorgenommen.<br />
Eine Seitenabfahreinrichtung wurde auf <strong>der</strong> jeweils<br />
linken Seite des Führerraumes eing<strong>eb</strong>aut,<br />
rechtsseitig war eine solche bereits vorhanden.<br />
Bei <strong>der</strong> Wie<strong>der</strong>inbetri<strong>eb</strong>setzung je<strong>der</strong> Lokomotive<br />
nach dem erfolgten Umbau wurde für verschiedene<br />
Funktionsprüfungen, wie zum Beispiel <strong>der</strong> Notbremsüberbrückung,<br />
<strong>der</strong> angehängte Wagenzug<br />
mit Hilfe eines Prüfgerätes simuliert.<br />
Im Anschluss an den Umbau und die Inbetri<strong>eb</strong>setzung<br />
nahmen Vertreter <strong>der</strong> DB Regio eine Standabnahme<br />
im Umbauwerk vor und erledigten die Überführung<br />
nach Cottbus. Dort führte dann DB Regio<br />
eine Abnahmefahrt mit Doppelstock- und Steuerwagen<br />
durch, um jede umg<strong>eb</strong>aute Lokomotive im Zugverband<br />
abschließend zu testen. Die Maßnahmen<br />
stellten sicher, dass alle 25 Lokomotiven <strong>der</strong> BR 182<br />
termingerecht zum Fahrplanwechsel 2011/2012 für<br />
den Betri<strong>eb</strong>seinsatz verfügbar waren. Die enge Zusammenarbeit<br />
drückte sich auch in <strong>der</strong> gemeinsamen Veranstaltung<br />
<strong>der</strong> Übergabe <strong>der</strong> letzten <strong>der</strong> umg<strong>eb</strong>auten<br />
Lokomotive in München Allach an die DB Regio aus.<br />
332 112 (2014) Heft 6
Fahrzeugtechnik<br />
Seit dem 15. August 2011 ist ein Teil <strong>der</strong> Lokomotiven<br />
auf <strong>der</strong> Linie S1 <strong>der</strong> S-Bahn Dresden mit<br />
teils erh<strong>eb</strong>lich verkürzten Wendezeiten erfolgreich<br />
im Einsatz. Die übrigen Lokomotiven waren von<br />
Dezember 2011 bis Dezember 2012 auf Strecken<br />
im Raum Cottbus, Berlin und Wismar anzutreffen<br />
und verrichten seit Fahrplanwechsel Dezember<br />
2013 sehr zuverlässig vor allem auf <strong>der</strong> Strecke<br />
RE1 des Verkehrsverbundes Berlin-Brandenburg<br />
ihren Dienst.<br />
5 Ausblick<br />
Mit dem erfolgreichen Umbau <strong>der</strong> vorhandenen Lokomotiven<br />
<strong>der</strong> BR 182 für einen Einsatz bei DB Regio<br />
wurde das seinerzeit von Siemens entwickelte modulare<br />
Lokomotivkonzept bezüglich <strong>der</strong> Umrüstbarkeit<br />
im Fall inzwischen geän<strong>der</strong>ter Anfor<strong>der</strong>ungen<br />
und <strong>der</strong> Befähigung, hierzu die Zulassung zu erreichen,<br />
bestätigt.<br />
Die Lokomotiven bewähren sich seit dem Umbau<br />
in ihrem Einsatzfeld im Bereich DB Regio Nordost<br />
mit Tagesleistungen von bis zu 1 800 km eindrucksvoll.<br />
Die hohe Verfügbarkeit <strong>der</strong> Fahrzeuge sowie<br />
die niedrigen laufenden Betri<strong>eb</strong>skosten markieren<br />
ein bislang nicht gekanntes Niveau im Tri<strong>eb</strong>fahrzeugbestand<br />
<strong>der</strong> DB Regio. Für die DB Regio ergibt<br />
sich für zukünftige Verkehrsausschreibungen damit<br />
die Möglichkeit, als kompetenter, leistungsstarker<br />
Anbieter im Bereich lokomotivbespannter Leistungen<br />
aufzutreten.<br />
Der Umbau in <strong>der</strong> verfügbaren kurzen Zeit und<br />
die termingerechte Betri<strong>eb</strong>seinführung <strong>der</strong> Lokomotiven<br />
waren nur möglich, weil die Beteiligten von DB<br />
Regio, EBA und Siemens dem Grundsatz einer partnerschaftlichen<br />
und engen Zusammenarbeit folgten,<br />
um dieses Projekt zum Erfolg zu führen.<br />
AUTORENDATEN<br />
Dipl.-Ing (FH) Gerd Behrendt (54),<br />
Studium Elektromaschinenbau an <strong>der</strong><br />
Ingenieurschule für Verkehrstechnik<br />
Dresden, Abschluss 1983; seit 1976 im<br />
Bahnbetri<strong>eb</strong> sowie in <strong>der</strong> Schienenfahrzeug-Instandhaltung<br />
und -Bereitstellung<br />
in verschiedenen leitenden Positionen<br />
tätig, seit 2002 bei DB Regio als Leiter<br />
<strong>der</strong> Werkstatt Cottbus.<br />
Adresse: DB Regio AG, Region Nordost,<br />
P.R.-NO-B4, Sachsendorfer Str. 41,<br />
03048 Cottbus, Deutschland;<br />
Fon: +49 355 44-5113, Fax: -5120;<br />
E-Mail: Gerd.Behrendt@<br />
deutsch<strong>eb</strong>ahn.com<br />
Dipl.-Ing. Thomas Geyer (52), Studium<br />
<strong>der</strong> Elektrotechnik an <strong>der</strong> Universität<br />
Erlangen; seit 1990 bei <strong>der</strong> Siemens AG,<br />
Sector Infrastructure and Cities, Rail<br />
Systems, in verschiedenen Positionen<br />
<strong>der</strong> Akquisition, des Projektmanagements<br />
und des Produktmanagements<br />
von Tri<strong>eb</strong>zügen und Lokomotiven tätig;<br />
seit 2004 Projektleiter für verschiedene<br />
Projekte mit <strong>der</strong> DB AG.<br />
Adresse: Siemens AG, IC RL LOC S&P<br />
E2, Werner-von-Siemens-Str. 67,<br />
91052 Erlangen, Deutschland;<br />
Fon: +49 9131 7-25930, Fax: -21365;<br />
E-Mail: Thomas.Geyer@siemens.com<br />
Ulrich Grützner (49), Elektrotechniker;<br />
seit 1981 bei <strong>der</strong> Siemens AG tätig<br />
in <strong>der</strong> Fertigung und Entwicklung von<br />
Bahnstromrichtern, ab 1996 im Sector<br />
Infrastructure and Cities, Rail Systems,<br />
in verschiedenen Positionen ICE 2, als<br />
Teilprojektleiter Traktion ICE 3 sowie<br />
Teilprojektleiter Traktion und Fahrzeugsteuerung<br />
und Terminmanager<br />
Velaro E; seit 2007 Projektleiter BR 189<br />
und ab 2011 Projektleiter Umbau<br />
BR 182 DB Regio.<br />
Adresse: Siemens AG, IC RL LOC S&P<br />
E2, Werner-von-Siemens-Str. 67,<br />
91052 Erlangen, Deutschland;<br />
Fon: +49 9131 7-24794, Fax: -21365;<br />
E-Mail: Ulrich.Gruetzner@siemens.com<br />
Dipl.-Ing. Ulrich Hempel (64), Studium<br />
<strong>der</strong> Schienenfahrzeugtechnik an <strong>der</strong><br />
Hochschule für Verkehrswesen „Friedrich<br />
List“ Dresden; Tätigkeit in verschiedenen<br />
Positionen bei DR und DB AG; seit 2002<br />
bei DB Regio AG Bauartverantwortlicher<br />
für Lokomotiven und Wagen, ab 2010<br />
unter an<strong>der</strong>em für BR 182.<br />
Adresse: DB Regio AG, BR-Management<br />
Lokomotiven und Reisezugwagen,<br />
Brandenburger Str.16b, 04103 Leipzig,<br />
Deutschland;<br />
Fon: +49 341 968-8504,<br />
Fax: +49 265 55923;<br />
E-Mail: ulrich.hempel@deutsch<strong>eb</strong>ahn.com<br />
112 (2014) Heft 6<br />
333
Fahrleitungsanlagen<br />
Errichtung <strong>der</strong> Oberleitungsbauart 2.1<br />
Wien – St. Pölten<br />
Guido Kirmaier, Hannover; Franz Kurzweil, Wien<br />
Die 44 km lange Neubaustrecke (NBS) Wien – St. Pölten ist ein wesentlicher Bestandteil des viergleisigen<br />
Ausbaus <strong>der</strong> Westbahn zwischen Wien und Wels und gehört zu den hochrangigen Infrastrukturprojekten<br />
des transeuropäischen Bahnnetzes (TEN). Der Abschnitt bis St. Pölten ging mit dem<br />
Fahrplanwechsel im Dezember 2012 in Betri<strong>eb</strong>. Der Abschnitt umfasst mehrere ein- und zweigleisige<br />
Tunnel mit unterschiedlichen Querschnitten. Die ÖBB errichtete auf dieser neuen Strecke erstmals<br />
die für 250 km/h ausgelegte Oberleitungsbauart 2.1. Die Abnahmeprüfungen und <strong>der</strong> bisherige Betri<strong>eb</strong><br />
wiesen die Eignung dieser Bauart für die Anwendung nach.<br />
CONSTRUCTION OF OVERHEAD CONTACT LINE TYPE 2.1 ON THE HIGH-SPEED LINE VIENNA – ST PÖLTEN<br />
The 44 km long new high-speed line Vienna – St. Pölten is an important part of the four-track extension<br />
of the western line between Vienna and Wels (Austria) and is one of the major infrastructure<br />
projects of the transeuropean railway system TEN. On the sub-section to St. Pölten operation started<br />
at the change of operational schedule in December 2012. This section comprises several one- and<br />
two-track tunnels with differing cross sections. It was the first time that the operating entity constructed<br />
the overhead contact line type 2.1 designed for 250 km/h operational speed. The acceptance<br />
tests and the operation up to now confirmed the suitability of the design for the planned application.<br />
MONTAGE DE LA CATÉNAIRE DE TYPE 2.1 SUR LA LGV VIENNE – ST-PÖLTEN<br />
La nouvelle ligne à grande vitesse Vienne – St-Pölten, longue de 44 km, est un élément important de la mise<br />
à quatre voies de la ligne Ouest entre Vienne et Wels, un projet prioritaire pour l’aménagement de l’infrastructure<br />
du réseau transeuropéen de transport (RTE-T). Le tronçon jusqu’à St-Pölten a été mis en service au<br />
changement d’horaire en décembre 2012. Le tronçon comporte plusieurs tunnels à une et deux voies avec<br />
des sections différentes. Sur cette ligne, les chemins de fer autrichiens ont procédé pour la première fois au<br />
montage de la caténaire de type 2.1, conçue pour une vitesse de 250 km/h. Les contrôles de réception et<br />
l’exploitation jusqu’à présent ont démontré l’aptitude à l’usage de ce type de caténaire.<br />
1 Einführung<br />
Die neue Hochleistungsstrecke zwischen Wien und<br />
St. Pölten gehört als Teil <strong>der</strong> Westbahn zu den hochrangigen<br />
Infrastrukturprojekten des transeuropäischen<br />
Bahnnetzes (TEN). Sie ist nicht nur eine <strong>der</strong><br />
wichtigsten Hauptverkehrsachsen Österreichs, son<strong>der</strong>n<br />
hat aufgrund ihrer Lage im Donaukorridor auch<br />
eine beson<strong>der</strong>e Bedeutung innerhalb Europas. Der<br />
Abschnitt Wien – St. Pölten ist Teil des europäischen<br />
Projekts 17 als Eisenbahnachse Paris – Straßburg –<br />
Stuttgart – München – Wien – Bratislava [1] und<br />
ging mit dem Fahrplanwechsel im Dezember 2012<br />
in Betri<strong>eb</strong>. Bild 1 nach [2] zeigt den Streckenverlauf.<br />
Die Harmonisierung <strong>der</strong> europäischen <strong>Bahnen</strong><br />
zielt auf einen grenzüberschreitenden Betri<strong>eb</strong> ohne<br />
technische Hin<strong>der</strong>nisse, entspricht dem gesellschaftlichen<br />
Wunsch nach mehr Mobilität und för<strong>der</strong>t den<br />
Umweltschutz. Daher for<strong>der</strong>t die Europäische Union<br />
die Interoperabilität <strong>der</strong> <strong>Bahnen</strong>. Die Vorgaben für die<br />
Harmonisierung des transeuropäischen Bahnsystems<br />
gehen aus den technischen Spezifikationen für die<br />
Interoperabilität (TSI) <strong>der</strong> jeweiligen Teilsysteme hervor,<br />
zum Beispiel TSI ENE HS für das Hochgeschwindigkeitsbahnsystem<br />
[3]. Die neue Oberleitungsbauart<br />
2.1 setzt die Vorgaben <strong>der</strong> [3] in Österreich um.<br />
2 Streckenführung <strong>der</strong><br />
Neubaustrecke<br />
Die Bahnausbauvorhaben in Österreich sind in [4]<br />
beschri<strong>eb</strong>en. Die Neubaustrecke (NBS) Wien – St.<br />
Pölten beginnt im Osten kurz nach dem Bahnhof<br />
Wien-Meidling mit dem Lainzer Tunnel und mündet<br />
im unterirdischen Knotenbauwerk Ha<strong>der</strong>sdorf gemeinsam<br />
mit <strong>der</strong> bestehenden Westbahn in die Neubaustrecke<br />
(Bild 1). Vom Knotenbauwerk Ha<strong>der</strong>sdorf<br />
führt <strong>der</strong> insgesamt 44 km lange, fertiggestellte Neubauabschnitt<br />
in den 13,3 km langen Wienerwaldtunnel,<br />
dann durch das Tullnerfeld und das Perschlingtal<br />
mit insgesamt sechs weiteren Tunnelbauwerken [5]<br />
bis zum Knoten Wagram. Nach diesem Knoten mün-<br />
334 112 (2014) Heft 6
Fahrleitungsanlagen<br />
Bild 1:<br />
Streckenführung <strong>der</strong> Neubaustrecke Wien – St. Pölten (Grafik: Bild 1 aus [2]).<br />
1 Atzenbrugger Tunnel<br />
5 Stierschweiffeldtunnel<br />
2 Hankendorfer Tunnel<br />
6 Raingrubentunnel<br />
3 Saladorfer Tunnel<br />
7 Güterumfahrung Lückenschluss St. Pölten – Loosdorf<br />
4 Reiserbergtunnel<br />
det die Neubaustrecke (NBS) kurz vor dem Hauptbahnhof<br />
St. Pölten wie<strong>der</strong> in die Bestandsstrecke.<br />
Mehr als die Hälfte <strong>der</strong> teilweise viergleisig ausg<strong>eb</strong>auten<br />
Strecke verläuft in den acht Tunneln.<br />
Eine zentrale Bedeutung hat <strong>der</strong> neue Überholund<br />
Regionalbahnhof Tullnerfeld. Dieser <strong>eb</strong>enerdig<br />
errichtete Bahnhof befindet sich im 17 km langen<br />
Abschnitt Tullnerfeld zwischen Wienerwald- und Atzenbrugger<br />
Tunnel (Bild 1). Die Bestandsstrecke Tulln<br />
– Herzogenburg verläuft in diesem Abschnitt parallel<br />
zur Hochleistungsstrecke und mündet über die Tullner<br />
Westschleife in die NBS, so dass nun eine direkte<br />
Verbindung <strong>der</strong> Franz-Josefs-Bahn mit <strong>der</strong> NBS Wien<br />
– St. Pölten besteht und <strong>der</strong> zusätzliche Abzweig Absdorf<br />
in Tulln die Verkehrsverbindungen im nördlichen<br />
Nie<strong>der</strong>österreich deutlich verbessert [1].<br />
Damit waren mit <strong>der</strong> Fertigstellung <strong>der</strong> NBS Wien<br />
– St. Pölten, des Lainzer Tunnels und den Anbindungen<br />
an diese Strecke im Dezember 2012 die infrastrukturellen<br />
Grundlagen für ein attraktives Ang<strong>eb</strong>ot<br />
im öffentlichen Verkehr im Westen Wiens geschaffen.<br />
für den Güterverkehr erhöht. Die Fahrzeit zwischen<br />
Salzburg und Wien beträgt nun 2,5 h und zwischen<br />
St. Pölten und Wien 15 bis 20 min.<br />
Die neue Strecke steigert die Qualität im Güterverkehr<br />
durch [1; 5]<br />
• höhere Zugdichten,<br />
• höhere Geschwindigkeiten,<br />
• umweltfreundliche Verlagerung des Güterverkehrs<br />
von <strong>der</strong> Straße auf die Schiene,<br />
und sichert somit den Wirtschaftsstandort Österreich.<br />
a)<br />
b)<br />
16<br />
2,50 2,50<br />
6,75 6,75<br />
14<br />
offene Strecke<br />
max.<br />
6,75<br />
Tunnel<br />
16<br />
2,50 2,50<br />
6,75 6,75<br />
14<br />
1,80<br />
1,10/<br />
1,00<br />
3 Wirtschaftlicher Nutzen<br />
2,50 2,50<br />
6,75 6,75<br />
max.<br />
6,75<br />
2,50 2,50<br />
6,75 6,75<br />
Die Neubaustrecke Wien – St. Pölten bewirkt hohen<br />
wirtschaftlichen Nutzen, da diese die Reisezeiten<br />
im Personenverkehr verkürzt und die Kapazitäten<br />
112 (2014) Heft 6<br />
Bild 2:<br />
Längskettenwerk <strong>der</strong> Oberleitungsbauart 2.1 für die offene Strecke (a) und im Tunnel (b),<br />
alle Angaben in mm (Grafik: Autoren).<br />
335
Fahrleitungsanlagen<br />
5,50<br />
Erdungsleitung<br />
CuS 150<br />
5<br />
Übersetzungsverhältnis<br />
1:1<br />
1,17<br />
6<br />
2,20<br />
Tragseilhöhe 6,80<br />
3<br />
Fahrdrahthöhe 5,30<br />
0,30 4 4<br />
2,70<br />
2,65<br />
Tunnelachse<br />
Gleisachse<br />
Radius 4,35<br />
2<br />
5,27<br />
4,90<br />
1<br />
• neue Umsteigmöglichkeit im Bahnhof Tullnerfeld<br />
mit Park- und Ride-Plätzen und Anbindung an<br />
die öffentlichen Buslinien,<br />
• höhere Geschwindigkeiten im Personenverkehr<br />
durch weitgehende Trennung von Güter- und<br />
Personenverkehr.<br />
Die gefor<strong>der</strong>te Fahrzeitverkürzung wurde im 44 km<br />
langen Abschnitt mit <strong>der</strong> Geschwindigkeitserhöhung<br />
auf 250 km/h zwischen St. Pölten und Knoten<br />
Ha<strong>der</strong>sdorf beziehungsweise auf 200 km/h im<br />
Lainzer Tunnel erreicht. Für die Stromversorgung<br />
<strong>der</strong> Züge bei diesen hohen Geschwindigkeiten entwickelte<br />
die Österreichische Bundesbahn (ÖBB) die<br />
Oberleitungsbauart 2.1, die Geschwindigkeiten bis<br />
250 km/h zulässt.<br />
0,60<br />
Bild 3:<br />
Querschnitt des eingleisigen Wienerwaldtunnel mit Oberleitung, alle Angaben in mm<br />
(Grafik: Autoren).<br />
1 Rückleiter CuAg 150<br />
2 Stützpunkt für Verstärkungsleitung<br />
3 Tragseil<br />
4 Fahrdraht<br />
5<br />
Gleisachse<br />
M<br />
6 6<br />
SO<br />
5 Nachspanneinrichtung<br />
6 Flucht- und Rettungsweg<br />
SO Schienenoberkante<br />
Gleisachse<br />
Radius 5,20<br />
SO<br />
Tunnelachse<br />
Verstärkungsleitungsstützpunkt<br />
2<br />
2<br />
2<br />
0,70 2,02 bis 2,24<br />
3<br />
3<br />
Tragseilhöhe 6,40<br />
Rückleiteraufhängung<br />
5,90-6,20 1<br />
Fahrdrahthöhe<br />
4 4 5,30<br />
0,70<br />
2,70<br />
5<br />
Übersetzungsverhältnis<br />
1:1<br />
4 Anfor<strong>der</strong>ungen an die<br />
Oberleitung<br />
Die Hochgeschwindigkeitsoberleitung 2.1 erfüllt<br />
die elektrischen und mechanischen Anfor<strong>der</strong>ungen<br />
<strong>der</strong> Technischen Spezifikation für die Interoperabilität<br />
im Hochgeschwindigkeitsverkehr [3].<br />
Über den Kontakt zwischen Stromabnehmer und<br />
Fahrdraht fließen Ströme bis rund 600 A, die auch<br />
mit zunehmenden Geschwindigkeiten möglichst<br />
lichtbogenfrei vom Fahrdraht auf den Stromabnehmer<br />
übertragen werden müssen. Daher soll<br />
die Betri<strong>eb</strong>sgeschwindigkeit 70 % <strong>der</strong> Wellenausbreitungsgeschwindigkeit<br />
im Fahrdraht <strong>der</strong> Oberleitung<br />
nicht überschreiten. Die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit<br />
sollte deshalb mindestens<br />
360 km/h betragen; sie wird durch die Zugkraft<br />
im Fahrdraht bestimmt [6]. Für die mit 250 km/h<br />
befahrene Oberleitungsbauart 2.1 werden <strong>der</strong><br />
Fahrdraht AC-120–CuAg0,1 mit 15,3 kN entsprechend<br />
rund 430 km/h Wellenausbreitungsgeschwindigkeit<br />
und das Tragseil Bz II 70 mit 10,8 kN<br />
nachgespannt. Bild 2 zeigt das Kettenwerk <strong>der</strong><br />
Oberleitungsbauart 2.1 auf offenen Strecken und<br />
in Tunneln.<br />
Bild 4:<br />
Querschnitt <strong>der</strong> zweigleisigen Atzenbrugger, Hankenfel<strong>der</strong>, Saladorfer, Reiserberg-, Stierschweiffeld-<br />
und Raingruben-Tunnel mit <strong>der</strong> Oberleitungsbauart 2.1 für die Tunnelanwendung,<br />
alle Angaben in mm (Grafik: Autoren); Legende siehe Bild 3.<br />
Auch im Personenverkehr steigert die neue Strecke<br />
die Qualität erh<strong>eb</strong>lich [1; 5] durch<br />
• höhere Kapazitäten im erweiterten Nahverkehr,<br />
• regionale Anbindung des Tullnerfeldes und des<br />
nördlichen Nie<strong>der</strong>österreich durch den Bahnhof<br />
Tullnerfeld,<br />
5 Varianten <strong>der</strong> Oberleitungsbauart<br />
auf <strong>der</strong> neuen Strecke<br />
5.1 Bauarten im Tunnel<br />
Auf <strong>der</strong> 44 km langen Neubaustrecke finden sich insgesamt<br />
vier unterschiedliche Oberleitungsbauarten:<br />
Drei unterschiedliche Bauarten in Tunneln und eine<br />
Bauart auf offenen Strecken.<br />
Der 12,8 km lange, einröhrige und zweigleisige<br />
Lainzer Tunnel wird mit 200 km/h Betri<strong>eb</strong>sgeschwin-<br />
336 112 (2014) Heft 6
Fahrleitungsanlagen<br />
digkeit befahren und ist mit einer Stromschienenoberleitung<br />
ausgerüstet [7].<br />
Im 13,3 km langen, zweiröhrigen und jeweils<br />
eingleisigen Wienerwaldtunnel mit fester Fahrbahn<br />
ist die Tunnelvariante <strong>der</strong> Oberleitungsbauart 2.1<br />
eing<strong>eb</strong>aut. Bild 2 b) zeigt das Längskettenwerk dieser<br />
Bauart. In Bild 3 ist ein Stützpunkt dieser Bauart<br />
im eingleisigen Wienerwaldtunnel dargestellt,<br />
wobei <strong>der</strong> Querschnitt <strong>der</strong> Tunnelröhre 51,1 m 2 beträgt.<br />
Die Ausleger dieser Oberleitungsbauart bestehen<br />
aus einem g<strong>eb</strong>ogenen, an die Tunnelwand<br />
angepassten Auslegerrohr mit Isolator. Bei diesem<br />
Ausleger lassen sich die Fahrdrahthöhen- und -seitenlage<br />
auf <strong>der</strong> Baustelle einfach anpassen. Auslegerberechnungen<br />
erübrigen sich, da die Ausleger<br />
auf die Grundformen an- und umgelenkt mit gleichen<br />
Maßen beschränkt wurden. Die Oberleitung<br />
ist in [7; 8] beschri<strong>eb</strong>en.<br />
Die weiteren Tunnel, also Atzenbrugger, Hankenfel<strong>der</strong>,<br />
Saladorfer, Reiserberg-, Stierschweiffeldund<br />
Raingruben-Tunnel mit 11,4 km Gesamtlänge<br />
sind einröhrig und zweigleisig mit fester Fahrbahn<br />
ausgeführt, wobei <strong>der</strong> Tunnelquerschnitt 71 m 2 beträgt.<br />
Diese Tunnel wurden mit <strong>der</strong> Oberleitungsbauart<br />
2.1 für die Tunnelanwendung ausgerüstet<br />
(Bild 4). Die Oberleitungsstützpunkte sind als<br />
Einzelstützpunkte für jedes Streckengleis mit einer<br />
Hängesäule und einem Drehausleger und in Nachspannungen<br />
und Streckentrennungen als Doppelausleger<br />
mit 2,0 m Versatz ausgeführt. Die mit<br />
Verbundankern am Tunnelfirst befestigten Hängesäulen<br />
sind nicht in die Tunnelerdung einbezogen.<br />
Eine Erdungsleitung aus 150-CuAg im Bereich <strong>der</strong><br />
Tunnelfirstmitte verbindet die zu erdenden Bauteile<br />
<strong>der</strong> Oberleitung. Je Gleis wird eine Verstärkungsleitung<br />
mit Leitern 260-AL1/23-A20SA mitgeführt,<br />
welche bei je<strong>der</strong> Nachspannung mit <strong>der</strong> Oberleitung<br />
verbunden ist. Die Längsspannweiten betragen<br />
im Tunnel 46 m (Bild 2). Die Verstärkungsleitungen<br />
haben 24,0 m Längsspannweite, die<br />
Rückleitungen 12,0 m. Die Systemhöhe des Kettenwerks<br />
im Tunnel liegt bei 1,10 m und die Y-Beiseillänge<br />
ist am an- und umgelenkten Stützpunkt auf<br />
14,0 m begrenzt. Die Regelfahrdrahthöhe beträgt<br />
wie bei <strong>der</strong> offenen Strecke 5,30 m. Das Tragseil<br />
wird im Tunnel lotrecht über dem Fahrdraht verlegt.<br />
Eine abweichende Führung des Längstragseiles<br />
ist zum Erreichen des elektrischen Mindestabstandes<br />
in beengten Verhältnissen möglich. Bild 5<br />
zeigt die Oberleitung im Atzenbrugger Tunnel.<br />
Für die Oberleitungsbauart 2.1 wird im Tunnel<br />
eine Nachspannungsvorrichtung mit dem Übersetzungsverhältnis<br />
1 : 1 nach Bild 6 verwendet. Diese<br />
besteht aus einem äußeren Gewichtsführungsrahmen<br />
und einem innen liegenden Rahmen zur<br />
Aufnahme <strong>der</strong> Plattengewichte. Die Nachspannlast<br />
wird über eine Einlaufrolle, die sich direkt am<br />
Gewichtsführungsrahmen befindet und über eine<br />
Umlenkrolle in <strong>der</strong> Wölbung <strong>der</strong> Tunnelwand in<br />
das Tragseil o<strong>der</strong> in den Fahrdraht übertragen.<br />
Die Anordnung <strong>der</strong> Gewichte und Umlenkrollen<br />
ist im Bild 7 gezeigt. Die Nachspannkräfte betragen<br />
bei <strong>der</strong> Bauart 2.1 im Tragseil 10,8 kN und im<br />
Fahrdraht 15,3 kN. Der äußere Gewichtsführungsrahmen<br />
wird 400 mm oberhalb <strong>der</strong> tiefer gelegenen<br />
Schiene aufgestellt. Abhängig von <strong>der</strong> Tunnelausrüstung<br />
und <strong>der</strong> Lage <strong>der</strong> Fluchtwege lässt<br />
sich <strong>der</strong> Gewichtsführungsrahmen entwe<strong>der</strong> direkt<br />
auf dem Bankett o<strong>der</strong> mit Hilfe von Konsolen und<br />
Verbundankern an <strong>der</strong> Tunnelwand montieren. In<br />
zweigleisigen Tunneln werden Kunststoffisolatoren<br />
in Auslegern und Seilen eingesetzt, in eingleisigen<br />
Tunnels mit g<strong>eb</strong>ogenem Rohr in den Auslegern Keramikisolatoren.<br />
5.2 Bauart auf offenen Strecken<br />
Die Oberleitungsbauart 2.1 verwendet überwiegend<br />
Stahlbetonmasten und nur dort, wo dies nicht<br />
vorteilhaft ist, Stahlgitter- o<strong>der</strong> HEB-Masten, zum<br />
Beispiel auf Ingenieurbauwerken. Köcherfundamente<br />
aus Stahlbeton mit entsprechenden Aussparungen<br />
tragen die Stahlbetonmasten. Der in den Köchern<br />
eingesetzte Mast wird eingeschottert und mit<br />
einem Betonkranz fixiert. Wie im Tunnel führen die<br />
Masten je Gleis eine Verstärkungs- und eine Rückleitung<br />
mit, jedoch wird als Rückleitung auf offenen<br />
Strecken ein Leiter 260-AL1/23-A20SA verwendet.<br />
Im Bereich von Überleitstellen und Bahnhöfen werden<br />
entsprechende Umgehungsleitungen von den<br />
Schaltern am Schaltgerüst bis zur Einspeisestelle<br />
hinter den Streckentrennungen, in Österreich als<br />
Bild 5:<br />
Oberleitungsanordnung im Atzenbrugger Tunnel (Foto: Autoren).<br />
112 (2014) Heft 6<br />
337
Fahrleitungsanlagen<br />
145<br />
2 991<br />
200 875<br />
875<br />
875<br />
45°<br />
1360<br />
5<br />
1<br />
2<br />
4<br />
10<br />
3<br />
6<br />
7<br />
8<br />
11<br />
Lufttrennungen bezeichnet, an den Masten mitgeführt.<br />
Das Schaltgerüst mit sämtlichen Schaltern des<br />
Bahnhofes befindet sich in <strong>der</strong> Mitte des Bahnhofs<br />
o<strong>der</strong> <strong>der</strong> Überleitstelle.<br />
Die Anbauteile am Mast, mit Eisen und Gegeneisen<br />
durch Verschraubungen geklammert, werden<br />
durch Erdungsverbindungen an einer Erdungsbuchse<br />
mit <strong>der</strong> Mastbewehrung sowie mit <strong>der</strong> Rückleitung<br />
verbunden.<br />
Der Aluminium-Ausleger <strong>der</strong> Bauart 2.1 verfügt<br />
über ein fallendes Spitzenankerrohr, in Österreich<br />
als Druckrohr bezeichnet, mit rund 70 mm/m Neigung<br />
(Bild 8). Die Keramik-Stabisolatoren können<br />
12<br />
Baulänge 1440<br />
1420<br />
9<br />
1300 260<br />
Bild 6:<br />
Nachspannungsvorrichtung mit dem Übersetzungsverhältnis 1 : 1, alle Angaben in mm<br />
(Grafik: Autoren).<br />
1 Umlenkrolle<br />
2 Einlaufrollenhalterung<br />
3 Aufhängepunkt – 30 °C<br />
4 maximaler Hub 1 430 mm für 110 K<br />
Temperaturdifferenz<br />
5 Pressabspanngabel<br />
6 Rahmen für Plattengewichte<br />
7 Plattengewichte<br />
8 Aufhängepunkt 80 °C<br />
9 Schutzgitter<br />
10 Bauhöhe des Rahmens für Plattengewichte<br />
11 Gewichtsführungsrahmen<br />
12 Konsole für Gewichtsführungsrahmen<br />
geg<strong>eb</strong>enenfalls mittels Rohrhülsen Rohrdurchmesser<br />
zwischen 26,9 und 60,3 mm aufnehmen.<br />
Bei größerer Lastaufnahme <strong>der</strong> Ausleger wird<br />
das Auslegerrohr, auch als Str<strong>eb</strong>enrohr bezeichnet,<br />
mit 70 mm Durchmesser ausgeführt. Mittels<br />
Aluminium-Schweißung bleiben aber die Klemmbereiche<br />
für die Ösenschelle, auch als Rohröse<br />
bezeichnet, und für die Tragseildrehklemme bei<br />
maximal 60,3 mm Durchmesser. Der vertikale,<br />
konstruktive Freiraum für Seitenhalter beträgt<br />
240 mm, die maximale Seitenverschi<strong>eb</strong>ung des<br />
Fahrdrahts 0,3 m.<br />
Der g<strong>eb</strong>ogene Seitenhalter <strong>der</strong> fünffeldrigen<br />
Streckentrennung kann je nach Anwendungsfall<br />
als angelenkter o<strong>der</strong> umgelenkter Stützpunkt ausgeführt<br />
werden (Bild 9). Um bei eventuell entstehenden<br />
Lichtbögen im Bereich <strong>der</strong> Streckentrennungen<br />
einen Abbrand <strong>der</strong> beiden Längstragseile<br />
zu verhin<strong>der</strong>n, werden diese in den Parallelfel<strong>der</strong>n<br />
mit 1 000 mm Abstand, je 500 mm links und rechts<br />
<strong>der</strong> Gleisachse, verlegt. Die Fahrdrähte verlaufen<br />
in gleichbleibend 400 mm horizontalem Abstand<br />
zueinan<strong>der</strong>. An den das Übergangsfeld begrenzenden<br />
Stützunkten liegt <strong>der</strong> angehobene Fahrdraht<br />
150 mm über <strong>der</strong> Nennfahrdrahthöhe [9]. Bild 10<br />
zeigt die Überleitstelle Tullnerfeld.<br />
Im ÖBB-Regelwerk DB 945 [9] findet sich das<br />
Bild ED 65, das die Führung des Tragseils an den das<br />
Übergangsfeld begrenzenden Stützpunkten und<br />
Auslegern zeigt. Die befahrenen Stützpunkte nehmen<br />
wegen des fallenden Spitzenrohres Zugkräfte<br />
auf. Dies führt bei <strong>der</strong> Kettenwerksverlegung zu erhöhtem<br />
Aufwand.<br />
Auf <strong>der</strong> Strecke Wien – St. Pölten wurden überwiegend<br />
halbe, maximal 750 m lange Nachspannabschnitte,<br />
auch als Halbsektionen bezeichnet,<br />
geplant und ausgeführt. Wegen des dabei geringeren<br />
Aufwands gehen die ÖBB zunehmend<br />
auf ganze, 1 500 m lange Nachspannabschnitte,<br />
als Ganzsektionen bezeichnet, über. Die Längsspannweiten<br />
variieren zwischen 40 m und 65 m;<br />
Die Y-Beiseile sind 16,0 m lang. Die Regelfahrdrahthöhe<br />
<strong>der</strong> offenen Strecken beträgt 5,30 m,<br />
die Systemhöhe 1,60 m (Bild 2). Die Bauart 2.1<br />
wird in halbwindschiefer Bauweise ausgeführt,<br />
wobei das Tragseil in geraden Strecken lotrecht<br />
über <strong>der</strong> Gleisachse verläuft und <strong>der</strong> Fahrdraht die<br />
Seitenlage wechselt. In Radien wird das Tragseil<br />
senkrecht über dem Fahrdraht verlegt. Die Fahrdrahthöhentoleranz<br />
beträgt +/-30 mm, das heißt<br />
in einem Abschnitt darf die höchste Fahrdrahthöhe<br />
5,33 m und die niedrigste 5,27 m betragen, jedoch<br />
zwischen zwei Stützpunkten nur um 20 mm<br />
und zwischen zwei Hängern nur noch um 10 mm<br />
unterschiedlich sein.<br />
Die Hänger werden nach ED 134, Ausführung D,<br />
in [9] eingeteilt. Der Abstand <strong>der</strong> Y-Beiseilhänger vom<br />
Stützpunkt beträgt 2,50 m. Die verbleibende Feld-<br />
338 112 (2014) Heft 6
Fahrleitungsanlagen<br />
weite wird gleichmäßig mit maximal 6,75 m Abstand<br />
geteilt. Die kürzeste zulässige Hängerlänge in Feldmitte<br />
wird auf 55 mm begrenzt (Bild 2). Bei <strong>der</strong> Oberleitungsbauart<br />
2.1 werden stromfeste Hängerklemmen<br />
verwendet, wobei die Stromfestigkeit durch<br />
zweifaches Verpressen des 10-mm 2 -Hängerseils mit<br />
<strong>der</strong> Hängerklemme erreicht wird.<br />
1750<br />
5 600<br />
3 850<br />
Tragseil<br />
6 Planung <strong>der</strong> Oberleitung und<br />
Materialermittlung<br />
Fahrdraht<br />
Die ÖBB-Mitarbeiter nutzten für die Planung <strong>der</strong><br />
Oberleitung das evaluierte Planungsprogramm Sicat-Master<br />
[6; 10].<br />
Als Auftragg<strong>eb</strong>er übergibt die ÖBB für die Bauausführung<br />
dem Auftragnehmer mit <strong>der</strong> Beauftragung<br />
nach EU-konformer Ausschreibung und<br />
Vergabe die genehmigten Ausführungspläne mit<br />
ausführlichem Leistungsverzeichnis sowie mit Lageplänen,<br />
Mastverzeichnissen und Querprofilen,<br />
auch Spitzenbil<strong>der</strong> genannt.<br />
Mit Hilfe des Fahrleitungsplanungsprogramms<br />
FBauPro, einer Gemeinschaftsentwicklung <strong>der</strong> ÖBB<br />
und <strong>der</strong> Fahrleitungsfirmen in Österreich, wird die<br />
Detailplanung durch den Auftragnehmer erstellt.<br />
Durch die Eingabe von spezifischen Mastdaten entsprechend<br />
<strong>der</strong> Oberleitungsbauart, den mittleren<br />
Längsspannweiten, Auslegerdaten, Leitungen am<br />
Mast und <strong>der</strong> Gleisgeometrie ergibt sich die Ausführungsplanung<br />
als Datensatz mit <strong>der</strong> Möglichkeit<br />
zur schematischen Visualisierung. Das Programm ermittelt<br />
anhand dieser Daten die benötigten Bauteile<br />
für den Mast und ermöglicht über Filterfunktionen<br />
auch die Materialermittlung für den zu errichtenden<br />
Streckenabschnitt o<strong>der</strong> für einzelne Masten. Es<br />
können auch Aufträge für die Fertigung <strong>der</strong> Bauteile<br />
erstellt und ausgeg<strong>eb</strong>en werden.<br />
Nach Einmessung <strong>der</strong> Maststandorte werden die<br />
Messdaten in FBauPro eingepflegt, so dass dort <strong>der</strong><br />
Wirklichkeit entsprechende Daten für die Anbauteile<br />
vorhanden sind. Dabei wird <strong>der</strong> Mast in Bezug zum<br />
Gleis sowohl in horizontaler als auch in <strong>der</strong> vertikalen<br />
Position eingeg<strong>eb</strong>en. Die Anbaumaßabweichungen<br />
werden dokumentiert und im Programm beachtet.<br />
Im Anschluss lassen sich die Maße <strong>der</strong> Auslegerelemente<br />
und Anbaumaße durch FBauPro ermitteln<br />
und in Listen dokumentieren.<br />
Nach <strong>der</strong> Auslegerberechnung folgt die Hängerberechnung<br />
<strong>eb</strong>enfalls mit FBauPro. Durch die<br />
Eingabe <strong>der</strong> vor Ort aufgenommenen Längsspannweiten<br />
und Einmessung <strong>der</strong> Tragseildrehklemmen<br />
lassen sich für die Längsspannweiten die jeweiligen<br />
Hänger berechnen und fertigen. Mit Hilfe von<br />
FBauPro erzeugten Hängermontagelisten lassen<br />
sich die Hänger nach [9], ED 134, montieren (siehe<br />
auch Abschnitt 5.2).<br />
112 (2014) Heft 6<br />
7 015<br />
Nachspanneinrichtungen<br />
400<br />
Stützpunktachse<br />
Bild 7:<br />
Anordnung <strong>der</strong> Umlenkrollen an <strong>der</strong> Nachspannvorrichtung, alle Angaben in mm<br />
(Grafik: Autoren).<br />
Bild 8:<br />
Einzelausleger <strong>der</strong> Oberleitungsbauart 2.1, offene Strecke (Foto: Autoren).<br />
339
Fahrleitungsanlagen<br />
a) 1000<br />
b)<br />
Ax<br />
TS<br />
100<br />
Ax<br />
1000<br />
TS<br />
100<br />
FD<br />
400<br />
150<br />
FD<br />
400<br />
150<br />
Bild 9:<br />
Ausleger in <strong>der</strong> Streckentrennung, alle Angaben in mm (Grafik: Autoren).<br />
a Ausleger befahren und zugbelastet<br />
FD Fahrdraht<br />
b Ausleger befahren und druckbelastet<br />
TS Tragseil<br />
7 Errichtung <strong>der</strong> Oberleitung<br />
Bild 10:<br />
Überleitstelle Tullnerfeld, Führung <strong>der</strong> Fahrdrähte und Tragseile (Foto: Autoren).<br />
Die Oberleitungsmontage im Zeitraum von Oktober<br />
2009 bis Juli 2012 begann im Lainzer Tunnel und<br />
endete in St. Pölten [8]. Insgesamt wurden rund<br />
133 km Kettenwerk errichtet.<br />
Durch die frühzeitige Beauftragung durch die ÖBB<br />
ließen sich viele Montagearbeiten konventionell mit<br />
Straßenfahrzeugen vom Oberbau-Planum aus durchführen,<br />
was sich positiv auf den Baufortschritt und die<br />
Errichtungskosten auswirkte. Die Masten ließen sich<br />
mit herkömmlichen LKW und Ladekranen transportieren<br />
und stellen sowie die Vormontage <strong>der</strong> Masten<br />
und Ausleger mit kostengünstigen, selbstfahrenden<br />
Arbeitsbühnen ausführen. Die Leitungen konnten vom<br />
Oberbau-Planum aus gezogen werden. Dazu waren<br />
die Planungs- und Vermessungsdaten <strong>der</strong> noch zu errichtenden<br />
Gleise erfor<strong>der</strong>lich, welche auch als Grundlage<br />
für die Auslegerberechnung dienten.<br />
Die Oberleitung wurde mit gleisg<strong>eb</strong>undenen<br />
Großgeräten und mit Zweiwege-Fahrzeugen montiert.<br />
Das Bild 11 zeigt das Verlegen des Kettenwerks<br />
mit einem Zweiwegefahrzeug in einer Überleitstelle<br />
auf offener Strecke. In Bild 12 ist die Fertigmontage<br />
<strong>der</strong> Stützpunkte auf <strong>der</strong> freien Strecke zu sehen. Der<br />
Einbau <strong>der</strong> Erdungen und Verstärkungsleitungen im<br />
Tunnel ist in Bild 13 dargestellt.<br />
8 Rückstromführung und Erdung<br />
Bild 11:<br />
Verlegen des Kettenwerks auf offener Strecke (Foto: Autoren).<br />
Die Stahlbewehrung <strong>der</strong> Oberleitungsmasten ist mit<br />
dem Rückleiter 260-AL1/23-A20SA durch ein Seil<br />
Cu50 und Erdungsanschluss an den Masten verbunden.<br />
Die Erdungsbuchse am Mastfuß nimmt den Verbin<strong>der</strong><br />
zur Schiene auf. Die metallischen Anbauteile<br />
werden über die an den Masten vorhandenen Erdungsbuchsen<br />
mit Leitern Cu50 geerdet. Bei Gleisen<br />
mit konventionellem Schotterbett werden in je<strong>der</strong><br />
340 112 (2014) Heft 6
Fahrleitungsanlagen<br />
Überlappung die Rückleiter zur Schiene geführt und<br />
dort angeschlossen. Zusätzlich werden ein Kugelfestpunkt<br />
unterhalb des Rückleiters und ein Erdungswinkel<br />
kurz oberhalb <strong>der</strong> Schienenoberkante am Mast<br />
montiert. Die so ausgerüsteten Masten erhalten eine<br />
Kennzeichnung mit einem gelben Ring. An diesen<br />
Masten sind die Schienen- und Gleise <strong>der</strong> zweigleisigen<br />
Strecke mit Erdungsseilen verbunden, die auf<br />
offenen Strecken mit Cu50, an den Tunnelportalen<br />
mit Cu95 und in Bahnhöfen und in <strong>der</strong> Nähe von<br />
Unterwerken mit Cu150 ausgeführt sind.<br />
Bei <strong>der</strong> festen Fahrbahn auf offenen Strecken und<br />
im Tunnel verbinden Erdungsseile in 180 m bis 200 m<br />
Abstand die Rückleiter mit den Gleisen. In den Überlappungen<br />
im Tunnel wird zusätzlich die Erdungsleitung<br />
am Tunnelfirst mit eing<strong>eb</strong>unden und wie auf<br />
offenen Strecken ein Erdungsring hergestellt. An den<br />
Tunnelportalen und am Übergang von <strong>der</strong> festen<br />
Fahrbahn auf die Schotterfahrbahn wird ein Erdungsring<br />
mit Leitern Cu95 hergestellt. Die metallenen Anbauteile<br />
im Tunnel sind mit Cu50 mit <strong>der</strong> Erdleitung<br />
im Tunnelfirst verbunden. Bei <strong>der</strong> festen Fahrbahn ist<br />
die Bewehrung an den Blockfugen mit Leitern Cu50<br />
überbrückt, so dass eine durchgehende Verbindung<br />
<strong>der</strong> Bewehrung <strong>der</strong> festen Fahrbahn entsteht.<br />
Bild 12:<br />
Montage <strong>der</strong> Stützpunkte auf offener Strecke (Foto: Autoren).<br />
9 Abnahme und Inbetri<strong>eb</strong>nahme<br />
9.1 Abnahme <strong>der</strong> Oberleitungsanlage<br />
Bei den ÖBB muss jede neue o<strong>der</strong> umg<strong>eb</strong>aute Oberleitungsanlage<br />
vor <strong>der</strong> Inbetri<strong>eb</strong>nahme technisch<br />
und funktional abgenommen werden. Der Regelplan<br />
[9], ED 21, enthält die notwendigen Prüfungen, welche<br />
bei größeren Bauvorhaben durchzuführen sind.<br />
Diese sind:<br />
• die Sichtprüfung <strong>der</strong> bodennahen und –fernen<br />
Anlagenteile<br />
• die berührungslose Fahrdrahtlagemessung<br />
• die Messung <strong>der</strong> statischen Anhublage<br />
• Kontaktkraftmessungen mit einem Messverfahren<br />
nach EN 50317 [11]<br />
• Erdungsmessungen nach EN 50122-1 [12]<br />
Die Prüfungen sind in einem Abnahm<strong>eb</strong>ericht zu<br />
protokollieren, <strong>der</strong> als Grundlage für die<br />
• Erklärung nach § 40 Eisenbahngesetz 1957 zur<br />
Betri<strong>eb</strong>sbewilligung und die<br />
• Konformitätsbewertung im Teilsystem Energie<br />
heranzuziehen ist.<br />
9.2 Messfahrten zur Inbetri<strong>eb</strong>nahme<br />
Zum Nachweis des TSI-konformen Kontaktverhaltens<br />
wurden Messfahrten mit dem<br />
Bild 13:<br />
Montage <strong>der</strong> Rückleiter und Verstärkungsleitungen im Tunnel (Foto: Autoren).<br />
• ÖBB-Oberleitungsmesswagen in Doppeltraktion<br />
mit 31 m Stromabnehmerabstand,<br />
• kurzen deutschen Messzug ICE-S und einem<br />
Messstromabnehmer und mit dem<br />
• langen deutschen Messzug ICE-S und zwei<br />
Stromabnehmern<br />
durchgeführt.<br />
Die Neubaustrecke Wien – St. Pölten befuhr<br />
<strong>der</strong> Messzug ICE-S <strong>der</strong> Deutschen Bahn mit bis<br />
330 km/h Geschwindigkeit. Das Bild 14 zeigt den<br />
Verlauf <strong>der</strong> gemessenen Mittelwerte <strong>der</strong> Kontaktkräfte<br />
sowie die Mittelwerte zuzüglich und abzüglich<br />
<strong>der</strong> dreifachen Standardabweichung in Abhängigkeit<br />
von <strong>der</strong> Fahrgeschwindigkeit für offene<br />
Strecken bis 330 km/h Fahrgeschwindigkeit. Die<br />
Messwerte und die statistischen Maximal- und Minimalwerte<br />
bli<strong>eb</strong>en innerhalb <strong>der</strong> nach [3] vorgeg<strong>eb</strong>enen<br />
Bandbreite.<br />
112 (2014) Heft 6<br />
341
Fahrleitungsanlagen<br />
F K<br />
450<br />
N<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
2<br />
0<br />
100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 km/h 360<br />
v<br />
Bild 14:<br />
Gemessene Mittelwerte F K <strong>der</strong> Kontaktkräfte und dreifache Standardabweichung in Abhängigkeit<br />
<strong>der</strong> Fahrgeschwindigkeit v für die Oberleitungsbauart 2.1 (Grafik: Autoren).<br />
gemessener Mittelwert <strong>der</strong> Kontaktkraft<br />
Mittelwert minus drei Standardabweichungen<br />
Mittelwert plus drei Standardabweichungen<br />
1 Mittelwert nach [4]<br />
2 Mittelwert nach [4] minus drei Standardabweichungen<br />
3 Mittelwert nach [4] plus drei Standardabweichungen<br />
120<br />
mm<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
e 30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
-10<br />
-20<br />
-30<br />
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 s 75<br />
t<br />
Bild 15:<br />
Fahrdrahtanhub e über <strong>der</strong> Zeit t an zwei stationären Messstellen bei <strong>der</strong> Befahrung mit<br />
dem Zug ICE-S mit 330 km/h (Grafik: Autoren).<br />
blau Messung bei km 23,436<br />
rot Messung bei km 23,472<br />
In Bild 15 ist <strong>der</strong> Verlauf des Anhubs über <strong>der</strong> Zeit<br />
an zwei stationären Messstellen bei <strong>der</strong> Befahrung<br />
mit dem Zug ICE-S mit 330 km/h dargestellt. Bei<br />
<strong>der</strong> Durchfahrt des Zuges betrug <strong>der</strong> beobachtete<br />
Fahrdrahtanhub an den beiden Messstellen rund<br />
125 mm beziehungsweise 110 mm. Auch diese Messungen<br />
bestätigten die Eignung <strong>der</strong> Bauart 2.1 für<br />
den Betri<strong>eb</strong> mit 300 km/h.<br />
3<br />
1<br />
10 Betri<strong>eb</strong>serfahrungen<br />
Die Reglementierungsabteilung, die Instandhaltungsstellen<br />
und Anlagenservicecenter (ASC) haben<br />
zwischenzeitlich mit dem Motorturmwagen alle<br />
Streckenabschnitte befahren. Die erste Kontaktkraftmessfahrt<br />
mit dem ÖBB-Oberleitungsmesswagen<br />
mit maximaler Befahrgeschwindigkeit <strong>der</strong> einzelnen<br />
Streckenabschnitte fand <strong>eb</strong>enfalls statt.<br />
Die Auswertung dieser Inspektionen und Messerg<strong>eb</strong>nisse<br />
im gesamten Streckenabschnitt zeigte nur geringfügige<br />
Mängel, welche inzwischen behoben wurden.<br />
Die TSI-konforme Oberleitungsanlage im gesamten Abschnitt<br />
<strong>der</strong> NBS Wien – St. Pölten hat den einjährigen<br />
Prob<strong>eb</strong>etri<strong>eb</strong> ohne Störungen absolviert und wird weiterhin<br />
als technische Infrastruktureinrichtung für einen<br />
zuverlässigen Traktionsbetri<strong>eb</strong> im Zusammenwirken zwischen<br />
Oberleitungsanlage und Stromabnehmer sorgen.<br />
Literatur + Links<br />
[1] ÖBB Infrastruktur Bau: Neubaustrecke Wien – St. Pölten.<br />
Projektbroschüre Ausgabe 02.2009. http://www.o<strong>eb</strong>b.<br />
at/infrastruktur/de/5_0_fuer_ Generationen/5_4_Wir_<br />
bauen_fuer_Generationen/5_4_5_Schieneninfrastruktur_<br />
abgeschlossene_Projekte/Donauachse_Westbahn/<br />
Neubaustrecke_Wien_-St.Poelten/_Dms_Dateien/_<br />
Printproduktionen_Neubaustrecke_Wien_St_Poelten.jsp<br />
[2] Schindlegger, H.; PolzhoferGirstmair, G.; Neulinger, M.:<br />
Wienerwaldtunnel – Elektrotechnische Ausrüstung. In:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 108 (2010), H. 7, S. 297–303.<br />
[3] Entscheidung 2002/733/EG: Technische Spezifikation für die<br />
Interoperabilität des Teilsystems Energie des transeuropäischen<br />
Hochgeschwindigkeitsbahnsystems In: Amtsblatt <strong>der</strong><br />
europäischen Gemeinschaften Nr. L245 (2002), S. 280 – 369.<br />
[4] Dreßler, Th.: Ausbauplan 2011 – 2016 für die österreichische<br />
Bahninfrastruktur. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109<br />
(2011), H. 8, S. 384–396.<br />
[5] ÖBB Infrastruktur Bau: Die neue Hochleistungsstrecke<br />
Wien Meidling – St. Pölten. Fertigstellungsbroschüre<br />
Hochleistungsstrecke Wein Meidling – St. Pölten, Ausgabe<br />
12.2012.<br />
[6] Kießling, F.; Puschmann, R.; Schmie<strong>der</strong>; A.: Fahrleitungen<br />
elektrischer <strong>Bahnen</strong>. Erlangen-München, Verlag Publicis<br />
MC&D, 3. Auflage, 2014.<br />
[7] Kurzweil, F.; Furrer, B.: Deckenstromschienen für hohe<br />
Fahrgeschwindigkeiten. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109<br />
(2011), H. 8, S. 398–403.<br />
[8] Hofbauer, G.: Wienerwaldtunnel – Montage <strong>der</strong> Oberleitung.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 111 (2013), H. 6-7, S. 425–429.<br />
[9] ÖBB-Regelwerk: DB 945 Ausführungszeichnungen über<br />
die ÖBB-Einheitsfahrleitung, ED Systemzeichnungen.<br />
[10] Burkert, W.: Oberleitungsplanung mit <strong>der</strong> erweiterten<br />
Software Sicat-MASTER. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 108<br />
(2010), H. 8-9, S. 377–384.<br />
[11] EN 50317:2002: Bahnanwendungen – Stromabnahmesysteme<br />
– Anfor<strong>der</strong>ungen an und Validierung <strong>der</strong><br />
Messungen des dynamischen Zusammenwirkens zwischen<br />
Stromabnehmer und Oberleitung.<br />
[12] EN 50122-1:2011: Bahnanwendungen – Ortsfeste Anlagen<br />
– <strong>Elektrische</strong> Sicherheit, Erdung und Rückleitung<br />
– Teil 1: Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag.<br />
342 112 (2014) Heft 6
Fahrleitungsanlagen<br />
AUTORENDATEN<br />
Dipl.-Ing. Guido Kirmaier (40),<br />
Ingenieurstudium an <strong>der</strong> Hochschule<br />
Hannover mit Fachrichtung Baubetri<strong>eb</strong><br />
und Projektmanagement, Betri<strong>eb</strong>swirtschaftsstudium<br />
(BA) berufsbegleitend an<br />
<strong>der</strong> Hochschule Magd<strong>eb</strong>urg – Stendal;<br />
seit 2002 bei <strong>der</strong> Firma Siemens TS EL<br />
SG N, ab 2006 bei <strong>der</strong> SPL Powerlines<br />
Germany GmbH in zahlreichen Projekten<br />
tätig als Projektleiter Oberleitung<br />
in Deutschland; von 2009 bis 2012 als<br />
Projektleiter Oberleitung in Österreich<br />
für die Projekte NBS Wien – St. Pölten<br />
und NBS Unterinntal.<br />
Adresse: SPS Powerlines Germany<br />
GmbH, Hans-Böckler-Str. 42-44,<br />
30851 Langenhagen, Deutschland;<br />
Fon +49 511 740 886-678, Fax: -650;<br />
E-Mail: Guido.Kirmaier@powerlinesgroup.com<br />
Ing. Franz Kurzweil (57), Elektrolehre<br />
bei den ÖBB und Elektroinstallateur<br />
sowie Fahrleitungsmonteur, Abendstudium<br />
<strong>der</strong> Elektrotechnik an <strong>der</strong> Höheren<br />
Technischen Lehranstalt in Wien 1; ab<br />
1978 Sachbearbeiter für Oberleitungsanlagen,<br />
Projektplanung und Instandhaltungsmanagement<br />
für Oberleitungsanlagen,<br />
ab 1994 Systembearbeiter für<br />
Oberleitungsanlagen in <strong>der</strong> Reglementierung<br />
und seit 1998 Systemverantwortlicher<br />
für ÖBB- Oberleitungsanlagen;<br />
seit 2005 verantwortlich für die<br />
Reglementierung von 50-Hz-Energietechnikanlagen,<br />
Weichenheizungsanlagen<br />
und 16,7-Hz-Bahnstromanlagen<br />
sowie Fernwirk- und Leittechnikanlagen<br />
einschließlich Zulassung von Produkten<br />
und Systemen; <strong>der</strong>zeit Teamleiter Systeme<br />
und Produkte, Regelwerke Energie.<br />
Adresse: ÖBB Infrastruktur AG, Praterstern<br />
4, 1020 Wien, Österreich;<br />
Fon: +43 1 93000-34684; Fax: -25287<br />
E-Mail: franz.kurzweil@o<strong>eb</strong>b.at<br />
Wechselstrom-Zugbetri<strong>eb</strong> in Deutschland<br />
Band 3: Die Deutsche Reichsbahn Teil 1 – 1947 bis 1960<br />
Eine einzigartige, chronologische Beschreibung <strong>der</strong> Entwicklung <strong>der</strong> Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge, Bahnstromversorgungs-<br />
und Fahrleitungsanlagen sowie des Werkstättenwesens dieser Zeit.<br />
Das Werk veranschaulicht die Zusammenhänge zwischen den technischen, wirtschaftlichen sowie<br />
den gesellschaftlichen und politischen Entwicklungen dieser Epoche.<br />
P. Glanert / T. Scherrans / T. Borbe / R. Lü<strong>der</strong>itz<br />
1. Auflage 2012, 240 Seiten mit CD-ROM, Hardcover<br />
Bestellung per Fax: +49 201 / 82002-34 o<strong>der</strong> abtrennen und im Fensterumschlag einsenden<br />
Ja, ich bestelle gegen Rechnung 3 Wochen zur Ansicht<br />
___ Ex. Wechselstrom-Zugbetri<strong>eb</strong> in Deutschland – Band 3 (Teil 1)<br />
1. Auflage 2013, ISBN: 978-3-8356-3219-6<br />
Normalpreis pro Einzelband: € 49,90 (zzgl. Versand)<br />
Preis für <strong>eb</strong> - Abonnenten € 44,90 (zzgl. Versand)<br />
Firma/Institution<br />
Vorname, Name des Empfängers<br />
Antwort<br />
Vulkan-Verlag GmbH<br />
Versandbuchhandlung<br />
Postfach 10 39 62<br />
45039 Essen<br />
Straße / Postfach, Nr.<br />
Land, PLZ, Ort<br />
Telefon<br />
Telefax<br />
Wi<strong>der</strong>rufsrecht: Sie können Ihre Vertragserklärung innerhalb von zwei Wochen ohne Angabe von Gründen in Textform (z.B.<br />
Brief, Fax, E-Mail) o<strong>der</strong> durch Rücksendung <strong>der</strong> Sache wi<strong>der</strong>rufen. Die Frist beginnt nach Erhalt dieser Belehrung in Textform.<br />
Zur Wahrung <strong>der</strong> Wi<strong>der</strong>rufsfrist genügt die rechtzeitige Absendung des Wi<strong>der</strong>rufs o<strong>der</strong> <strong>der</strong> Sache an die Vulkan-Verlag GmbH,<br />
Versandbuchhandlung, Huyssenallee 52-56, 45128 Essen.<br />
Nutzung personenbezogener Daten: Für die Auftragsabwicklung und zur Pflege <strong>der</strong> laufenden Kommunikation werden<br />
personenbezogene Daten erfasst und gespeichert. Mit dieser Anfor<strong>der</strong>ung erkläre ich mich damit einverstanden, dass ich<br />
vom DIV Deutscher Industrieverlag o<strong>der</strong> vom Vulkan-Verlag per Post, per Telefon, per Telefax, per E-Mail, nicht<br />
über interessante, fachspezifische Medien und Informationsang<strong>eb</strong>ote informiert und beworben werde.<br />
Diese Erklärung 112 kann (2014) ich mit Wirkung Heft 6für die Zukunft je<strong>der</strong>zeit wi<strong>der</strong>rufen.<br />
E-Mail<br />
Branche / Wirtschaftszweig<br />
Ort, Datum, Unterschrift<br />
343<br />
PAWZD31013
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
Autotransformatorsystem für die<br />
Luino-Linie<br />
Martin A<strong>eb</strong>erhard, Egon Basler, Zollikofen; Felix Leu, Luzern<br />
Auf <strong>der</strong> grenzüberschreitenden Strecke von Giubiasco (CH) nach Luino (I) wird zur Steigerung <strong>der</strong><br />
Leistungsfähigkeit <strong>der</strong> <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung erstmals im Netz <strong>der</strong> SBB ein Autotransformatorsystem<br />
realisiert. Gegenüber vergleichbaren Projekten waren spezielle Herausfor<strong>der</strong>ungen zu bewältigen<br />
und spezielle Lösungen zu entwickeln.<br />
AUTO-TRANSFORMER SYSTEM FOR THE LUINO-RAILWAY SERVICE<br />
For the first time, an auto-transformer system has been realised on the cross-bor<strong>der</strong> route from<br />
Giubiasco (Switzerland) to Luino (Italy) in the network of Swiss Fe<strong>der</strong>al Railways (SBB) to en-hance<br />
the effectiveness of railway electrical power supply systems. Compared to similar projects, special<br />
challenges had to be coped with and special solutions developed.<br />
UN SYSTÈME D’AUTOTRANSFORMATEUR POUR LA LIGNE DE LUINO<br />
Sur la ligne internationale Giubiasco (Suisse) – Luino (Italie), un système d’autotransformateur est<br />
en cours de réalisation pour accroître le rendement de l’alimentation électrique, une première sur<br />
le réseau CFF. Par rapport à d’autres projets comparables, il a fallu surmonter des problèmes spécifiques<br />
en développant des solutions appropriées.<br />
1 Einführung<br />
Die Luino-Linie ist eine südliche Zubringerstrecke zum<br />
Gotthard (Bild 1). Die Strecke diente ursprünglich vor<br />
allem dem Lokalverkehr und wurde als letzte Strecke<br />
des SBB-Netzes 1960 elektrifiziert. Trotz <strong>der</strong> Tatsache,<br />
dass die Strecke eingleisig ist, hat ihre Bedeutung im<br />
Gütertansitverkehr über die Gotthard-Achse stetig zugenommen.<br />
Der Grund liegt vor allem in ihrer Lage<br />
als direkte Verbindung zwischen <strong>der</strong> Gotthardstrecke<br />
und künftig dem Ende 2016 in Betri<strong>eb</strong> gehenden<br />
Gotthard-Basistunnel (GBT) sowie den Terminals des<br />
kombinierten Verkehrs in Busto Arsizio und Gallarate<br />
in Norditalien. Heute verkehren etwa ein Drittel des<br />
Gotthard-Gütertransitverkehrs über die Luino-Linie,<br />
während die an<strong>der</strong>en zwei Drittel über die Ceneri-<br />
Strecke und den Grenzübergang in Chiasso geführt<br />
werden. Nach Inbetri<strong>eb</strong>nahme des GBT wird mit einer<br />
weiteren Steigerung des Verkehrs gerechnet. Im<br />
Personenverkehr hat die Strecke dagegen ausschließlich<br />
regionalen Charakter und wird von S-Bahn-Zügen<br />
<strong>der</strong> TILO (Ticino – Lombardia, gemeinsames Tochterunternehmen<br />
von SBB und Trenord) befahren.<br />
Eine Beson<strong>der</strong>heit <strong>der</strong> Luino-Linie besteht darin,<br />
dass die Systemtrennstelle zwischen <strong>der</strong> schweizerischen<br />
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung mit AC 15 kV 16,7 Hz<br />
und <strong>der</strong> italienischen mit DC 3 kV mitten im Bahnhof<br />
Luino angeordnet ist, etwa 15 km südlich <strong>der</strong><br />
Landesgrenze. Die Versorgung des auf italienischem<br />
Staatsg<strong>eb</strong>iet liegenden Abschnittes mit Traktionsenergie<br />
obliegt ausschließlich den SBB. Die <strong>Bahnen</strong>ergieversorgungsanlagen<br />
mit Oberleitung, 15-kV-<br />
Hilfsleitung und Schaltposten auf diesem Abschnitt<br />
gehören jedoch <strong>der</strong> Rete Ferroviaria Italiana (RFI) und<br />
bestehen im Wesentlichen aus an die an<strong>der</strong>e Spannung<br />
angepassten RFI-Standard-Komponenten.<br />
Die vorhandene einphasige Stichspeisung ab Unterwerk<br />
(UW) Giubiasco ermöglicht bereits heute<br />
nur noch eine knapp genügende Spannungsstabilität.<br />
Der zunehmende Güterverkehr macht, n<strong>eb</strong>st<br />
an<strong>der</strong>en Anpassungen wie Doppelspurinseln und<br />
Reduktion <strong>der</strong> Zugfolgezeiten, eine Steigerung <strong>der</strong><br />
Leistungsfähigkeit <strong>der</strong> <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung unumgänglich.<br />
Dabei wird erstmals in <strong>der</strong> <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
<strong>der</strong> SBB ein Autotransformatorsystem<br />
(AT-System) mit AC 30/15 kV 16,7 Hz eingeführt.<br />
2 Betri<strong>eb</strong>liche Anfor<strong>der</strong>ungen<br />
Wegen ihrer eingleisigen Anlage ist die Kapazität <strong>der</strong><br />
Luino-Linie trotz Verbesserungsmaßnahmen wie einem<br />
Doppelspurabschnitt bei Contone und Blockverdichtungen<br />
begrenzt. Nachts, wenn <strong>der</strong> Personenverkehr<br />
ruht, kann die Güterzugskapazität gesteigert<br />
werden, indem die Züge paketweise abwechselnd in<br />
<strong>der</strong> einen und anschließend in <strong>der</strong> an<strong>der</strong>en Richtung<br />
„durchgeschleust“ werden. Das Pflichtenheft für den<br />
Ausbau <strong>der</strong> <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung auf <strong>der</strong> Luino-<br />
Linie sieht denn auch genau dieses Betri<strong>eb</strong>skonzept<br />
als dimensionierungsbestimmend vor, und zwar mit<br />
344 112 (2014) Heft 6
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
Bild 1:<br />
Lage <strong>der</strong> Luinio-Linie im Streckennetz de SBB (Zeichnung: SBB).<br />
Paketen von bis zu acht Zügen, mit einer Anhängelast<br />
von je 2 000 t und bei 4 min Zugfolgezeit. Es ist<br />
anzumerken, dass <strong>der</strong> Bahnhof Luino n<strong>eb</strong>st diversen<br />
an<strong>der</strong>en Gleisen über nicht weniger als neun elektrifizierte<br />
Durchgangsgleise verfügt. Es ist daher ohne<br />
weiteres möglich eine <strong>der</strong>artige „Batterie“ von Zügen<br />
aus Luino Richtung Gotthard abfahren zu lassen,<br />
insbeson<strong>der</strong>e auch weil bereits heute die meisten<br />
Züge mit Mehrsystemlokomotiven bespannt sind<br />
und somit <strong>der</strong> Lokomotivwechsel entfällt.<br />
Traktionstechnisch genügt auf <strong>der</strong> Luino-Linie<br />
eine vierachsige 5,6-MW-Lokomotive für einen solchen<br />
Zug. Zwar ist gemäß aktuellen Planungen bei<br />
den meisten Zügen ein Traktionswechsel in Bellinzona<br />
vorgesehen; <strong>eb</strong>enfalls denkbare durchlaufende<br />
Züge mit dieser Anhängelast müssten aber im GBT<br />
mit Doppeltraktion bespannt werden. Deren zusätzliches<br />
Leistungsang<strong>eb</strong>ot wäre gerade auch auf<br />
<strong>der</strong> eingleisigen Luino-Linie für das Beschleunigen<br />
nach Signalhalten willkommen. Aus diesem Grund<br />
ist die Doppeltraktion für die Bemessung <strong>der</strong> <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
bei allen Zügen vorgesehen. Das<br />
bedeutet, dass bis zu 16 Lokomotiven gleichzeitig<br />
unterwegs sein können, <strong>der</strong> maximale Kurzzeit-Leistungsbezug<br />
auf <strong>der</strong> Linie kann in einem solchen Fall<br />
40 MW übersteigen.<br />
3 Untersuchte Varianten und<br />
Wahl <strong>der</strong> Bestvariante<br />
3.1 Konventionelles Unterwerk mit<br />
132-kV-Stichleitung<br />
Das Unterwerk wurde nicht am südlichen Ende<br />
in Luino, son<strong>der</strong>n in <strong>der</strong> Nähe <strong>der</strong> Landesgrenze<br />
bei Ranzo vorgesehen. Dies hätte eine genügende<br />
Spannungsstabilität bis Luino ermöglicht, allerdings<br />
wäre das Unterbringen des Unterwerks in <strong>der</strong> steilen<br />
Hanglage und innerhalb <strong>der</strong> bevorzugten Wohnund<br />
Urlaubsregion sehr schwierig geworden. Das<br />
noch größere Problem wäre allerdings <strong>der</strong> Bau einer<br />
132-kV-Leitung von einer neu zu erstellenden<br />
132-kV-Schaltanlage im Raum Magadino bis zum<br />
neuen Unterwerk gewesen. Eine Realisierung als Freileitung<br />
war so gut wie ausgeschlossen. Es bli<strong>eb</strong> eine<br />
Lösung als Kabelleitung, entwe<strong>der</strong> mit Verlegung<br />
<strong>der</strong> Kabel im Bahntrasse o<strong>der</strong> alternativ auch als Seekabel<br />
im Lago Maggiore. Dies hätte aber die Kosten<br />
massiv in die Höhe getri<strong>eb</strong>en, die Variante neues<br />
Unterwerk plus Kabelanspeisung war denn auch die<br />
teuerste aller untersuchten Varianten. Es war auch<br />
zu berücksichtigen, dass <strong>der</strong> weiteren Verkabelung<br />
des SBB-Hochspannungsnetzes enge Grenzen ge-<br />
112 (2014) Heft 6<br />
345
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
setzt sind [1], die man nur sehr ungern für eine im<br />
zeitlichen Durchschnitt schlecht genutzte Leitung<br />
beansprucht hätte. Aus all diesen Gründen war die<br />
Variante neues Unterwerk mit 132-kV-Stichleitung<br />
<strong>der</strong> Variante AT-System deutlich unterlegen.<br />
3.2 Frequenzumrichter mit Einspeisung<br />
auf 15 kV<br />
Unweit südlich <strong>der</strong> Landesgrenze besteht in Musignano<br />
eine Schaltanlage des europäischen 380-kV-Verbundnetzes.<br />
Dort wäre <strong>der</strong> Anschluss eines Frequenzumrichters<br />
grundsätzlich denkbar gewesen. Diese Lösung<br />
hätte den Zusatzvorteil einer redundanten Versorgung<br />
von Süden her gehabt. Da aber bei Unterbruch <strong>der</strong><br />
Oberleitung auf <strong>der</strong> Luino-Linie ein ordentlicher Betri<strong>eb</strong><br />
ohnehin nicht mehr möglich ist, muss dieser Vorteil<br />
stark relativiert werden. Die Variante war bezüglich<br />
Investitionskosten <strong>eb</strong>enfalls deutlich teurer als die Lösung<br />
mit Autotransformatoren, außerdem hätten die<br />
Kosten für die Energiedurchleitung über das 50-Hz-<br />
Netz die L<strong>eb</strong>enszykluskosten zusätzlich verteuert.<br />
3.3 Blindleistungskompensation<br />
Es wurden Varianten untersucht mit geregelten<br />
Blindleistungskompensatoren in <strong>der</strong> Nähe <strong>der</strong> Landesgrenze<br />
und/o<strong>der</strong> in Luino. Solange nur mit Einfachtraktion<br />
gefahren wird, lässt sich mit einer solchen<br />
Lösung eine genügende Spannungsstabilität<br />
erzielen. Bei <strong>der</strong> gefor<strong>der</strong>ten Bespannung <strong>der</strong> Züge<br />
mit Doppeltraktion kann dagegen die benötigte<br />
Leistung trotz Einspeisung von kapazitiver Blindleistung<br />
nicht mehr übertragen werden.<br />
3.4 2 x 15 kV mit Autotransformatoren<br />
Das nachtstehend näher beschri<strong>eb</strong>e System AC<br />
30/15 kV 16,7 Hz mit Autotransformatoren hat alle<br />
Anfor<strong>der</strong>ungen am besten und mit dem günstigsten<br />
Kosten-Nutzen-Verhältnis erfüllt. Es können alle<br />
Züge mit Doppeltraktion bespannt sein und mit maximaler<br />
Anhängelast verkehren. Einzig wenn noch in<br />
größerem Maß ältere Stufenschalterloks eingesetzt<br />
werden sollten, müsste wegen <strong>der</strong>en Blindleistungs-<br />
1001<br />
1 2<br />
3<br />
UW Giubiasco<br />
1002 1004 1003<br />
6<br />
7 8 7L<br />
8L<br />
7F-<br />
Fee<strong>der</strong> – 15 kV<br />
Cadenazzo<br />
~km 159,500<br />
Autotransformator<br />
Reserve<br />
Fee<strong>der</strong> – 15 kV<br />
10<br />
70<br />
Magadino<br />
~km 167,000<br />
Fee<strong>der</strong> – 15 kV<br />
San Nazzaro<br />
~km 170,500<br />
Fee<strong>der</strong> – 15 kV<br />
nach<br />
Bellinzona<br />
U1/3 U3/7<br />
AT AT AT<br />
nach<br />
Lugano<br />
1<br />
+ 15 kV<br />
19LP<br />
19L<br />
19LR<br />
2 3 6<br />
7R<br />
AT3<br />
1<br />
3 7<br />
1 3<br />
7<br />
356<br />
363<br />
368 372<br />
456<br />
Giubiasco<br />
~km 154,000<br />
561 565 570<br />
21 23 27<br />
1<br />
3 7<br />
1 3<br />
Riazzino<br />
~km 163,900<br />
Tenero<br />
~km 167,800<br />
Locarno<br />
~km 172,000<br />
Autotransformator<br />
Fee<strong>der</strong> – 15 kV<br />
10 70<br />
Autotransformator<br />
Fee<strong>der</strong> – 15 kV<br />
Fee<strong>der</strong> – 15 kV<br />
Pino-Tronzano<br />
~km 63,700<br />
Maccagno<br />
~km 56,700<br />
Luino<br />
~km 50,700<br />
10 70<br />
12<br />
AT3<br />
1<br />
21<br />
27 21 27<br />
1<br />
3<br />
1<br />
AT3<br />
372 375<br />
Ranzo-S.Abbondio<br />
~km 173,700<br />
Schweiz<br />
18<br />
7<br />
Ranzo-Confine<br />
~km 175,900 SBB<br />
~km 65,600 RFI<br />
Italien<br />
AC 15 kV 16,7 Hz<br />
DC 3 kV<br />
nach<br />
Laveno<br />
Bild 2:<br />
Projekt-Streckenschema Luino-Linie (Zeichnung: SBB).<br />
rot neue o<strong>der</strong> angepasste Anlagenteile in <strong>der</strong> Schweiz<br />
blau neue Anlagen in Italien<br />
346 112 (2014) Heft 6
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
bedarf beim beschri<strong>eb</strong>enen Maximalbetri<strong>eb</strong> die Zugfolgezeit<br />
etwas vergrößert werden. Dies ist aber bereits<br />
heute nur noch selten <strong>der</strong> Fall und für die Zeit<br />
nach <strong>Eröffnung</strong> des GBT nicht mehr vorgesehen,<br />
sodass diese Einschränkung kaum ins Gewicht fällt.<br />
3.5 Variantenwahl<br />
Aus den beschri<strong>eb</strong>enen Gründen war die Variantenwahl<br />
letztendlich einfach. Nur das AT-System erfüllte<br />
die Anfor<strong>der</strong>ungen mit gutem Kosten-Nutzen-Verhältnis<br />
und erlaubte dank <strong>der</strong> geringfügigen baulichen<br />
Eingriffe eine Realisierung in verhältnismäßig kurzer<br />
Zeit. Es wurde deshalb dem Projekt zugrunde gelegt.<br />
Mit dem Projekt <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung Luino-Linie<br />
wird erstmals in <strong>der</strong> Schweiz eine Strecke mit AT-<br />
System realisiert. Das Projekt hat eine vierjährige Planungsgeschichte<br />
hinter sich. Aktuell werden die <strong>ersten</strong><br />
Arbeiten entlang <strong>der</strong> Strecke zwischen Cadenazzo<br />
und Luino, sowie im UW Giubiasco ausgeführt.<br />
Die Prinzipschaltung (Bild 2) zeigt vereinfacht<br />
den Aufbau <strong>der</strong> <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung auf <strong>der</strong><br />
Luino-Linie. Im UW Giubiasco werden am Speisepunkt<br />
1003 drei Autotransformatoren angeschlossen,<br />
davon genügen zwei für die Leistungsbereitstellung<br />
für die Luino-Linie. Der dritte parallel<br />
geschaltete Autotransformator dient als permanent<br />
mitlaufende Reserve.<br />
Ab dem UW Giubiasco wird über zwei 800 m lange<br />
Kabel bei <strong>der</strong> Morobbia-Brücke die zweimal 15 kV<br />
auf die Trasse nach Cadenazzo geführt. Der Negativfee<strong>der</strong><br />
(-15 kV) wird als Speiseleitung auf den Gestängen<br />
<strong>der</strong> Oberleitung nach Cadenazzo geführt.<br />
Die Autotransformatoren selbst werden auf Eisenbahnwagen<br />
montiert, um sie geg<strong>eb</strong>enenfalls umsetzen<br />
zu können. Ausgangs <strong>der</strong> Station Cadenazzo bei<br />
Contone befindet sich <strong>der</strong> erste fahrbare Autotransformator,<br />
welcher als Reserve zur Verfügung steht.<br />
Im Falle eines Ausfalls <strong>der</strong> nachfolgenden zwei Autotransformatoren<br />
kann dieser ersatzweise für den<br />
defekten Autotransformator an den gewünschten<br />
Aufstellungsort verschoben werden.<br />
Der nächste Autotransformator folgt in Ranzo<br />
Sant’Abbondio. In Ranzo Sant’Abbondio sind die<br />
Platzverhältnisse beson<strong>der</strong>s schwierig. Zwischen<br />
dem Einschnitt <strong>der</strong> bergwärts führenden Straße,<br />
einer Brücke und dem steil abfallenden Hang<br />
Richtung See konnte nur eine Fläche von 5 x 20 m²<br />
nutzbar gemacht werden. Der letzte mobile Autotransformator<br />
steht im Bahnhof Luino. Ein entscheiden<strong>der</strong><br />
Vorteil im Fall <strong>der</strong> Luino-Linie ist die<br />
Tatsache, dass bereits auf <strong>der</strong> ganzen Streckenlänge<br />
eine Hilfsleitung (Bild 3) vorhanden ist, die<br />
jetzt als Negativfee<strong>der</strong> „umgenutzt“ werden kann.<br />
Ohne das Vorhandensein dieser Hilfsleitung wären<br />
die Kosten für die Erstellung des Gesamtsystems<br />
fast doppelt so hoch gewesen.<br />
4.2 Fahrbare Autotransformator-<br />
Stationen<br />
Im steil zum See abfallenden Gelände war die Wahl<br />
einer mobilen Lösung mit Autotransformatoren<br />
(AT) entscheidend für die Umsetzbarkeit des Projekts.<br />
Die fahrbaren AT-Stationen sind das Kernstück<br />
des Projekts (Bild 4). Der größte Teil <strong>der</strong> Kosten<br />
4 Projektbeschreibung<br />
4.1 Schaltung<br />
112 (2014) Heft 6<br />
Bild 3:<br />
Luino-Linie am Lago Maggiore bei Magadino (Foto: SBB).<br />
Gut sichtbar sind auf dem Mastaufsatz die zukünftig als<br />
Negativfee<strong>der</strong> genutzte Hilfsleitung, sowie eine Stations-Umgehungsleitung,<br />
<strong>der</strong>en Funktion unverän<strong>der</strong>t bleibt.<br />
Schnittstellenschrank<br />
Rückleiterschrank<br />
Nullleiter<br />
4 x 150 mm 2<br />
Fahrleitungsmast<br />
Negativ-Fee<strong>der</strong> – 15 kV<br />
Lastschalter<br />
Transformator<br />
Hinleiter 3 x 240 mm 2<br />
Ölwanne<br />
Ölabschei<strong>der</strong><br />
Hömerschalter<br />
(sichtbare Trennung)<br />
Bild 4:<br />
Ansicht <strong>der</strong> mobilen Autotransformatoranlage mit Lastschaltern (Zeichnung: SBB).<br />
FSG<br />
FSG<br />
Erdungsschrank<br />
Containerlastschalter<br />
347
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
UW Giubiasco Locarno AT-Schutz<br />
FLS für AT-System<br />
UU<br />
FLS<br />
132 kV 15 kV<br />
VV<br />
1003<br />
+<br />
0<br />
–<br />
+<br />
0<br />
–<br />
+<br />
–<br />
+<br />
0<br />
–<br />
Cadenazo<br />
Bild 5:<br />
Wirkungsbereich <strong>der</strong> Schutzkonzepte (Zeichnung: SBB).<br />
M<br />
M M M<br />
19L<br />
entfällt auf die Realisierung <strong>der</strong> fahrbaren AT-Stationen.<br />
Die AT-Stationen bestehen aus vier klar abgrenzbaren<br />
Bestandteilen. Der Wagen mit <strong>der</strong> integrierten<br />
Ölauffangwanne bildet die Grundlage.<br />
Unmittelbar über <strong>der</strong> Ölauffangwanne befindet sich<br />
<strong>der</strong> Autotransformator. Um den Autotransformator<br />
allseitig von <strong>der</strong> <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung abtrennen<br />
zu können, werden Lastschalter eingesetzt. Deren<br />
zwei befinden sich in einer Schalterkabine zwischen<br />
Transformator und Wagenbegrenzung. Auf <strong>der</strong> gegenüberliegenden<br />
Seite ist <strong>der</strong> Nie<strong>der</strong>spannungsteil<br />
<strong>der</strong> AT-Station aufg<strong>eb</strong>aut.<br />
4.3 DC-Streuströme<br />
+<br />
0<br />
–<br />
Ranzo<br />
In Luino erfolgt die Trennung zwischen <strong>der</strong><br />
schweizerischen AC- und <strong>der</strong> italienischen DC-<br />
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung mitten im Bahnhof über<br />
kurze spannungslose, nicht geerdete Oberleitungsabschnitte,<br />
die Schienen und Rückleiter sind<br />
alle miteinan<strong>der</strong> verbunden. Entsprechend muss<br />
mit massivem Eindringen von DC-Streuströmen<br />
auch in die Anlagen <strong>der</strong> AC-Seite gerechnet werden,<br />
dies obwohl RFI vor wenigen Jahren in Luino<br />
ein neues DC-Unterwerk g<strong>eb</strong>aut hat. Dieses verbesserte<br />
die Situation spürbar, vorher wurde die<br />
Strecke nur vom etwa 17 km weiter südlich gelegenen<br />
UW Laveno aus im Stich gespeist.<br />
Erschwerend kommt hinzu, dass im Grenzbahnhof<br />
Chiasso eine noch wesentlich großflächigere und engere<br />
Verflechtung von AC- und DC-Anlagen besteht.<br />
Zwischen den beiden Systemwechselbahnhöfen<br />
Luino und Chiasso besteht über die Rückleiter <strong>der</strong><br />
SBB-Bahnstrecken, sowie über die Erdseile von Hochspannungsleitungen<br />
<strong>der</strong> SBB und an<strong>der</strong>er Netzbetreiber<br />
offenbar ein genügend nie<strong>der</strong>ohmiger Pfad,<br />
sodass trotz <strong>der</strong> geografischen Distanz von rund<br />
70 km nicht unwesentliche DC-Ausgleichströme auftreten<br />
und gemessen werden können. Probleme aus<br />
dieser Situation manifestieren sich durch allerdings<br />
schwierig zuordenbare Korrosionsprobleme, exzessiven<br />
Transformatorlärm wegen Sättigungseffekten<br />
+<br />
0<br />
–<br />
Luino<br />
+<br />
0<br />
–<br />
in 50-Hz-Unterwerken sowie Hauptschalterauslösungen<br />
auf Tri<strong>eb</strong>fahrzeugen wegen Ansprechen <strong>der</strong><br />
100-Hz-Überwachung.<br />
Umfangreiche Messungen im ganzen Perimeter<br />
zwischen Luino und Chiasso haben eine Fülle von<br />
Erkenntnissen und Messwerten geliefert, unter an<strong>der</strong>em<br />
Gleichstromkomponenten in den Rückleitern auf<br />
<strong>der</strong> AC-Seite von Luino mit 24-h-Mittelwerten zwischen<br />
100 und 150 A und Spitzenwerten bis 750 A<br />
sowie langzeitige Gleichspannungs-Schienenpotentiale<br />
von etwa 7,5 V mit Spitzenwerten bis zu 60 V.<br />
Mittelfristig str<strong>eb</strong>en die SBB eine grundsätzliche<br />
Sanierung dieser Streustromsituation im Südtessin<br />
an, darüber soll zu geg<strong>eb</strong>ener Zeit in einem separaten<br />
Beitrag berichtet werden.<br />
Kurzfristig bli<strong>eb</strong> jedoch nichts an<strong>der</strong>s übrig als<br />
die Autotransformatoren „streustromfest“ zu spezifizieren.<br />
Mithilfe <strong>der</strong> genannten Messwerte und<br />
von Modellen <strong>der</strong> zukünftigen Situation konnte die<br />
DC-Belastung <strong>der</strong> Autotransformatoren berechnet<br />
werden. Im Worst Case ist eine zusätzliche Wicklungsbelastung<br />
mit Gleichstrom von 33 A und eine<br />
Gleichstrommagnetisierung mit 27 A anzunehmen,<br />
die sich aus <strong>der</strong> größten Differenz <strong>der</strong> Gleichströme<br />
in beiden Wicklungsteilen ergibt. Dieser Werte<br />
sind für die Auslegung des magnetischen Kreises <strong>der</strong><br />
Transformatoren und insbeson<strong>der</strong>e für <strong>der</strong>en Lärmdesign<br />
zu berücksichtigen.<br />
4.4 Schutz<br />
4.4.1 Allgemeines<br />
Das Schutzkonzept dieser neuen 36,8 km langen AT-<br />
Strecke entstand im SBB-Team Schutztechnik in enger<br />
Abstimmung mit den Spezialisten vom Systemdesign,<br />
Primärtechnik und <strong>der</strong> Projektleitung (Bild 5).<br />
4.4.2 Fahrleitungsschutz (FLS)<br />
Verschiedene Varianten, wie beispielsweise <strong>der</strong><br />
Einsatz von ein- o<strong>der</strong> zweiphasigen Fahrleitungsschutzsystemen,<br />
vergleichbar mit dem Schutz im<br />
132-kV-Netz, verschiedene Standorte und Anzahl<br />
und auch die Variante nur mit dem „einphasigen“<br />
Fahrleitungsschutz, direkt vor <strong>der</strong> Bildung des<br />
AT-Systems wurden verglichen. Diskussionen mit<br />
AT-Fachexperten an<strong>der</strong>er Län<strong>der</strong>, sowie Informationen<br />
aus Fachartikeln [2] zeigten schnell auf, dass<br />
es für diese „einfache“ Topologie genügt, den<br />
Fahrleitungsschutz wie gewohnt einphasig, vor<br />
<strong>der</strong> Bildung des AT-Systems aufzubauen (Bild 2,<br />
am Speisepunktschalter 1003).<br />
Mit diesem Konzept resultiert eine Kurzschluss-<br />
Selektivität über die gesamte AT-Strecke mit <strong>der</strong><br />
Länge von 36,8 km. Bei einem Kurzschluss wird<br />
348 112 (2014) Heft 6
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
immer das gesamte AT-System zwischen Giubiasco<br />
und Luino durch den Schutz kurzzeitig spannungslos<br />
geschaltet, bis durch die automatische Prüfeinrichtung<br />
bei momentanen Fehlern innerhalb 10 s<br />
wie<strong>der</strong> zuschaltet wird. Bei permanenten Störungen<br />
kann <strong>der</strong> Kurzschluss über die manuelle Prüfung in<br />
<strong>der</strong> Leitstelle festgestellt und <strong>der</strong> fehlerbehaftete<br />
Abschnitt durch die vorhandenen Lastschalter frei<br />
geschaltet werden. Ein permanenter Fehler wird bei<br />
<strong>der</strong> mehrheitlich einspurigen Strecke in vielen Fällen<br />
zu Streckensperrungen führen.<br />
Ein Nachteil mit dem einphasigen Schutzsystem,<br />
angeordnet vor dem AT-System, liegt in den<br />
beschränkt nutzbaren Fehlerortsinformationen ab<br />
diesem Schutz, da die Fehlerimpedanz alles an<strong>der</strong>e<br />
als linear verläuft und auch eine Zuordnung<br />
zur Oberleitung o<strong>der</strong> zum Negativfee<strong>der</strong> nicht gelingt.<br />
Diesem Nachteil stehen gewichtige Vorteile<br />
durch die Verwendung <strong>der</strong> Standardschutzkomponenten,<br />
das erh<strong>eb</strong>lich kleinere Mengengerüst,<br />
das heißt keine weiteren Leistungsschalter, Prüfschaltungen<br />
und Wandler sowie die Einfachheit<br />
des Konzepts gegenüber.<br />
Nach 21,9 km ab UW Giubiasco verläuft die Linie<br />
auf italienischem Staatsg<strong>eb</strong>iet entlang dem südöstlichen<br />
Ufer des Lago Maggiore über weitere 14,9 km.<br />
Diese Oberleitungsanlagen werden vom italienischen<br />
Unterhaltsdienst betreut. Damit im Störungsfall die<br />
richtige Organisation avisiert werden kann, wird an<br />
<strong>der</strong> Grenze ein Fahrleitungsschutz nur zur Fehlerortung<br />
in <strong>der</strong> Oberleitung und im Negativfee<strong>der</strong> realisiert.<br />
Damit wird <strong>der</strong> oben erwähnte Nachteil <strong>der</strong><br />
wenig selektiven Fehlerortung teilweise kompensiert.<br />
4.4.3 AT-Schutz<br />
Beim AT-Schutz wurden <strong>eb</strong>enfalls verschiedene Lösungen<br />
studiert. Die Bandbreite reichte von „Transformatorschutz<br />
durch den Fahrleitungsschutz abgedeckt“<br />
bis zur Anwendung des vollständigen<br />
Schutzkonzeptes für einen großen Unterwerkstransformator.<br />
Im Bewusstsein dass in <strong>der</strong> 16,7-Hz-Schutztechnik<br />
nur wenige Lieferanten Schutzapparate liefern<br />
und Weiterentwicklungen beispielsweise für den<br />
AT-Schutz für den kleinen Markt unverhältnismäßig<br />
viel kosten, wurden realisierbare Lösungen gesucht.<br />
Diverse Abklärungen mit diesen wenigen Schutzlieferanten,<br />
dem Bundesamt für Verkehr (BAV) und<br />
auch SBB-intern zu den Kommunikationsmöglichkeiten<br />
führten zu folgen<strong>der</strong> Lösung:<br />
1 Die Autotransformatoren erhalten einen eigenen,<br />
einfachen Schutz <strong>der</strong> Hauptschutzfunktion<br />
Differentialschutz. Die Wahl fiel auf eine<br />
flexible Schutzhardware, welche über das IEC<br />
60870-5-103-Protokoll n<strong>eb</strong>en den Meldungen<br />
auch weitere Störungsinformationen liefert, unter<br />
an<strong>der</strong>em auch den abgeschalteten Strom.<br />
2 Ebenfalls wird das Ansprechen des Buchholzschutzes<br />
<strong>der</strong> Autotransformatoren gemeldet,<br />
was direkt zur Auslösung führt und gleichzeitig<br />
ein Störschri<strong>eb</strong> im Transformatorschutz<br />
triggert.<br />
3 Am Standort <strong>der</strong> Autotransformatoren werden<br />
Lastschalter eingesetzt. Die Schutz-Auslösung<br />
erfolgt über einen Fernauslös<strong>eb</strong>efehl zum<br />
Leistungsschalter im speisenden UW Giubiasco,<br />
Speisepunkt 1003. Die Kommunikation dazu<br />
geschieht über IP und via das auch in Italien, in<br />
Luino vorhandene SDH-Netz (Synchrone Digitale<br />
Hierarchie) von SBB-Telecom. Die Verbindung<br />
wird durch die Endgeräte überwacht und<br />
garantiert zeitlich eine Befehlsübertragung in<br />
weniger als 40 ms. Die Fernauslös<strong>eb</strong>efehle sind<br />
außerhalb <strong>der</strong> Leittechniksysteme realisiert. Die<br />
gleiche Endgerätetechnik wird für die Schutzsignalübertragung<br />
beim Fahrleitungsschutz im GBT<br />
o<strong>der</strong> bei <strong>der</strong> neuen <strong>Durchmesserlinie</strong> <strong>Zürich</strong>,<br />
direkt über Lichtwellenleiter mit weniger als 5 ms<br />
Übertragungszeit, <strong>eb</strong>enfalls angewendet.<br />
Damit kann mit bekannten Standardprodukten<br />
und <strong>der</strong> durch SBB-Telecom an den Standorten<br />
kostengünstig realisierbaren Schutzkommunikation<br />
ein zweckmäßiges Schutzkonzept für diese<br />
erste AT-Strecke <strong>der</strong> SBB realisiert werden. Die<br />
schutztechnisch selektiv überwachten Autotransformatoren<br />
unterstützen den Netzbetri<strong>eb</strong> in <strong>der</strong><br />
Selektivitätsfrage und Zuordnung von Auslösungen<br />
auf die Oberleitungsanlage gegenüber den<br />
hoffentlich seltenen Fehlern in den AT-Stationen.<br />
Weiter werden auch stromschwache Fehler im Autotransformator<br />
durch den Differentialschutz o<strong>der</strong>/<br />
und Buchholzschutz direkt geklärt, bevor sehr große<br />
Schäden entstehen können. Auslösungen durch<br />
den Transformatorschutz führen zur Auslösung des<br />
entfernten Leistungsschalters in Giubiasco, wobei<br />
in <strong>der</strong> stromlosen Pause die Lastschalter beim Autotransformator<br />
automatisch öffnen.<br />
Das vollständige Schutzkonzept wurde gleichzeitig<br />
mit dem Schutzkonzept „Südtessin“ mit dem<br />
neuen Ceneri-Basistunnel erstellt und in einer auch<br />
für Schutzingenieure neuen Art dargestellt (Bild 6).<br />
Der Großteil <strong>der</strong> vom Gesetzg<strong>eb</strong>er über die AB-EBV<br />
AB 44f [3] verlangten Kriterien zum Schutzkonzept<br />
wie Fehlerarten und erfor<strong>der</strong>liche Schutzfunktionen,<br />
Abschaltzeiten, Selektivität, Schutzzuverlässigkeit<br />
sind so auf einer Darstellung ersichtlich und recht<br />
einfach nachvollziehbar.<br />
4.4.4 Schutz nach Locarno<br />
Nach 5,5 km ab UW Giubiasco zweigt eine Bahnlinie<br />
in Cadenazzo nach Locarno (18 km) ab. Diese<br />
im Stich gespeiste Strecke wurde früher über eine<br />
112 (2014) Heft 6<br />
349
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
LS LS LS<br />
4004 4006 4007<br />
LS<br />
1003<br />
TR-SS 15 kV<br />
UW Giubiasco<br />
Kurzschluss<br />
Fahrleitung-Fee<strong>der</strong>/<br />
Fahrleitung-Erde/<br />
Fee<strong>der</strong>-Erde<br />
M2: Sammelschienenschutz<br />
mit integriertem Reserveschutz<br />
CT Überstromzeitschutz<br />
I > t <strong>der</strong><br />
Alle LS<br />
B.1<br />
SS<br />
30 ms + 1 s + 45 ms<br />
Kurzschluss<br />
Autotransformator<br />
(am Beispiel<br />
Autotransformator in<br />
Ranzo)<br />
Überlast<br />
(am Beispiel<br />
Autotransformator<br />
in Ranzo)<br />
CT B.1<br />
VT B.1<br />
Hauptschutz: FLS<br />
Überstromzeitschutz<br />
I<br />
CT B.1<br />
>>><br />
CT B.1/<br />
VT B.1<br />
Impedanzschutz<br />
Z1–Z3<br />
LS<br />
1003<br />
LS<br />
1003<br />
Hauptschutz: FLS<br />
CT B.1/ Impedanzschutz<br />
VT B.1 Z1–Z3<br />
LS<br />
1003<br />
Z 1–Z 3: 35 ms + 0 s + 45 ms<br />
Hauptschutz: FLS<br />
CT B.1/ Überlastschutz<br />
Temp.<br />
Ith<br />
LS<br />
1003<br />
Auslösung auf<br />
Leistungsschalter<br />
AT Giubiasco<br />
I >>>: 5 ms + 0 s + 45 ms<br />
Z 1–Z 3: 35 ms + 0 s + 45 ms<br />
Auslösezeit:<br />
Relaiszeit + Staffelzeit +<br />
Leistungsschalter<br />
Schutzfunktion<br />
AT Cadenazzo<br />
Fahrleitung<br />
Rückleiter<br />
Fee<strong>der</strong><br />
– 15 kV<br />
Hauptschutz: AT-Schutz<br />
CT<br />
C.1-3<br />
Differentialschutz<br />
∆I<br />
75 ms + 0 s + 45 ms<br />
LS<br />
1003<br />
M1<br />
Buchholz<br />
1003<br />
LS<br />
Buchholzschutz<br />
30 ms + 0 s + 45 ms<br />
Hauptschutz: AT-Schutz<br />
CT C/ Überlastschutz LaS 10/<br />
Temp. Ith 70/AT3<br />
AT Ranzo<br />
LaS<br />
AT3<br />
CT C.3<br />
CT C.1 CT C.2<br />
LaS 10<br />
LaS 70<br />
Messwertübertragung für<br />
Fehlerorter<br />
CT Überstromzeitschutz<br />
MW-<br />
C.3<br />
I > t Übertr.<br />
75 ms<br />
Selektive Freischaltung AT<br />
mit Lastschaltern<br />
CT C.1/ Stromfunktion<br />
LaS 10/<br />
C.2<br />
I > t 70/AT3<br />
1–2 s<br />
CT B.2<br />
VT B.2<br />
Fehlerorter FLS<br />
CT B.2/<br />
VT B.2<br />
Impedanzschutz<br />
Z1<br />
KS-<br />
Anzeige<br />
AT Luino<br />
Eingang: Strom- und<br />
Spannungsmessung<br />
Bild 6:<br />
Schutzübersicht (Zeichnung: SBB).<br />
Speiseleitung mit einem eigenen Fahrleitungsschutz<br />
und Leistungsschalter im UW Giubiasco<br />
versorgt. Da diese Speiseleitung nun zum Energietransport<br />
als Negativ-Fee<strong>der</strong> für den Beginn<br />
<strong>der</strong> AT-Strecke verwendet wird, ist vorgelagert in<br />
Cadenazzo ein Leistungsschalter 19L mit Fahrleitungsschutz<br />
aufg<strong>eb</strong>aut worden, welcher aus<br />
<strong>der</strong> Oberleitung versorgt wird und im Stich Richtung<br />
Locarno speist und schützt. Die Parameter<br />
<strong>der</strong> Prüfeinrichtungen Schalter 19L in Cadenazzo<br />
und Schalter am Speisepunkt 1003 in Giubiasco<br />
sind zeitlich so aufeinan<strong>der</strong> abgestimmt, dass <strong>der</strong><br />
Prüfzyklus in Giubiasco abläuft und erst dann die<br />
Prüfung beim 19L beginnt (rund 15 s nach Kurzschluss).<br />
Damit wird bei nicht selektiven Auslösungen<br />
die serielle automatische Prüfung sichergestellt.<br />
Eine verbesserte Selektivität könnte bei<br />
ausgewiesener Notwendigkeit über Schutz-Schutz-<br />
Kommunikation später nachgerüstet werden.<br />
4.4.5 Fehlerortung nach japanischer Methode<br />
Spezialisten im Bereich Systemdesign hatten sich an<br />
einen acrps-Vortrag in Leipzig 2009 erinnert, bei dem<br />
japanische Fachkollegen eine Fehlerorts-Berechnung<br />
über die Ströme in <strong>der</strong> Verbindung vom Autotransformator<br />
zum Schienenpotential vorgestellt hatten.<br />
Die Formel in Bild 7 wurde dabei präsentiert und<br />
auch in [4] weiter erläutert.<br />
Die SBB-Schutzingenieure haben diesen Hinweis<br />
aufgenommen und eine technische Umsetzung<br />
ohne zusätzliche Elemente o<strong>der</strong> Technik entwickelt.<br />
Diese nutzt die Tatsache, dass diese Ströme mit dem<br />
Transformatorschutz sowieso erfasst und via Standardprotokoll<br />
einfach an die Leitstelle übermittelt<br />
werden können. Die Auswertung und Berechnung<br />
erfolgt dann in <strong>der</strong> Leitstelle.<br />
Idealerweise teilt sich <strong>der</strong> Mittelpunktstrom in<br />
den an den Fehler angrenzenden Autotransformator<br />
350 112 (2014) Heft 6
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
proportional zur Distanz vom Fehler zum Autotransformator<br />
auf. Für die Nichtidealität des Autotransformators<br />
wird mit dem Parameter a und b = 1 - 2a ein<br />
Korrekturfaktor eingeführt.<br />
Es folgte ein interessanter Mailaustausch mit japanischen<br />
Ingenieuren, wobei die Ermittlung <strong>der</strong><br />
„magic numbers“ a = 0,1und b = 0,8 in <strong>der</strong> Formel<br />
in Japan über Versuche und im Systemdesign <strong>der</strong><br />
SBB in <strong>der</strong> Zwischenzeit zu diversen Berechnungen<br />
geführt hat. Die Inbetri<strong>eb</strong>nahme mit echten Versuchen<br />
zur Justierung dieser Parameter hat damit an<br />
„Spannung“ gewonnen.<br />
Abschließend zeigt Bild 8 die theoretischen Kurzschluss-<br />
und Betri<strong>eb</strong>simpedanzen, die am Einbauort<br />
des Hauptschutzes für den Speisepunkt 1003 in Giubiasco<br />
wirksam werden und für die Schutzparameter<br />
als Grundlage dienen. Aufgezeichnet sind die<br />
Kurzschlussimpedanzen für die drei Fehlerarten in<br />
Abhängigkeit des Kurzschlussortes, sowie die aus <strong>der</strong><br />
maximalen Last sich erg<strong>eb</strong>ende minimale Betri<strong>eb</strong>simpedanz,<br />
wenn sich diese Last in Luino befindet.<br />
Gegenüber <strong>der</strong> Betri<strong>eb</strong>simpedanz besteht für die<br />
Schutzreichweite eine komfortable Reserve.<br />
0<br />
Giubiasco<br />
ratio<br />
neutral current<br />
L n<br />
X = L n + x = L n + D × (<br />
Bild 7:<br />
Fehlerortung nach [4].<br />
1,00<br />
0,08<br />
0,00<br />
X<br />
1 AT 2 AT<br />
I n+1<br />
I n + I n+1<br />
– 0,1)/0,8<br />
Fault<br />
0,92 H n+1<br />
H n<br />
I n I n+1<br />
c<br />
D<br />
Length (L n )<br />
T<br />
R<br />
F<br />
4.4.6 Notspeisefähigkeit<br />
6<br />
Entlang den großen Alptransit-Tunnelprojekten<br />
Gotthard- und Ceneribasistunnel (CBT), den nahen<br />
Zufahrten „Nord“ und „Sud“ sowie den Verbindungen<br />
zwischen diesen Anlagen wurden zahlreiche<br />
Konzepte zur Notspeisefähigkeit <strong>der</strong> Energieversorgung<br />
erstellt. Dabei ist die Topologie dieser Nord-<br />
Süd-Strecke meist so einfach, dass mit wenigen<br />
Überbrückungsschaltern außerhalb <strong>der</strong> Schaltanlagen<br />
auch mit <strong>der</strong> vorhandenen Schutztechnik kompatible<br />
Lösungen bei Unterwerks-Gesamtausfällen<br />
gefunden wurden.<br />
In Giubiasco mit dem CBT, <strong>der</strong> Ceneri-Bergstrecke,<br />
<strong>der</strong> Nordzufahrt und dem langen Abzweig Richtung<br />
Luino/Locarno ist die Topologie schwieriger.<br />
Hier werden beim Gesamtausfall des UW Giubiasco<br />
(alle Leistungsschalter offen) die Hauptlinien Nord-<br />
Süd im Raum Giubiasco <strong>eb</strong>enfalls durch außerhalb<br />
des Unterwerks angeordnete Schalter überbrückt.<br />
Die speisenden Unterwerke sind dann das neue UW<br />
Vezia (südlich CBT) und das mobile Unterwerk in Rivera.<br />
Für die Notspeisung Richtung Luino/Locarno<br />
wird die Verbindungslinie Camorino – San Antonino<br />
genutzt und dazu im Schaltposten San Antonino ein<br />
Leistungsschalter mit Fahrleitungsschutz aufg<strong>eb</strong>aut.<br />
Dieser Schutz übernimmt dann die Schutzfunktion<br />
Richtung Cadenazzo – Luino/Locarno. Es ist offensichtlich,<br />
dass in diesem Fall durch die fehlenden Autotransformatoren<br />
des UW Giubiasco die Leistungsfähigkeit<br />
des AT-Gesamtsystems etwas abnimmt.<br />
Aufgrund des erwarteten hohen Verkehrs bli<strong>eb</strong>e<br />
das Risiko, dass Züge bei einem permanenten<br />
Z<br />
Ω<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Cadenazzo<br />
Magadino<br />
San Nazzaro<br />
Ranzo-S.Abbondio<br />
Ranzo-Confine<br />
Kurzschlussort<br />
Pino-Tronzano<br />
Bild 8:<br />
Erg<strong>eb</strong>nis <strong>der</strong> Fehlerort-Impedanz-Berechnungen (Grafik: SBB).<br />
Minimale Betri<strong>eb</strong>simpedanz<br />
KS Positiv-Erde<br />
KS Negativ-Erde<br />
KS Positiv-Negativ<br />
Fehler zum Beispiel in Luino einen Fehler mittels<br />
Stromabnehmer über eine elektrische Trennung<br />
<strong>der</strong>art verschleppen dass die Schutzeinrichtungen<br />
in Vezia o<strong>der</strong> Rivera den entfernten Fehler nicht<br />
mehr erfassen könnten. Der Einbau von fakultativen<br />
Schutzstrecken wäre enorm teuer, kaum örtlich<br />
platzierbar und damit auch unverhältnismäßig zum<br />
Risikoeintritt und -ausmaß. Um dem zu begegnen,<br />
wird <strong>der</strong> Schalter 19 in Cadenazzo, mit Schutz normal<br />
nur Richtung Locarno speisend, in dieser Notsituation<br />
so umgeschaltet, dass er sowohl Richtung<br />
Locarno als auch Richtung Luino schützt. Damit<br />
Maccagno<br />
Luino<br />
112 (2014) Heft 6<br />
351
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
Speisung normal<br />
Notspeisung UW Giubiasco (blau)<br />
Giubiasco<br />
Rivera<br />
Vezia<br />
Giubiasco Rivera Vezia<br />
Giustizia<br />
Giustizia<br />
Camorino<br />
Luino<br />
Locarno<br />
Cadenazzo 19<br />
4W<br />
Ein<br />
4L Ein S. Antonino<br />
Luino AT<br />
Locarno<br />
Bild 9:<br />
Normalspeisung (links) und Notspeisung (rechts) (Zeichnung: SBB).<br />
sind die beiden Schutzsysteme seriell nahe hintereinan<strong>der</strong><br />
geschaltet und die Fehlerverschleppung<br />
wird beherrscht. Für die Umschaltung genügt die<br />
Erweiterung <strong>der</strong> Schaltanlage um einen einzigen<br />
Lasttrennschalter 4W (Bild 9).<br />
4.5 Zusammenarbeit mit RFI<br />
Die Luino-Linie ist seit <strong>der</strong> Elektrifizierung mit<br />
Wechselstrom AC 15 kV 16,7 Hz im Jahre 1960<br />
eine <strong>der</strong> Strecken, welche ohne grenzüberschreitende<br />
Zusammenarbeit nicht funktionieren würde.<br />
Wegen <strong>der</strong> Anwendung des Territorialprinzips<br />
sind die Schweiz und Italien auf dem jeweils eigenen<br />
Streckenabschnitt für die Finanzierung von<br />
Infrastrukturbauten und <strong>der</strong>en Unterhalt selbst<br />
verantwortlich. Da <strong>der</strong> italienische Infrastrukturbetreiber<br />
RFI kaum Erfahrung auf dem G<strong>eb</strong>iet <strong>der</strong><br />
15-kV-<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung hat, wurde schon<br />
früh von den für den Unterhalt verantwortlichen<br />
Fachdiensten in <strong>der</strong> Schweiz Personal auf <strong>der</strong> italienischen<br />
Seite mit Schulungen für den Betri<strong>eb</strong><br />
und Unterhalt unterstützt.<br />
Seit <strong>der</strong> Studienphase des Projekts wurde, dieser<br />
alten Tradition folgend, <strong>der</strong> Kontakt zu den Verantwortlichen<br />
gesucht und erfolgreich hergestellt. Am<br />
10. Dezember 2009 war <strong>der</strong> erste offizielle Besuch<br />
beim Ministero dei Trasporti in Rom. Das Konzept<br />
wurde, wohl auch aufgrund <strong>der</strong> guten Erfahrungen<br />
mit AT-Systemen AC 50/25 kV 50 Hz auf den neuen<br />
italienischen Hochgeschwindigkeitsstrecken [5],<br />
durch die Verantwortlichen bestätigt. So konnte das<br />
Vorprojekt für die Planung gestartet werden.<br />
Schon im darauffolgenden Frühjahr wurde festgestellt,<br />
dass Projekte in Italien an<strong>der</strong>s ablaufen als<br />
bei den SBB. Der Projektleiter <strong>der</strong> SBB wurde nach<br />
Luino an eine Projektsitzung für den italienischen<br />
Teil <strong>der</strong> Luino-Linie eingeladen. Es handelte sich<br />
um das Kick-Off für das Ausführungsprojekt für die<br />
Erneuerung <strong>der</strong> Oberleitungsanlage von <strong>der</strong> Grenze<br />
bis nach Luino. Die SBB hatten zu diesem Zeitpunkt<br />
<strong>eb</strong>en erst mit dem Vorprojekt begonnen. Als<br />
Konsulent für 15-kV-<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung wurde<br />
<strong>der</strong> SBB-Projektleiter weiterhin an die Bausitzungen<br />
nach Luino eingeladen und durfte die Bedürfnisse<br />
<strong>der</strong> SBB für die in Planung befindliche Ertüchtigung<br />
<strong>der</strong> <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung mit Autotransformatoren<br />
in die Ausführungsphase <strong>der</strong> italienischen Kollegen<br />
einfließen lassen. Er lernte dabei, dass die<br />
Kollegen bei RFI sehr offen für die Bedürfnisse <strong>der</strong><br />
SBB waren. Die Projektpläne, welche die SBB für<br />
die Autotransformatoranlage erstellt hatten, wurden<br />
praktisch 1 : 1 übernommen. Ab und an wurde<br />
es hektisch, wenn während <strong>der</strong> Ausführung Projektän<strong>der</strong>ungen<br />
vor Ort diskutiert werden mussten.<br />
Beschlüsse, welche vor Ort gefasst wurden, waren<br />
zumeist verbindlich und wurden jeweils sofort umgesetzt.<br />
Wichtig war und ist es nach wie vor, für<br />
solche Beschlüsse eine gemeinsame Basis zu schaffen.<br />
Für die Vertreter <strong>der</strong> SBB ist es wichtig, sich<br />
den lokalen Gepflogenheiten anzupassen. Dass die<br />
Kommunikation in italienischer Sprache stattfand,<br />
versteht sich von selbst.<br />
352 112 (2014) Heft 6
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
Bild 10:<br />
Für 15 kV isolierte RFI-Oberleitung auf dem italienischen<br />
Abschnitt (Foto: SBB).<br />
Bild 11:<br />
Beim Gleichstrombetri<strong>eb</strong> noch akzeptable Vegetationsabstände<br />
zu den Leitungen werden bei 15 kV problematisch (Foto: SBB).<br />
Heute ist das Projekt auf <strong>der</strong> italienischen Seite<br />
bereits weit fortgeschritten (Bild 10). Natürlich<br />
gibt es immer wie<strong>der</strong> Hin<strong>der</strong>nisse, welche überwunden<br />
werden müssen. Beispiele reichen von <strong>der</strong><br />
Freigabe des Bauplatzes im Gleisfeld durch den Archäologen<br />
bis zum Schneiden <strong>der</strong> Bäume entlang<br />
<strong>der</strong> Strecke durch den Forstdienst. Nach vier Jahren<br />
Zusammenarbeit auf <strong>der</strong> Luino-Linie besteht die<br />
Zuversicht, dass mehr als 50 Jahre nach <strong>der</strong> <strong>ersten</strong><br />
Elektrifizierung im nächsten Jahr die Inbetri<strong>eb</strong>nahme<br />
<strong>der</strong> Autotransformatoranlagen erfolgreich abgeschlossen<br />
werden kann.<br />
5 Inbetri<strong>eb</strong>nahme<br />
Die Inbetri<strong>eb</strong>nahme <strong>der</strong> Autotransformatoranlage<br />
wird in vier Schritten erfolgen.<br />
Als erstes werden im November 2014 die drei<br />
Autotransformatoren im sich im Neubau befindlichen<br />
UW Giubiasco montiert werden. Der Anschluss<br />
an die 15-kV-Schaltanlage wird mit <strong>der</strong> Ausprüfung<br />
<strong>der</strong> Anlage Anfang 2015 zwei Monate in Anspruch<br />
nehmen. Parallel zur Anlage im Unterwerk muss die<br />
Trasse <strong>der</strong> Luino-Linie über zwei 800 m lange 15-kV-<br />
Kabel neu erschlossen werden.<br />
Ab Mitte März 2015 ist geplant, in drei Schritten<br />
die drei fahrbaren AT-Anlagen in Betri<strong>eb</strong> zu nehmen.<br />
Begonnen wird mit <strong>der</strong> Anlage in Contone.<br />
Weiter wird die Anlage in Ranzo Sant’Abbondio in<br />
Betri<strong>eb</strong> genommen, worauf zuletzt die Anlage in<br />
Luino folgen wird.<br />
Das kritische Element bei <strong>der</strong> Inbetri<strong>eb</strong>nahme ist<br />
die Situation <strong>der</strong> Freileitung für den Negativfee<strong>der</strong><br />
auf <strong>der</strong> italienischen Seite. Das G<strong>eb</strong>iet zwischen <strong>der</strong><br />
Grenze bei Dirinella und Colmegna kurz vor Luino ist<br />
sehr waldreich. Das Gelände ist steil und an gewissen<br />
Stellen kann <strong>der</strong> Forstdienst ohne eine Totalsperre<br />
von Schiene und Straße die notwendigen Arbeiten<br />
nicht ausführen (Bild 11).<br />
Für die Abstimmung <strong>der</strong> Schutztechnik und<br />
eine verbesserte Genauigkeit <strong>der</strong> Fehlerortung<br />
wird es notwendig sein, Kurzschlussversuche auf<br />
<strong>der</strong> Strecke durchzuführen. Seit mehreren Jahren<br />
werden nur noch selten Kurzschlussversuche<br />
auf offener Strecke ausgeführt. Der Nutzen von<br />
Kurzschlussversuchen muss <strong>der</strong>en Nachteile klar<br />
überwiegen. Im vorliegenden Fall ist dies zweifelsfrei<br />
geg<strong>eb</strong>en. Die detaillierte Planung für die<br />
Durchführung <strong>der</strong> Inbetri<strong>eb</strong>nahme läuft auf vollen<br />
Touren. Der Betri<strong>eb</strong> soll auf <strong>der</strong> für den Güterverkehr<br />
so wichtigen Strecke so wenig wie möglich<br />
beeinträchtigt werden.<br />
112 (2014) Heft 6<br />
353
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
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[1] Resonanzproblematik im SBB Energienetz. Bericht <strong>der</strong><br />
SBB vom 24.09.2012, einsehbar unter www.news.admin.<br />
ch/NSBSubscriber/message/attachments/34330.pdf<br />
[2] Eberling. W.; LevermannVollmer, D.; Klinge, R.; Martens<br />
G.: Oberleitungsnetzkonzepte und Autotransformersystem<br />
bei <strong>der</strong> Deutschen Bahn. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 100<br />
(2002) H. 7, S. 259–266.<br />
[3] Ausführungsbestimmungen zur Eisenbahnverordnung<br />
(AB-EBV). Hrsg.: Bundesamt für Verkehr (BAV).<br />
[4] Uzuka, T.; Nagasawa, H.: AC power supply for railways<br />
in Japan: In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 107 (2009) H. 4-5,<br />
S. 199–206.<br />
[5] Buffarini, G.; Colla, A.; Fumi, A.: L’evoluzione degli impianti<br />
di trazione elettrica A 25 kV in Italia. In: Ingegneria<br />
Ferroviaria, 2009, H. 1.<br />
AUTORENDATEN<br />
Dipl. El.-Ing. ETHZ Martin A<strong>eb</strong>erhard<br />
(47), Studium Elektrotechnik<br />
an <strong>der</strong> Eidgenössischen Technischen<br />
Hochschule (ETH) <strong>Zürich</strong>; Technische<br />
Projektleitung bei ABB Verkehrssysteme<br />
AG <strong>Zürich</strong>; Leiter Steuerungen und<br />
Systeme bei SLM AG, Winterthur, Leiter<br />
Fachbereich Fahrstrom bei ENOTRAC<br />
AG; seit 2005 bei SBB Energie, seit 2007<br />
Leiter Systemdesign bei SBB Energie.<br />
Adresse: SBB AG, Infrastruktur Energie,<br />
Industriestr. 1, 3052 Zollikofen,<br />
Schweiz;<br />
Fon: +41 51 2204633;<br />
E-Mail: martin.a<strong>eb</strong>erhard@sbb.ch<br />
<strong>eb</strong> - <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> erscheint in <strong>der</strong> DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, Arnulfstr. 124, 80636 München<br />
El.-Ing. HTL Egon Basler (56);<br />
Elektromechaniker bei BBC, Inbetri<strong>eb</strong>setzungsingenieur<br />
bei BBC; 1986 bis<br />
2000 bei SBB Kraftwerke, 2000 bis<br />
2005 bei SBB Engineering Bahnsysteme<br />
Projektleiter Fahrstrom und Fahrleitung;<br />
seit 2005 Leiter Schutztechnik bei SBB<br />
Energie Operations.<br />
Adresse: SBB AG, Infrastruktur Energie<br />
Operations, Industriestr. 1, 3052 Zollikofen,<br />
Schweiz;<br />
E-Mail: egon.bs.basler@sbb.ch<br />
Dipl. El.-Ing. HTL Felix Leu (51); Studium<br />
Elektrotechnik am Zentralschweizerischen<br />
Technikum in Luzern, CAS in<br />
Projektmanagement an <strong>der</strong> HWZ Hochschule<br />
für Wirtschaft <strong>Zürich</strong>; Technische<br />
Projektleitung und Gesamtprojektleitung<br />
für Halbleitermontageroboter bei<br />
ESEC SA; seit 2007 bei SBB Infrastruktur,<br />
seit 2012 Senior Projektleiter bei SBB<br />
Infrastruktur Projekte.<br />
Adresse: SBB AG, Infrastruktur Projekte<br />
Netzprojekte, Güterstr. 3, 6005 Luzern,<br />
Schweiz;<br />
Fon: +41 79 5173521;<br />
E-Mail: felix.leu@sbb.ch<br />
354 112 (2014) Heft 6
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
Modellierung von Erdungsund<br />
Rückleitungssystemen<br />
elektrischer <strong>Bahnen</strong><br />
Andriy Zynovchenko, Gerhard George, Offenbach; Arnd Stephan, Sven Körner, Dresden<br />
Für ein sicheres und nachhaltiges Bahnsystem ist die Einhaltung <strong>der</strong> Grenzwerte für Körper- und<br />
Berührungsspannungen sowie streustromrelevanter Kriterien gemäß EN 50122 unentbehrlich. Eine<br />
normgerechte Auslegung <strong>der</strong> Bahnanlagen und Erarbeitung von Maßnahmen zur Streustromüberwachung<br />
kann durch computerbasierte Modellierung von Erdungs- und Rückleitungssystemen unterstützt<br />
werden.<br />
MODELLING OF EARTHING AND RETURN CURRENT SYSTEMS OF ELECTRIC RAILWAYS<br />
For a safe and sustainable railway system it is essential to comply with the limits for body and touch<br />
voltages as well as for stray current criteria according to EN 50122. A design of railway systems<br />
and stray current monitoring arrangements in compliance with the standard can be supported by<br />
computer-based modelling of earthing and return current systems.<br />
MODÉLISATION DE SYSTÈMES DE MISE A LA TERRE ET DE CIRCUIT DE RETOUR POUR LIGNES ÉLECTRIFIÉES<br />
Pour l’exploitation d’un système ferroviaire sûr et durable, il est indispensable de respecter les<br />
valeurs limites des tensions de contact ainsi que les critères relatifs aux courants de fuite conformément<br />
à la norme EN 50122. Une conception des installations ferroviaires et l’élaboration d’un<br />
système de contrôle des courants de fuite en conformité avec la norme peuvent être assistées par<br />
une modélisation informatisée de systèmes de mise à la terre et de circuit de retour.<br />
1 Einführung<br />
In elektrischen Bahnsystemen fließt <strong>der</strong> Strom vom<br />
Unterwerk über die Fahrleitung zum elektrischen Tri<strong>eb</strong>fahrzeug<br />
und über die Rückleitung zurück zum speisenden<br />
Unterwerk. Sowohl bei Gleichstrom- als auch bei<br />
Wechselstrombahnen ist die Rückleitung über Bettungsableitung<br />
<strong>der</strong> in <strong>der</strong> Rückstromführung einbezogenen<br />
Fahrschienen zwangsläufig mit <strong>der</strong> Erde verbunden. Bei<br />
Wechselstrombahnen ist die Rückleitung in <strong>der</strong> Regel<br />
zusätzlich über die Mastfundamente und Bauwerkserde<br />
absichtlich mit <strong>der</strong> Erde verbunden. Bei Gleichstrombahnen<br />
werden solche Verbindungen in <strong>der</strong> Regel vermieden,<br />
o<strong>der</strong> bei Erfor<strong>der</strong>nis über Spannungsbegrenzungseinrichtungen<br />
realisiert. Allerdings lässt sich die<br />
Rückleitung von <strong>der</strong> Erde nicht vollständig isolieren.<br />
Daher ist es unvermeidlich, dass ein Teil des Rückstromes<br />
sowohl bei Wechselstrombahnen als auch<br />
gezielt begrenzt bei Gleichstrombahnen in die Erde<br />
eintritt und über diese zurück zum Unterwerk fließt.<br />
An den Stellen des Stromein- und -austritts entstehen<br />
Berührungsspannungen. Werden die Grenzwerte<br />
für Berührungsspannungen nach EN 50122-1 [1]<br />
und EN 50122-3 [2] nicht eingehalten, können diese<br />
Spannungen zur Personengefährdung führen.<br />
Der Erdanteil des Rückstromes ist bei Gleichstrombahnen<br />
als Streustrom zu betrachten. Der<br />
Streustrom kann Korrosion mit nachfolgen<strong>der</strong> Zerstörung<br />
von metallenen Strukturen in <strong>der</strong> Bahnumg<strong>eb</strong>ung<br />
verursachen. Überhitzung, Lichtbogenbildung<br />
und Brand sind weitere mögliche Gefahren<br />
durch den Streustrom mit möglichen Folgegefahren<br />
für Personen. In EN 50122-2 [3] sind Grenzwerte für<br />
Ableitungsbelag <strong>der</strong> Strecke, mittleren Streustrom<br />
pro Streckenlängeeinheit und durch den Streustrom<br />
verursachten Potentialunterschied zwischen Bauwerk<br />
und Erde festgelegt. Werden diese Streustromkennwerte<br />
eingehalten, gilt die Rückleitungsanlage<br />
als akzeptabel gestaltet.<br />
Rein messtechnische Nachweise <strong>der</strong> Grenzwerte<br />
nach [1] und [3] sind mit viel Aufwand verbunden und<br />
grundsätzlich erst nach <strong>der</strong> Fertigstellung <strong>der</strong> Bahnanlage<br />
möglich. Darüber hinaus sind manche Nachweise<br />
messtechnisch kaum durchführbar, zum Beispiel wenn<br />
korrosionsgefährdete metallene Konstruktionen für die<br />
Potentialmessung nicht zugänglich sind.<br />
Mit Hilfe eines Computermodells für Erdungs- und<br />
Rückleitungssysteme elektrischer <strong>Bahnen</strong> (ERS) kann<br />
die Einhaltung <strong>der</strong> Grenzwerte schon in <strong>der</strong> Planungsphase<br />
überprüft werden. Bei Nichteinhaltung<br />
können Korrekturmaßnahmen frühzeitig eingeplant<br />
werden. Messtechnische Nachweise nach Fertigstellung<br />
<strong>der</strong> Anlage können an wenigen ausgewählten<br />
Stellen durchgeführt und auf an<strong>der</strong>e Stellen mit Hilfe<br />
112 (2014) Heft 6<br />
355
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
des Computermodells übertragen werden. Dadurch<br />
können die Kosten für ein umfassendes Messprogramm<br />
und, je nach Messerg<strong>eb</strong>nissen, für nachträgliche<br />
Korrekturmaßnahmen an einer bereits errichteten<br />
Bahnanlage reduziert werden.<br />
2 Modellierungsansätze<br />
2.1 Grundsätze<br />
Zwei Grundansätze zur Feldberechnung <strong>der</strong> ERS-<br />
Anlagen lassen sich hervorh<strong>eb</strong>en.<br />
1 Vereinfachte Modellierung und Berechnung mit<br />
analytisch geschlossenen Gleichungen aus <strong>der</strong><br />
klassischen Elektrotechniktheorie für einfache Körperformen,<br />
wie zum Beispiel Staber<strong>der</strong> o<strong>der</strong> Ban<strong>der</strong><strong>der</strong>,<br />
o<strong>der</strong> für übliche Erdungsanordnungen,<br />
wie zum Beispiel Erdungsgitter. Das Feldproblem<br />
wird dabei auf eine statische Problemstellung<br />
beschränkt. Die marktüblichen Programme [4; 5],<br />
die nach diesem Prinzip arbeiten, ermöglichen<br />
zwar eine schnelle Berechnung, bieten jedoch<br />
eine sehr eingeschränkte Flexibilität bei <strong>der</strong> Modellierung<br />
<strong>der</strong> Geometrien und Randbedingungen.<br />
Die Komplexität <strong>der</strong> damit handhabbaren<br />
ERS-Anordnungen ist daher stark begrenzt.<br />
2 Zerlegung sämtlicher geometrischer Strukturen,<br />
einschließlich Erdreich, in kleine Elemente mit<br />
nachfolgen<strong>der</strong> Aufstellung und gemeinsamer<br />
Lösung <strong>der</strong> Maxwell’schen Gleichungen für alle<br />
Teilelemente. Die Erfahrungen [6] zeigen, dass<br />
das Feldproblem zwecks eines vertretbaren<br />
Rechenaufwandes in den meisten Berechnungsfällen<br />
auf statische Problemstellungen beschränkt<br />
werden muss. Auf diesen Feldberechnungsansatz<br />
wird im Abschnitt 2.2 eingegangen.<br />
Die im Abschnitt 2.3 vorgestellte neuartige Methode<br />
kombiniert die Vorteile <strong>der</strong> zwei oben genannten<br />
Grundsätze, sodass sie ein optimales Verhältnis zwischen<br />
<strong>der</strong> Genauigkeit, <strong>der</strong> Flexibilität und dem Aufwand <strong>der</strong><br />
Modellierung und Berechnung für ERS erzielt wird.<br />
2.2 Finite-Elemente-Modellierung<br />
Aus mathematischer Sicht stellen die Maxwell’schen<br />
Gleichungen ein System von partiellen Differentialgleichungen<br />
erster Ordnung dar, die numerisch,<br />
zum Beispiel mit <strong>der</strong> Finite Elemente Methode (FEM),<br />
gelöst werden können. Bei dieser Methode wird <strong>der</strong><br />
Untersuchungsraum in endlich (finite) kleine Elemente<br />
wie Dreiecke, Vierecke, Rechtecke, Tetrae<strong>der</strong> o<strong>der</strong><br />
Hexae<strong>der</strong> zerlegt. Innerhalb dieser Elemente werden<br />
lineare o<strong>der</strong> quadratische Formfunktionen angesetzt,<br />
um die gesuchten Feldgrößen zu approximieren [7].<br />
Diese Formfunktionen werden in die zu lösende Differentialgleichung<br />
eingesetzt und zusammen mit den<br />
Rand- und Übergangsbedingungen gelöst.<br />
Ein wichtiger Bestandteil jedes FEM-Algorithmus<br />
ist die Gittergenerierung, das so genannte Meshing,<br />
über sämtliche geometrischen Strukturen des<br />
Modells. Die Gitterauflösung bestimmt maßg<strong>eb</strong>lich<br />
auf <strong>der</strong> einen Seite über die Genauigkeit <strong>der</strong> Erg<strong>eb</strong>nisse.<br />
Auf <strong>der</strong> an<strong>der</strong>en Seite, hängt die Anzahl <strong>der</strong><br />
Gitter-Elemente mit <strong>der</strong> Anzahl <strong>der</strong> Unbekannten<br />
im zu lösenden Gleichungssystem überproportional<br />
zusammen und beeinflusst maßg<strong>eb</strong>lich den Rechenzeit-<br />
und Speicheraufwand.<br />
Hohe Flexibilität bei <strong>der</strong> Modellierung ist <strong>der</strong> wichtigste<br />
Vorteil <strong>der</strong> FEM-basierten Programme. Sie wird<br />
allerdings auf Kosten von hohen Anfor<strong>der</strong>ungen an<br />
Rechen- und Speicherkapazität und feldberechnungsspezifischer<br />
Qualifikation des Anwen<strong>der</strong>s erkauft.<br />
Die Untersuchungen [6] zeigen, dass sich die FEMbasierten<br />
Programme, wie zum Beispiel [8] und [9]<br />
bei ihrer Anwendung auf ERS schnell auf ihre Grenzen<br />
stoßen. Die große räumliche Ausdehnung des<br />
typischen ERS einer Strecke und die hohe Anzahl <strong>der</strong><br />
zu modellierenden ERS-Elemente führen dazu, dass<br />
die Rechen- und Speicherkapazität eines herkömmlichen<br />
Bürorechners schnell ausgeschöpft wird.<br />
Weiterhin führen starke Dimensionenunterschiede<br />
einzelner Modellobjekte, zum Beispiel des Erdreichskörpers<br />
und eines Stabes des Erdungsgitters, zu numerischen<br />
Problemen im Meshing-Algorithmus.<br />
Vereinfachte Modellierung <strong>der</strong> ausgewählten ERS-<br />
Elemente, so wie unter Punkt 1 im Abschnitt 2.1<br />
beschri<strong>eb</strong>en, mit nachfolgen<strong>der</strong> Einbindung solcher<br />
Modelle in ein FEM-Modell könnte die genannten<br />
Probleme mäßigen, ist aber in FEM-Standardprogrammen<br />
üblicherweise nicht möglich. Weiterhin<br />
ist die Möglichkeit FEM-Modelle für unterirdische<br />
ERS-Elemente und Wi<strong>der</strong>standsnetzwerkmodelle <strong>der</strong><br />
überirdischen ERS-Elemente in einem Gesamtmodell<br />
zu kombinieren, nicht geg<strong>eb</strong>en.<br />
Bisher gibt es kein FEM-Standardprogramm zur<br />
Modellierung von komplexen räumlich ausgedehnten<br />
ERS, welches ein akzeptables Erg<strong>eb</strong>nis bei angemessenem<br />
Modellierungs- und Rechenaufwand<br />
liefern kann. Gleichwohl ist es möglich, einfache Er<strong>der</strong>anordnungen<br />
mit verfügbarer FEM-Software zu<br />
berechnen und als Grundlage für die Verifizierung <strong>der</strong><br />
neuartigen Berechnungsmethoden zu verwenden.<br />
2.3 Erdungs-Modellierungs-Methode<br />
(EMM)<br />
2.3.1 Anfor<strong>der</strong>ungen<br />
Wie aus den Abschnitten 2.1 und 2.2 folgt, besteht<br />
aktuell <strong>der</strong> Bedarf an einer Modellierungs- und Berechnungsmethode,<br />
die folgenden Anfor<strong>der</strong>ungen genügt.<br />
356 112 (2014) Heft 6
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
1 Die Methode soll für bahnspezifische räumlich<br />
ausgedehnte ERS anwendbar sein, welche aus<br />
vielen sowohl unter- als auch überirdischen Einzelelementen<br />
bestehen.<br />
2 Die Methode soll komplexe Geometrien unterirdischer<br />
Leiter ausreichend genau modellieren.<br />
3 Oberirdische ERS-Leiter mit Anschlüssen an<br />
unterirdische ERS-Elemente, zum Beispiel Rückleiterseile<br />
und Fahrschienen mit Anschlüssen an<br />
Mastfundamente, beeinflussen die Aufteilung des<br />
Erdstromes und sind daher mit ihren Wi<strong>der</strong>ständen<br />
im Modell zu berücksichtigen.<br />
4 Die erh<strong>eb</strong>lichen in Bahnanwendungen auftretenden<br />
Unterschiede zwischen den Abmessungen<br />
<strong>der</strong> unterirdischen Leiter und des modellierten<br />
Streckenabschnitts sollen zu keinen numerischen<br />
Problemen <strong>der</strong> Methode führen.<br />
5 Berechnungsabschnitte von mehreren hun<strong>der</strong>t<br />
Metern Länge sollen mit einem herkömmlichen<br />
Bürorechner handhabbar sein. Der Rechenaufwand<br />
ist zu optimieren.<br />
6 Um den optimalen Rechenaufwand zu erzielen,<br />
soll <strong>der</strong> Nutzer, auch ohne tiefgreifende Kenntnisse<br />
in <strong>der</strong> numerischen Feldberechnung und<br />
Programmierung, möglichst viel Kontrolle über<br />
den Modellierungsvorgang haben.<br />
Die von Balfour Beatty Rail entwickelte Erdungs-Modellierungs-Methode<br />
(EMM) [10] erfüllt diese Anfor<strong>der</strong>ungen<br />
und kombiniert die Vorteile <strong>der</strong> numerischen<br />
Feldberechnungsmethoden mit denen <strong>der</strong><br />
vereinfachten analytischen Modellierung.<br />
2.3.2 Annahmen und Vereinfachungen<br />
In <strong>der</strong> EMM werden Annahmen und Vereinfachungen<br />
getroffen, welche die Modellierung und Berechnung<br />
erh<strong>eb</strong>lich erleichtern, ohne die Erg<strong>eb</strong>nisse<br />
maßg<strong>eb</strong>lich zu verfälschen.<br />
Das Erdreich ist homogen, isotrop, mit Permittivität<br />
von ε = ε 0 und spezifischer elektrischer Leitfähigkeit<br />
von γ E . Die Grenzfläche zwischen dem Medium<br />
Erdreich und dem Medium Luft ist flach.<br />
Leitende Objekte im Erdreich, das heißt Konstruktionen<br />
o<strong>der</strong> Konstruktionsteile, die sich an <strong>der</strong><br />
r<br />
S i<br />
S j<br />
P j<br />
Bild 1:<br />
Leitende Flächen S i und S j (alle Grafiken: Balfour Beatty Rail).<br />
Ausbreitung des Erdstromes unmittelbar beteiligen,<br />
bestehen aus Metall mit einer spezifischen elektrischen<br />
Leitfähigkeit γ M >> γ E . Daher wird in <strong>der</strong> EMM<br />
die Annahme γ M = ∞ getroffen. Dank dieser Annahme<br />
lässt sich die Modellbetrachtung <strong>der</strong> Metallobjekte<br />
im Erdreich von ihren Volumen- auf ihre äquipotentialen<br />
Oberflächen reduzieren.<br />
2.3.3 Physikalisches Grundprinzip<br />
Mit den Gleichungen für das elektrostatische Feld<br />
werden elektrische Potentiale und Ladungen von<br />
Objekten, und mit Gleichungen für elektrisches Strömungsfeld<br />
ihre Potentiale und Ableitströme miteinan<strong>der</strong><br />
verknüpft. Dank <strong>der</strong> Analogie zwischen den<br />
Feldarten, erhält man die Gleichungen für das Strömungsfeld<br />
aus den Gleichungen <strong>der</strong> Elektrostatik<br />
durch folgende Substitutionen<br />
1<br />
C → ; Q→I R ; E<br />
ε →γ<br />
(1)<br />
E<br />
mit C, Q und ε als Kapazität, Ladung und Permittivität<br />
in den Gleichungen für das elektrostatische Feld,<br />
und R E , I E und γ als Ausbreitungswi<strong>der</strong>stand, Ableitstrom<br />
und spezifische Leitfähigkeit des Erdreichs in<br />
den Gleichungen für das elektrische Strömungsfeld.<br />
Nachstehende Betrachtungen werden daher zunächst<br />
für das elektrostatische Feld gemacht. Dann<br />
werden die Substitutionen (1) vorgenommen und die<br />
Berechnungen für das Strömungsfeld weitergeführt.<br />
Es wird ein System aus insgesamt n leitenden Flächen<br />
S 1 ... S n mit Ladungen Q 1 ... Q n und Potentialen<br />
U 1 ... U n betrachtet, wobei Potentiale und Ladungen<br />
über die Matrixgleichung miteinan<strong>der</strong> verbunden sind<br />
U<br />
= α ⋅ Q (2)<br />
n×n<br />
n×1 n×1<br />
mit |α| als Matrix <strong>der</strong> Potentialkoeffizienten α ji , mit<br />
i = 1 ... n und j = 1 ... n.<br />
Je<strong>der</strong> Potentialkoeffizient α ji für i ≠ j lässt sich annähernd<br />
bestimmen als<br />
α = α ≈ 1 dSi<br />
ji ij ∫<br />
4ε S i S i r<br />
(3)<br />
mit r als Abstand von jedem Punkt auf <strong>der</strong> Fläche<br />
S i zum geometrischen Mittelpunkt P j <strong>der</strong> Fläche<br />
S j , (Bild 1). Die Näherung (3) ist umso genauer, je<br />
kleiner die Abmessungen von S i und S j im Vergleich<br />
zu r sind.<br />
Für die Eigenpotentialkoeffizienten α ii gilt<br />
= 1<br />
αii 2<br />
4 ε S i<br />
dS i<br />
∫ dS ' i<br />
∫ (4)<br />
S i S i r<br />
Für den Son<strong>der</strong>fall von flachen rechteckförmigen Flächen<br />
S i und S j im dreidimensionalen Raum konnten<br />
analytische Lösungen für (3) und (4) hergeleitet werden,<br />
siehe auch [11].<br />
112 (2014) Heft 6<br />
357
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
z<br />
0<br />
m<br />
-2<br />
-3<br />
-4<br />
-5<br />
-6<br />
8<br />
m<br />
6<br />
4<br />
Bild 2:<br />
Modellierung <strong>der</strong> Rohrgründungen <strong>der</strong> Maste in EMM.<br />
2<br />
Streckenmittelachse<br />
0<br />
y<br />
-2<br />
-4<br />
Für ein System <strong>der</strong> Flächen S 1 ... S n in einem leitenden<br />
Medium, zum Beispiel im Erdreich, geht (2) in<br />
ein Gleichungssystem für elektrisches Strömungsfeld<br />
über, also für Ableitströme I 1 ... I n <strong>der</strong> Flächen und<br />
ihre Spannungen<br />
U = α' ⋅ I (5)<br />
n×1 n×n n×1<br />
Die Elemente α’ ij <strong>der</strong> Matrix |α’| berechnen sich nach<br />
(3) und (4) unter Durchführung <strong>der</strong> Substitutionen (1).<br />
Bildet die Gesamtheit <strong>der</strong> Flächen S 1 ... S n die Oberfläche<br />
eines metallenen Er<strong>der</strong>s, an dem das Potential<br />
U E angelegt ist, lässt sich <strong>der</strong> Ableitstrom des Er<strong>der</strong>s<br />
I E als Summe <strong>der</strong> Ableitströme einzelner Flächen aus<br />
(5) berechnen:<br />
–1<br />
I E<br />
= 1 1×n<br />
⋅ I = 1 α ' 1<br />
n×1 1×n<br />
⋅ ⋅<br />
n×1 n×1<br />
⋅U E<br />
(6)<br />
2.3.4 Modellierungsverfahren<br />
128<br />
m<br />
126<br />
-8 125 x<br />
-6<br />
Der Modellierungsvorgang für ein ERS ist mit Hilfe<br />
von MATLAB ® implementiert und besteht aus folgenden<br />
Schritten:<br />
1 Identifizierung sämtlicher leitenden Objekte<br />
eines Erdungssystems, die mit ihren Oberflächen<br />
im Kontakt mit dem Erdreich stehen<br />
2 Aufteilung <strong>der</strong> Objekte unter Schritt 1 in rechteckförmige<br />
Teilflächen, so wie im Bild 2 beispielhaft<br />
für die Rohrgründungen zweier Maste<br />
gezeigt, und Erstellung einer Datenbank mit Koordinaten<br />
und Abmessungen all dieser Teilflächen<br />
3 Spiegelung <strong>der</strong> Teilflächen aus Schritt 2 an <strong>der</strong><br />
Erdoberfläche zur Berücksichtigung <strong>der</strong> Feldrandbedingungen<br />
an <strong>der</strong> Grenzfläche Erdreich/Luft<br />
4 Aufstellung <strong>der</strong> Matrixgleichung (5) und Berechnung<br />
<strong>der</strong> Koeffizienten α’ ij nach (3), (4) und (1)<br />
aus den Koordinaten und Abmessungen einzelner<br />
Teilflächen aus Schritten 2 und 3<br />
5 Aufstellung <strong>der</strong> Randbedingungsgleichungen für<br />
Ströme und Spannungen <strong>der</strong> Objekte:<br />
––<br />
Gleichsetzung <strong>der</strong> Potentiale aller zu demselben<br />
Objekt gehörenden Teilflächen<br />
––<br />
Zuweisung <strong>der</strong> Strom- o<strong>der</strong> Spannungswerte<br />
an ausgewählte Objekte<br />
––<br />
Aufstellung <strong>der</strong> Knotengleichungen zur Verknüpfung<br />
<strong>der</strong> Ströme und Spannungen aller Objekte,<br />
die mit wi<strong>der</strong>standsbehafteten Elementen <strong>der</strong><br />
Rückleitung miteinan<strong>der</strong> verbunden sind<br />
6 Gemeinsame Lösung <strong>der</strong> unter Schritt 4 und 5<br />
erhaltenen Gleichungen<br />
7 Aufsummierung <strong>der</strong> Ströme einzelner Teilflächen<br />
objektweise für sämtlicher unter Schritt 1 identifizierten<br />
Objekte und Ausgabe <strong>der</strong> berechneten<br />
Spannungen und Ableitströme <strong>der</strong> Objekte<br />
8 Falls erfor<strong>der</strong>lich, Berechnung <strong>der</strong> Potenziale an<br />
den ausgewählten Punkten <strong>der</strong> Erdoberfläche mit<br />
Hilfe <strong>der</strong> Potentialkoeffizienten analog zu (3), (1)<br />
Im Schritt 2 bestimmt <strong>der</strong> Nutzer über die Modellierungsgenauigkeit<br />
und folglich über den Rechenaufwand,<br />
indem er die Feinheit <strong>der</strong> Aufteilung <strong>der</strong><br />
Objektoberflächen in Teilflächen festlegt<br />
Der Rechenaufwand kann weiterhin optimiert<br />
werden, indem man für ausgewählte rundstabförmige<br />
Leiter auf die Oberflächenaufteilung verzichtet.<br />
Potentialkoeffizienten für diese Leiter können<br />
anhand klassischer Gleichungen aus <strong>der</strong> Theorie des<br />
elektrostatischen Feldes unter Einbeziehung von (1)<br />
ermittelt werden. Dadurch lässt sich die Dimension<br />
von (5) reduzieren. Insbeson<strong>der</strong>e für ERS, die Erdungsgitter<br />
aus rundstabförmigen Leitern beinhalten,<br />
kann diese Vorgehensweise sehr vorteilhaft sein.<br />
3 Validierung<br />
Da sich eine messtechnische Validierung <strong>der</strong> EMM<br />
als sehr problematisch und aufwändig darstellt,<br />
wurde die Validierung anhand eines Vergleichs mit<br />
ANSYS ® Maxwell ® [8] durchgeführt. Mehrere Modelle,<br />
die mit vertretbarem Rechenaufwand in Maxwell<br />
handhabbar waren, wurden von Balfour Beatty<br />
Rail definiert und mit Hilfe von EMM berechnet.<br />
Dieselben Modelle wurden anschließend durch die<br />
Technische Universität Dresden, Professur Elektri-<br />
358 112 (2014) Heft 6
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
sche <strong>Bahnen</strong>, mit Hilfe von Maxwell berechnet [12].<br />
Der Validierungsbericht [13] zeigt eine gute Übereinstimmung<br />
<strong>der</strong> Berechnungserg<strong>eb</strong>nisse aus <strong>der</strong><br />
EMM und Maxwell. Die Abweichungen beliefen sich<br />
auf
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
AUTORENDATEN<br />
Dr.-Ing. Andriy Zynovchenko<br />
(35), Studium industrielle Energieversorgungssysteme<br />
an <strong>der</strong> Priasower<br />
staatlichen technischen Universität<br />
in Mariupol, Ukraine; 2003 bis 2006<br />
wissenschaftlicher Mitarbeiter, anschließend<br />
Promotion an <strong>der</strong> Universität<br />
Ulm; seit 2006 Systemingenieur in <strong>der</strong><br />
Abteilung Systemtechnik bei Balfour<br />
Beatty Rail GmbH.<br />
Adresse: Balfour Beatty Rail GmbH,<br />
Abteilung Systemtechnik, Frankfurter<br />
Str. 111, 63067 Offenbach am Main,<br />
Deutschland;<br />
Fon: +49 69 30859-384, Fax: -486;<br />
E-Mail: andriy.zynovchenko@bbrail.com<br />
Prof. Dr.-Ing. Arnd Stephan (49),<br />
Studium Elektrotechnik/ <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> an <strong>der</strong> Hochschule für Verkehrswesen<br />
(HfV) „Friedrich List“ Dresden;<br />
1990 bis 1993 Forschungsstudium an<br />
<strong>der</strong> HfV/TU Dresden; 1995 Promotion<br />
zum Dr.-Ing.; 1993 bis 2008 IFB – Institut<br />
für Bahntechnik GmbH, ab 1995<br />
Nie<strong>der</strong>lassungsleiter des IFB Dresden;<br />
1995 Sachverständiger des Eisenbahn-<br />
Bundesamtes für elektrotechnische<br />
Anlagen, seit 1999 für Magnetbahnsysteme;<br />
2002 Honorarprofessor an <strong>der</strong> TU<br />
Dresden; seit 2008 Professor für <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> an <strong>der</strong> TU Dresden; seit<br />
2012 Geschäftsführer IFB – Institut für<br />
Bahntechnik GmbH Berlin und Dresden.<br />
Dipl.-Ing. Gerhard George (59), Studium<br />
<strong>der</strong> Verkehrselektrotechnik, Hochschule<br />
für Verkehrswesen „Friedrich List”<br />
Dresden; ab 1982 Projektingenieur für<br />
die DC-<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung, Berliner<br />
Verkehrsbetri<strong>eb</strong>e (BVB); 1988 bis 1991<br />
Experte Forschung und Entwicklung,<br />
Deutsche Reichsbahn (DR) Wissenschaftliches<br />
und technisches Zentrum; seit<br />
1991 bei AEG/Adtranz/Balfour Beatty<br />
Rail, seit 2000 Leiter Systemtechnik;<br />
Mitarbeit in verschiedenen Gremien des<br />
DKE und des CENELEC.<br />
Adresse: wie oben;<br />
Fon +49 69 30859-668, Fax: -486;<br />
E-Mail: gerhard.george@bbrail.com<br />
Dipl.-Ing. Sven Körner (35), Studium<br />
des Verkehrsingenieurwesens an <strong>der</strong> TU<br />
Dresden, Spezialisierung Planung und<br />
Betri<strong>eb</strong> elektrischer Verkehrssysteme;<br />
2007 bis 2013 Stipendium <strong>der</strong> Siemens<br />
AG und wissenschaftlicher Mitarbeiter<br />
an <strong>der</strong> Professur <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong>; seit<br />
2013 Projektleiter beim IFB - Institut<br />
für Bahntechnik GmbH, Fachbereich<br />
Antri<strong>eb</strong>stechnik und <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung.<br />
Adresse: IFB – Institut für Bahntechnik<br />
GmbH, Wiener Str. 114/116, 01219<br />
Dresden, Deutschland;<br />
Fon: +49 351 87759 -52; Fax: -90,<br />
E-Mail: sk@bahntechnik.de<br />
Adresse: TU Dresden, Fakultät Verkehrswissenschaften<br />
„Friedrich List“, Professur<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong>, 01062 Dresden,<br />
Deutschland;<br />
Fon: +49 351 463-36730,<br />
E-Mail: arnd.stephan@tu-dresden.de<br />
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />
Arnulfstraße 124<br />
80636 München<br />
Ihr direkter Weg zur Redaktion<br />
<strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong><br />
Elektrotechnik<br />
im Verkehrswesen<br />
Dr.-Ing. Steffen Röhlig<br />
E-Mail: redaktion-<strong>eb</strong>@di-verlag.de<br />
360 112 (2014) Heft 6
Historie<br />
100 Jahre Innovationen aus Genf für die<br />
BLS Lötschbergbahn – Teil 2<br />
nach Vortrag Christian Vetterli, Product Manager, ABB Sécheron AG, Genf, auf <strong>der</strong> ETG-<br />
Fachtagung 100 Jahre Hochleistungstraktion – 100 Jahre Lötschbergbahn in Spiez im Juni 2013<br />
Vor rund 130 Jahren begann die Geschichte <strong>der</strong> Genfer Elektroindustrie. Diese war und ist noch heute<br />
eine Lokomotive <strong>der</strong> Innovation und erbrachte herausragende Leistungen mit Weltrekorden.<br />
Firmengeschichte<br />
Die Geschichte <strong>der</strong> heutigen<br />
ABB Sécheron AG in Genf war<br />
Bild 1:<br />
Tri<strong>eb</strong>wagen <strong>der</strong> Chemin de Fer du Salève (CFS) (1892) (Foto: Archiv ABB).<br />
Meterspur, Zahnstangen System Abt, Stromschienenspannung DC 600 V, Leistung<br />
2 x 40 PS = 2 x 29 kW, Höchstgeschwindigkeit bis 11 km/h<br />
Bild 2:<br />
Lokomotive E1 Le Drac <strong>der</strong> Chemin de Fer de La Mure (1903) (Foto: Archiv ABB).<br />
Meterspur, Oberleitungsspannung DC ±1 200 V, Leistung 500 PS ± 370 kW<br />
schon in den frühen Jahrzehnten<br />
bewegter als es diejenige<br />
<strong>der</strong> meisten an<strong>der</strong>en Großunternehmen<br />
<strong>der</strong> Bahnindustrie zu<br />
dieser Zeit war.<br />
Den Anfang setzten 1879 Alfred<br />
de Meuron und Jean-François<br />
Lamon mit <strong>der</strong> Gründung eines<br />
Geschäftes für Elektroapparate.<br />
Über verschiedene Kompagnons<br />
wie Edouard Cuénod und Sauter<br />
entstand durch Fusion mit einer<br />
an<strong>der</strong>en Apparatefirma 1891 die<br />
Compagnie de l’Industrie Électrique<br />
(CIE), die 1902 ihr Geschäftsfeld<br />
und ihren Namen um „et Méchanique“<br />
(CIEM) erweiterte. Aus<br />
dieser wurde 1918 die Socièté<br />
Anonyme des Ateliers de Sécheron<br />
(SAAS), die sich nach dem östlichsten,<br />
am Genfer See liegenden<br />
Quartier des Stadtteils Petit-<br />
Saconnex benannte.<br />
Im Jahr 1919 wurde Brown,<br />
Boveri & Cie (BBC) Hauptaktionär,<br />
stieg 1924 wie<strong>der</strong> aus, wurde<br />
dann 1969 Alleinaktionär und<br />
än<strong>der</strong>te 1982 den Namen in BBC-<br />
Sécheron AG. Nachdem 1987 BBC<br />
und die schwedische Allmänna<br />
Svenska Elektriska Akti<strong>eb</strong>olaget<br />
(ASEA) zur ASEA Brown Boveri<br />
(ABB) fusioniert hatten, trennte<br />
sich <strong>der</strong> schweizerische Konzernteil<br />
1988 in Sécheron SA und ABB<br />
Sécheron SA. Letztere spezialisierte<br />
und beschränkte sich auf<br />
die Entwicklung und Herstellung<br />
von Transformatoren und siedelte<br />
1992 in neue Werkanlagen am<br />
südlichen Rand <strong>der</strong> Zone Industrielle<br />
Meyrin-Satigny (ZIMEYSA)<br />
um, zweier westlicher Nachbargemeinden<br />
von Genf.<br />
Erste Referenzfahrzeuge<br />
Die Bahngeschichte <strong>der</strong> Genfer<br />
Industrie begann 1892 mit den<br />
Tri<strong>eb</strong>fahrzeugen für die erste elek-<br />
112 (2014) Heft 6<br />
361
Historie<br />
Bild 3:<br />
BLS-Lokomotive Ae 6/8 205, zweite Serie, 1939 (Foto: Archiv ABB).<br />
Normalspur, Fahrleitungsspannung 1AC 15 kV 16 2 /3 Hz, Länge über Puffer<br />
20 260 mm, Radsatzfolge (1‘Co)(Co1‘), Gesamtmasse 140 t davon 120 t auf Treibradsätzen,<br />
Stundenleistung anfangs 3 900 und später 4 400 kW, spezifische Leistung 29<br />
und 31 kW/t, Höchstgeschwindigkeit anfangs 90 und später 100 km/h<br />
trische Zahnradbahn <strong>der</strong> Welt auf<br />
den Mt. Salève, den Hausberg von<br />
Genf (Bild 1).<br />
Berühmt wurde dann die Lokomotive<br />
Le Drac für die 1903<br />
durchgeführte Elektrifizierung <strong>der</strong><br />
Chemins <strong>der</strong> Fer de La Mure südlich<br />
von Grenoble, und zwar mit<br />
<strong>der</strong> damals ungewöhnlich hohen<br />
zweipoligen Übertragungsspannung<br />
DC ±1 200 V mit den Fahrschienen<br />
als Nullleiter (Bild 2) [1].<br />
Diese und alle weiteren Projekte<br />
elektrischer Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge realisierte<br />
das Genfer Unternehmen<br />
zusammen mit wechselnden Partnern<br />
für den mechanischen Teil.<br />
Innovationen für die BLS<br />
Zu den herausragenden Spitzenleistungen<br />
von SAAS gehörten je<br />
zwei 1926 und 1931 bei <strong>der</strong> BLS<br />
in Betri<strong>eb</strong> gesetzte Lokomotiven<br />
Be 6/8, mit 4 500 PS ≈ 3 300 kW<br />
Stundenleistung zu <strong>der</strong> Zeit die<br />
weltweit leistungsstärksten Einphasenlokomotiven.<br />
Das Konzept<br />
mit einzeln angetri<strong>eb</strong>enen Radsätzen<br />
bedeutete einen großen<br />
Entwicklungssprung, zumal an<strong>der</strong>e<br />
<strong>Bahnen</strong> in Europa damals und<br />
noch länger auf Stangenantri<strong>eb</strong>e<br />
setzten. Die in [2] gewählte Kennzeichnung<br />
<strong>der</strong> Radsatzfolge könnte<br />
auf eine Rahmenlokomotive<br />
schließen lassen, tatsächlich hatte<br />
es aber Drehgestelle mit Laufradsatz.<br />
Später wurden Stundenleistung<br />
und Höchstgeschwindigkeit,<br />
ursprünglich 75 km/h, schrittweise<br />
denen <strong>der</strong> zweiten Serie angeglichen<br />
und folglich die Bezeichnung<br />
in Ae 6/8 geän<strong>der</strong>t.<br />
Vier gleichartig konzipierte<br />
Lokomotiven folgten 1939 bis<br />
1943, die bei Ablieferung mit<br />
3 900 kW Stundenleistung wie<strong>der</strong>um<br />
die damals leistungsstärksten<br />
für 1 AC weltweit waren (Bild 3).<br />
Die Ae 6/8 205 und 206 stehen<br />
noch heute im Dienst für Nostalgiefahrten.<br />
Eine weitere Weltpremiere waren<br />
1935 drei Leichttri<strong>eb</strong>wagen<br />
Ce 2/4 Blauer Pfeil für die BLS-<br />
Betri<strong>eb</strong>sgruppe (Bild 4) [3]. Von<br />
SAAS patentierte Neuheit war hier<br />
die Montage des 2,8 t schweren<br />
Transformators in <strong>der</strong> Dachkonstruktion<br />
(Bild 5). Es folgten 1938<br />
für 110 km/h Höchstgeschwindigkeit<br />
zwei weitere solcher Tri<strong>eb</strong>wagen<br />
gleicher Leistung, einer mit<br />
Steuerwagen als CFZe 2/6 sowie<br />
drei zweiteilige Züge BCFZe 4/6<br />
mit doppelter Leistung, also mit<br />
<strong>der</strong> Konfiguration Bo‘(2‘)Bo‘.<br />
Mit einem großen Zeitsprung<br />
gehören in die Reihe <strong>der</strong> Rekorde,<br />
an denen das Genfer Unternehmen<br />
beteiligt war, die ab 1994<br />
in zwei Losen gelieferten 18 Lokomotiven<br />
Re 465 (Bild 6) [4].<br />
Bild 4:<br />
<strong>Elektrische</strong>r Leichttri<strong>eb</strong>wagen Ce 2/4 Nr. 701 für Spiez-Erlenbach-Bahn (SEB)<br />
Baujahr 1935, Kenndaten in [3] (Bild 1 aus [3]).<br />
Bild 5:<br />
Stufentransformator mit Hochspannungssicherung und<br />
Schützenbatterie für Dachmontage auf Tri<strong>eb</strong>wagen Ce 2/4<br />
und BCFZe 4/6 (Bild 7 aus [3]).<br />
362 112 (2014) Heft 6
Historie<br />
übertrager PETT behandelt,<br />
steht in diesem Heft als Fokus<br />
Report. – Die Sachverhalte zu<br />
den Lokomotiven Ae 6/8 und zu<br />
den Leichttri<strong>eb</strong>wagen Blauer Pfeil<br />
wurden von Martin Kocher nachrecherchiert;<br />
sie sind beson<strong>der</strong>s<br />
im Internet vielfach unvollständig<br />
dargestellt.<br />
Be<br />
Literatur<br />
Bild 6:<br />
BLS-Lokomotive Re 465, Kenndaten in [4] (Foto: ABB).<br />
Deren Maximalleistung 7 000 kW<br />
ist bis heute von keiner Bo’Bo‘-<br />
Lokomotive für 15 kV übertroffen.<br />
Anmerkungen: Teil 1 dieses Berichts,<br />
<strong>der</strong> die Mittelfrequenz-<br />
[1] Hübener, W.: <strong>Elektrische</strong> Schmalspur-Güterzugslokomotive<br />
für<br />
2400 Volt Gleichstrom für die<br />
Bahn St. Georges de Commiers –<br />
La Mure. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 1<br />
(1903), H 4, S. 185–192.<br />
[2] Meyfarth, G. L.: Die neuen Lötschberglokomotiven<br />
Type 1AAA-<br />
AAA1. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 3<br />
(1927), H 2, S. 53–65.<br />
[3] Werz, H., Genf: <strong>Elektrische</strong> Leichttri<strong>eb</strong>wagen<br />
<strong>der</strong> Lötschbergbahn.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 14 (1938),<br />
H 7, S. 159–165. Rezension in:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 111 (2013),<br />
H 7, S. 159–165.<br />
[4] Gerber, P.: Lokomotiven Baureihe<br />
Re 465 <strong>der</strong> BLS Lötschbergbahn.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 93 (1995),<br />
H 12, S. 386–395.<br />
10 Jahre acrpsBestellung unter:<br />
Jubiläumsausgabe 10 Jahre acrps a.c. rail power supply<br />
Vorträge <strong>der</strong> Fachtagungen 2003-2011<br />
Mit ihrer diesjährigen internationalen Fachtagung feiert die acrps<br />
– a.c. rail power supply zehnjähriges Bestehen und blickt auf<br />
eine erfolgreiche Entwicklung zurück.<br />
Grund für uns, anlässlich dieses Jubiläums die gesammelten<br />
Vorträge <strong>der</strong> Fachtagungen aus den Jahren 2003 – 2011 und<br />
damit das g<strong>eb</strong>allte Fachwissen zu Themenbereichen <strong>der</strong> Elektrotechnik<br />
im Verkehrswesen in einer hochwertigen Jubiläumsausgabe<br />
zu veröffentlichen.<br />
Das Buch erscheint erstmals zur 6. acrps-Tagung am 07.03.2013<br />
mit einer Auflage von 500 Exemplaren. (Buchformat: DIN-A4,<br />
Hardcover, Umfang: ca. 500 Seiten, farbig)<br />
Tel.: +49 201 82002-14<br />
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€ 120,-<br />
112 (2014) Heft 6<br />
363
Historie<br />
<strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
im Jahre 1964 – Teil 2<br />
Schluss zu <strong>eb</strong> Heft 3/2014, Seiten<br />
138–143<br />
Bahnbetri<strong>eb</strong><br />
Der Bericht [29] beschri<strong>eb</strong> die erste,<br />
515 km lange Eisenbahn <strong>der</strong><br />
Welt für kommerzielle Geschwindigkeit<br />
über 200 km/h. Der Rezensent<br />
muss <strong>der</strong> Versuchung wi<strong>der</strong>stehen,<br />
die aus heutiger Sicht<br />
altertümlich anmutenden Komponenten<br />
und Verfahren aufzuzählen.<br />
Beeindruckend kompakt<br />
wurde auf nur 13 Seiten mit einer<br />
Relieflandkarte, acht Fotos, sechs<br />
Zeichnungen und zehn Diagrammen<br />
alles Wesentliche über das<br />
Gesamtsystem abgehandelt, bestehend<br />
aus den Fahrzeugen mit<br />
ihrer Aerodynamik sowie ihren<br />
mechanischen und elektrischen<br />
Teilen, Stromabnehmern und<br />
Fahrleitungen, Streckenspeisung<br />
und <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
(Bild 15) sowie Betri<strong>eb</strong>ssicherheit.<br />
Bemerkenswert ist auch das damals<br />
offenbar mögliche timing:<br />
<strong>der</strong> Beitrag erschien in <strong>der</strong> EB ein<br />
TABELLE 1 (Fortsetzung).<br />
Editorials in EB 35 (1964).<br />
Heft Verfasser Thema<br />
7 Wilke Neuer Nahverkehrstri<strong>eb</strong>wagen <strong>der</strong> Deutschen Bundesbahn<br />
8 Kniffler Fernsteuern, Fernmessen, Fernregeln in <strong>der</strong> Bahnstromversorgung<br />
9 Kasperowski 25 Jahre Schiedsstelle für Beeinflussungsfragen<br />
10 Förstner 50-W/62,5-MVA-Einphasen-Turbosatz Aschaffenburg<br />
11 Köhl Elektronische Steuerung für Straßenbahn-Schnellverkehr<br />
12 Kniffler Elektrifizierung im norddeutschen Raum<br />
Vierteljahr vor <strong>der</strong> <strong>Eröffnung</strong> <strong>der</strong><br />
Strecke am 1. Oktober 1964, die<br />
wie<strong>der</strong>um auf die am 10. Oktober<br />
eröffneten Olympischen Sommerspiele<br />
in Tokio abgestimmt war.<br />
Vergleichsweise bescheiden<br />
erscheinen dagegen zwei bundesdeutsche<br />
Projekte [45; 51],<br />
die gleichwohl netzstrategisch<br />
enorm wichtig waren. Dabei<br />
überrascht heute, dass die Riedbahn<br />
erst so spät an die Reihe<br />
kam (Bild 16). Eine Beson<strong>der</strong>heit<br />
in Norddeutschland war die<br />
16 2 /3-Hz-Erzeugung im Kraftwerk<br />
Mittelsbüren aus dem Gichtgas<br />
<strong>der</strong> benachbarten Klöckner-Hütte<br />
(<strong>eb</strong> 6/2011, S. 276–280). In <strong>der</strong><br />
Streckenkarte (Bild 17) sieht man,<br />
dass in diesem Landesteil die<br />
Nord-Süd-Richtung noch Vorrang<br />
vor <strong>der</strong> Ost-West-Richtung hatte.<br />
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung und<br />
Netzbetri<strong>eb</strong><br />
Diese Themen waren mit neun<br />
von 26 Beiträgen, davon sechs im<br />
themenreinen Heft 8 g<strong>eb</strong>ündelt,<br />
ein deutlicher Schwerpunkt des<br />
Halbjahres.<br />
Bild 15:<br />
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung Tokaido-Bahn (Bild 24 aus [29]).<br />
Umformerwerke 50/60 Hz im Raum Tokio für durchgehenden 60-Hz-Betri<strong>eb</strong> mit Einfrequenztri<strong>eb</strong>zügen<br />
364 112 (2014) Heft 6
Historie<br />
Bild 16:<br />
Elektrifizierung Rhein-Main- und Rhein-Neckar-G<strong>eb</strong>iet (Bild 1 aus [45]).<br />
Knoten Darmstadt sehr stark vereinfacht dargestellt<br />
Im November 1962 und im<br />
April 1964 war in Mannheim und<br />
im Oktober 1963 in Düsseldorf<br />
je ein 16 2 /3-Hz-Turbogenerator in<br />
Betri<strong>eb</strong> gegangen [49]. Die Leistung<br />
40 MW/50 MVA war nur im<br />
Dampfverbund mit 50-Hz-Generatoren<br />
wirtschaftlich bereitzustellen<br />
(Bild 18), und die Turbinendrehzahl<br />
3 000 min –1 erfor<strong>der</strong>te für den Generator<br />
ein Untersetzungsgetri<strong>eb</strong>e<br />
(Bild 19). Der noch fortzusetzende<br />
Beitrag beschri<strong>eb</strong> zunächst mit<br />
großflächigen Bil<strong>der</strong>n den thermischen<br />
Teil bis zur elektrischen<br />
Wellendrehvorrichtung, die den abgestellten<br />
Turbosatz kontinuierlich<br />
mit 50 min –1 drehte. Damit wurde<br />
verhin<strong>der</strong>t, dass sich Turbinenläufer<br />
und Gehäuse als Folge von Wärmeströmung<br />
verkrümmten.<br />
Die DB hatte Anfang 1963 die<br />
Betri<strong>eb</strong>sführung ihres Bahnstromnetzes<br />
so strukturiert, dass die<br />
Lastverteilung des Gesamtnetzes<br />
auf je fünf Dampf- und Wasserkraftwerke<br />
sowie sechs Umformerwerke<br />
in <strong>der</strong> Netzleitstelle in<br />
Frankfurt (Main) lag (Bild 20), das<br />
Schaltgeschäft im 110-kV-Netz<br />
dagegen bei den Schaltbefehlsstellen<br />
(Sbs) München (Sitz in Pasing),<br />
Köln (Sitz in Gremberghoven) und<br />
Hannover (Sitz in Lehrte). Nach einem<br />
Jahr guter Erfahrungen damit<br />
gab es eine Gesamtdarstellung <strong>der</strong><br />
Anlagen, Strukturen und Aufgaben<br />
[27]. Bei den 16 tabellarisch<br />
gelisteten Werken stand n<strong>eb</strong>en<br />
an<strong>der</strong>en eine geplante 50-MW-<br />
Maschine im Kraftwerk Hallendorf<br />
<strong>der</strong> Salzgitter AG, die aber nie<br />
g<strong>eb</strong>aut wurde. Auch sind die drei<br />
Sbs in den letzten Jahren wie<strong>der</strong><br />
aufgelassen und ihre Funktionen<br />
nach Frankfurt rückverlagert worden.<br />
Als Fortsetzung beschri<strong>eb</strong><br />
[46] die für den zentralen Netzbetri<strong>eb</strong><br />
eingesetzte Telematik.<br />
Bild 17:<br />
Streckenelektrifizierung und <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung Norddeutschland (Bild 3 aus [51]).<br />
112 (2014) Heft 6<br />
365
Historie<br />
Bild 18:<br />
Vereinfachtes Wärmeschaltbild 197,5-MW-Block im Großkraftwerk<br />
Mannheim, links 40-MW-Bahnstrommaschine (Bild 3 aus [49]).<br />
Bild 19:<br />
Rotor 40-MW-Bahnstromgenerator mit Getri<strong>eb</strong>e 3 : 1 im Großkraftwerk Mannheim<br />
(Bild 8 aus [49]).<br />
Entsprechend <strong>der</strong> Netzhierarchie<br />
folgte [32] für die 15-kV-<br />
Schaltanlagen und Fahrleitungsanlagen.<br />
Ausgangspunkt war<br />
dabei, dass und warum bei <strong>der</strong><br />
DB die im Gleisfeld verteilten<br />
Fahrleitungsmastschalter nicht<br />
mehr vom Fahrdienstleiter an einer<br />
Ortssteuertafel im Stellwerk<br />
bedient wurden, son<strong>der</strong>n durch<br />
Fernsteuerung vom Unterwerk<br />
(Uw) aus (Bild 21). Dann wurde<br />
<strong>der</strong> Aufbau von Großraumfernsteuerungen<br />
verkündet und begründet,<br />
bei denen unbesetzte<br />
Tochter-Uw und die Fahrleitungsanlagen<br />
in <strong>der</strong>en Speis<strong>eb</strong>ezirken<br />
von großen Mutter-Uw aus fernüberwacht<br />
und -gesteuert werden;<br />
letztere wurden später in<br />
Bild 20:<br />
Netzleitstelle <strong>der</strong> Zentralstelle für Bahnstromversorgung <strong>der</strong> DB, rechts Arbeitsplatz<br />
Netzregelanlage (Bild 5 aus [27]).<br />
Zentralschaltstellen (Zes) umbenannt,<br />
also nach ihrer Funktion<br />
statt nach ihrem Sitz. Geplant waren<br />
für das Netz <strong>der</strong> Deutschen<br />
Bundesbahn 23 solcher Mutter-<br />
Uw, heute wird das Gesamtnetz<br />
<strong>der</strong> Deutschen Bahn von si<strong>eb</strong>en<br />
Zes betreut.<br />
Schließlich zeigte [36], wie bei<br />
ausgefallener Fernsteuerung die<br />
Fahrleitungsschalter von den weiterhin<br />
vorgehaltenen Ortssteuertafeln<br />
im Stellwerk zu bedienen<br />
waren (Bild 22).<br />
Alle beschri<strong>eb</strong>enen Verbindungswege<br />
für Stellungsbefehle<br />
und -meldungen waren mit klassischer<br />
Wähler- und Relaistechnik<br />
aufg<strong>eb</strong>aut (Bild 22), und es gab<br />
erst eine elektronische Fernsteuerung<br />
[8]. Die bis dahin geg<strong>eb</strong>ene<br />
Zuverlässigkeit <strong>der</strong> Elektronik<br />
wurde in [32] noch leicht kritisch<br />
hinterfragt. Dieser Punkt bli<strong>eb</strong> in<br />
[37] ausgespart, worin die allgemeinen<br />
Eigenschaften, Kodierungen<br />
und Gerätetechniken elektronischer<br />
Anlagen dargelegt und<br />
ihre Zukunft vorausgesagt wurde.<br />
In beiden Artikeln wurden als Vorteile<br />
einerseits <strong>der</strong> wachsende Be-<br />
366 112 (2014) Heft 6
Historie<br />
Bild 21:<br />
Wandsteuertafeln mit Steuerquittungsschaltern im DB-Knotenunterwerk B<strong>eb</strong>ra<br />
(Bild 2 aus [32]).<br />
oben für Schaltanlagen mit 110-kV-und 15-kV-Sammelschienen, sechs Bahnstromleitungs-<br />
und acht Fahrleitungsabzweigen, drei Hauptumspannern,<br />
Eigenbedarfs- und Prüfumspanner<br />
unten Ausschnitt Fahrleitungsnetz Bahnhof B<strong>eb</strong>ra und angrenzende Strecken mit<br />
Betri<strong>eb</strong>sstellen<br />
Bild 22:<br />
Steuerschrank für sechs Fahrleitungs-Mastschalter in kleinem<br />
DB-Stellwerk (Bild 3 aus [36]).<br />
oben Fernsteuerteil mit H<strong>eb</strong>drehwählern und Relais<br />
unten Ortsbedienung mit Umschalter Fern-Orts-Bedienung und<br />
Ein-Aus-Drucktastenpaaren, davon aktuell zwei gegen<br />
unbeabsichtigtes Drücken gesichert<br />
darf an Informationsübertragungen,<br />
vor allem Messwerten, und<br />
an<strong>der</strong>erseits <strong>der</strong> Zwang zum Einsparen<br />
qualifizierten Personals in<br />
<strong>der</strong> oft ländlichen Fläche betont.<br />
Weitere Beiträge zu diesem<br />
Komplex kamen von zwei Nachbarbahnen<br />
und zum Nahverkehr<br />
[33; 34; 35]. Daraus Einzelheiten<br />
und Unterschiede zu filtern würde<br />
aber hier zu weit führen.<br />
Beeinflussung<br />
Das gleichfalls komplett themenreine<br />
Schwerpunktheft 9 behandelte<br />
einen sensiblen Komplex<br />
<strong>der</strong> elektrischen <strong>Bahnen</strong>. Anlass<br />
dafür war das 25-wjährige Nachkriegsbestehen<br />
<strong>der</strong> Schiedsstelle<br />
für Beeinflussungsfragen (SfB),<br />
<strong>der</strong>en Zusammensetzung in <strong>der</strong><br />
Überschrift von [40] steht – zwar<br />
sehr ungewöhnlich, aber hier<br />
höchst praktisch. Dazu brachte<br />
[38] zunächst als spannende<br />
Vorgeschichte, wie schon ab<br />
1939 ein paritätisch besetztes<br />
Vorgängergremium versuchte,<br />
tiefe Meinungsverschiedenheiten<br />
zwischen <strong>der</strong> Reichsbahn und <strong>der</strong><br />
Wirtschaftsgruppe Elektrizitätsversorgung<br />
auszuräumen. Auslöser<br />
war die Sorge <strong>der</strong> Bahn vor Störwirkungen,<br />
die Doppelerdschlüsse<br />
in gelöscht betri<strong>eb</strong>enen Hochspannungsnetzen<br />
3 AC 110 kV<br />
50 Hz auf ihre l<strong>eb</strong>enswichtigen,<br />
weil die Zugfolge sichernden<br />
elektrischen Blockanlagen haben<br />
könnten. Als nächstes Thema<br />
kamen dazu alsbald Geräuschspannungen<br />
aus einpoligen Erdschlüssen,<br />
die bei längerer Dauer<br />
die fahrdienstliche Verständigung<br />
auf den Fernsprechleitungen gefährden<br />
konnten. Es folgten dann<br />
Abschnitte über die aktuelle fachliche<br />
Besetzung und Arbeitsweise<br />
<strong>der</strong> neuen SfB, ihre Zusammenarbeit<br />
mit an<strong>der</strong>en Fachstellen und<br />
ihre Erg<strong>eb</strong>nisse, eine Tabelle zählte<br />
aus ihrem Aufgabenbereich 24<br />
nach Verursachern und Betroffenen<br />
unterschiedene Beeinflussungsfälle<br />
auf.<br />
Eine hervorragende wissenschaftlich-systematische<br />
Übersicht<br />
<strong>der</strong> vorkommenden Erscheinungen,<br />
angefangen von<br />
den elektrochemischen schon<br />
112 (2014) Heft 6<br />
367
Historie<br />
Bild 24:<br />
Messgerät für Ausbreitungswi<strong>der</strong>stand von Erdungsanlagen (Bild 4 aus [42).<br />
Bild 23:<br />
Jahreszeitliche Verteilung <strong>der</strong> monatlichen Erdschlusswischer im<br />
gelöscht betri<strong>eb</strong>enen 110-kV-Bahnstromleitungsnetz <strong>der</strong> DB im<br />
Jahr 1962, Trassenlänge etwa 2 800 km überwiegend zweischleifig<br />
(Bild 7 aus [43]).<br />
bei den <strong>ersten</strong> DC-<strong>Bahnen</strong> über<br />
die klassischen elektrischen, elektromagnetischen<br />
und kapazitiven<br />
bei AC bis zu damals aktuellen<br />
Problemen bot [39]. Eines davon<br />
war die schwierige Bestimmung<br />
von Bodenwi<strong>der</strong>stand o<strong>der</strong> Bodenleitfähigkeit<br />
als Grundlage<br />
für ausreichend zuverlässige Vorausberechnungen,<br />
beson<strong>der</strong>s<br />
bei zunehmend zu erwartenden<br />
AC-Tunnelbahnen in Stadtkernen<br />
mit unübersehbar vielen verschiedenen<br />
Metallmantelkabeln und<br />
Rohrleitungen im Untergrund;<br />
hierfür wurden interessante Messungen<br />
in München beschri<strong>eb</strong>en.<br />
Ein an<strong>der</strong>es Problem wurde <strong>der</strong><br />
zunehmende Oberwellenanteil in<br />
den elektrischen Größen.<br />
Der Beitrag [43] behandelte<br />
den grundsätzlichen Aufbau des<br />
damals 2 900 Trassenkilometer<br />
großen 110-kV-Bahnstromleitungsnetzes<br />
des DB und technische<br />
Verän<strong>der</strong>ungen daran,<br />
zum Beispiel bei den Isolatoren.<br />
Ausführlich beschri<strong>eb</strong>en wurde<br />
das Thema Erdschlüsse mit <strong>der</strong>en<br />
Auswirkungen und Behandlung<br />
im gelöschten betri<strong>eb</strong>enen<br />
2AC-Netz (Bild 23). Beson<strong>der</strong>s<br />
herausgestellt wurde, dass die<br />
dafür maßg<strong>eb</strong>enden Werte um<br />
ein Vielfaches besser sind als bei<br />
50-Hz-Netzen. Doppelerdschlüsse<br />
waren zu wenigen Einzelfällen<br />
im Jahr geworden.<br />
Der Bericht [42] ging von den<br />
praktischen Problemen beim<br />
Umgang mit <strong>der</strong> fernen Erde aus<br />
und beschri<strong>eb</strong>, wie sich mögliche<br />
Messfehler ausschalten lassen;<br />
das Gerät dafür wirkt heute anmutig<br />
(Bild 24).<br />
In [44] implizierte die Überschrift<br />
auch Mittelspannungsfahrleitungen.<br />
Es wurde nach<br />
Summierung von Oberwellen<br />
verschiedener und Oberwellen<br />
gleicher Frequenz unterschieden.<br />
Zum <strong>ersten</strong> Fall war die<br />
Bewertungstabelle nach CCITT<br />
Bild 25:<br />
SBB-Prototyplokomotive Re 4/4 II 11201, später 11101 (Bild 1 aus [28] Seite 180).<br />
Normalspur, Fahrleitungsspannung 1 AC 15 kV 16 2 /3 Hz, Länge über Puffer<br />
14 800 mm, Radsatzfolge Bo’Bo‘, Gesamtmasse 79 später 80 t, Anfahrzugkraft 255 kN,<br />
Stundenleistung 4 120 später 4 700 kW, spezifische Leistung 48 später 59 kW/t,<br />
Höchstgeschwindigkeit 140 km/h, elektrische Bremsleistung 2 900 kW, größte elektrische<br />
Bremskraft 130 kN<br />
368 112 (2014) Heft 6
Historie<br />
und VDE 0227 und 0228 (siehe<br />
Hintergrund in <strong>eb</strong> 6-7/2013,<br />
Seite 409) für die Frequenzen<br />
„16,7 Hz“ bis 7 000 Hz gezeigt<br />
und erklärt. Zum zweiten Fall<br />
wurde als Problem die völlig<br />
unbestimmte und noch dazu<br />
verän<strong>der</strong>liche Phasenlage von<br />
Oberwellen behandelt, die aus<br />
verschiedenen Quellen wie beispielsweise<br />
gleichzeitig fahrenden<br />
Tri<strong>eb</strong>fahrzeugen mit gleicher<br />
Steuerungstechnik stammen.<br />
Bei <strong>der</strong> oben schon angesprochenen<br />
Arbeit [40] erwies sich <strong>der</strong><br />
voluminöse Zusatz in <strong>der</strong> Überschrift<br />
als überflüssig: Tatsächlich<br />
behandelt wurden die seit 1956<br />
geltenden Richtlinien über Kreuzungen<br />
von Starkstromleitungen eines<br />
Unternehmens <strong>der</strong> öffentlichen Elektrizitätsversorgung<br />
(EVU) mit DB-Gelände<br />
o<strong>der</strong> DB-Starkstromleitungen<br />
(Stromkr Richtl), wobei zu letzteren<br />
auch die 110-kV-Bahnstromleitungen<br />
zählten. Ausführlich referiert<br />
wurden Geltungsbereich <strong>der</strong><br />
Richtlinie, Rechtsgrundlagen <strong>der</strong><br />
Kreuzungen, Ausführung <strong>der</strong> Kreuzungen<br />
und Kostentragung.<br />
Fahrzeuge<br />
Objekt zu [28] war die erste<br />
von sechs Prototypen <strong>der</strong> Reihe<br />
Re 4/4 II, heute Re 420 (Bild 25).<br />
Diesen folgten, einschließlich etlicher<br />
bei Privatbahnen und einiger<br />
als Re 4/4 III mit an<strong>der</strong>er Übersetzung,<br />
insgesamt rund 300 Serienfahrzeuge<br />
– eine für die Schweiz<br />
einmalige Zahl. In ihrer Perfektion<br />
mit klassischer AC-Technik einschließlich<br />
Rekuperationsbremse,<br />
allerdings vollelektronischer<br />
Steuerung und Regelung, wurde<br />
sie nur noch von ihrer größeren<br />
Schwester Re 6/6, heute Re 620<br />
etwas überboten.<br />
Lokomotiven für durchgehende<br />
Traktion Paris – Brüssel – Amsterdam,<br />
also mit AC 25 kV 50 Hz,<br />
DC 3 kV und DC 1,5 kV beschafften<br />
sich die SNCF als Baureihe<br />
BB 26 000 und die SNCB als Baureihe<br />
123 [30], nach dem Stand<br />
<strong>der</strong> Technik mit Si-Gleichrichter<br />
für den AC-Betri<strong>eb</strong> und dabei<br />
auch Wi<strong>der</strong>standssteuerung wie<br />
112 (2014) Heft 6<br />
Bild 26:<br />
Schaltgerätegerüst<br />
für Fahrsteuerung DC<br />
3 kV (Bil<strong>der</strong> 11 und 12<br />
aus [48] Seite 333).<br />
Bild 27:<br />
Messung Fahrdraht-<br />
Seitenlage (links)<br />
und -Höhenlage<br />
(rechts) mit Optischem<br />
Lot (Doppelbild<br />
3-4 aus [52]).<br />
369
Historie<br />
TABELLE 2<br />
Bahnneuheiten Hannover-Messe 1964.<br />
AEG<br />
Bayerische Schrauben- und<br />
Fe<strong>der</strong>nfabriken Richard Bergner<br />
BBC<br />
Fahrleitungsbau<br />
PINTSCH-BAMAG<br />
Ringsdorf<br />
Schunk & Ebe<br />
beim DC-Betri<strong>eb</strong>. Nicht einmal<br />
für einen solchen eng verzahnten<br />
Einsatz war ein gemeinsames Projekt<br />
möglich.<br />
Die in [48] vorgestellten belgischen<br />
Tri<strong>eb</strong>wagen hatten<br />
die ungewöhnliche Radsatzfolge<br />
(A1)‘(1A)‘+(A1)‘(1A)‘ und<br />
130 km/h Höchstgeschwindigkeit;<br />
bei Fahrzeugen dieser Zeit<br />
beeindruckt heute immer wie<strong>der</strong><br />
die aufwändige elektromechanische<br />
Schaltapparatur (Bild 26).<br />
Als einziger Beitrag in dem<br />
Jahrgang über steuerbare Leistungshalbleiter<br />
in Tri<strong>eb</strong>fahrzeugen<br />
erklärte [47] mit Prinzipgrafiken<br />
und Basisgleichungen die<br />
Funktion des Gleichstromstellers<br />
und betonte die Vorteile gegenüber<br />
klassischen Steuerungen<br />
mit <strong>der</strong>en aufwändigem Umgruppierungen<br />
<strong>der</strong> Fahrmotoren<br />
und Energieverlusten in den Anfahrwi<strong>der</strong>ständen<br />
und dagegen<br />
DC-Schnellschalter GEARAPID<br />
Klauenpol-Zuglichtgenerator<br />
1-kV-Netzgerät für Wagenversorgung<br />
Leiterseil-Reparaturspiralen<br />
Leiterseil-Pressklemmen<br />
elektronisches Netzschutzrelais<br />
elastischer Fahrdrahthalter<br />
schleifringloser Zuglichtgenerator<br />
Straßenbahn-Signal- und Weichensteuerung<br />
Erdungskontakt für Radsatzwellen<br />
Bürstenhalter mit lenkergeführtem Druckfinger<br />
Bild 28:<br />
Elastischer Fahrdrahthalter aus glasfaserverstärktem Gießharz (Bild 4 aus [31]).<br />
zusätzlich noch <strong>der</strong> einfachen<br />
Rückspeisemöglichkeit. Dann<br />
wurden die Ausrüstungen zweier<br />
kleiner batteriegetri<strong>eb</strong>ener<br />
Rangierlokomotiven in Industri<strong>eb</strong>etri<strong>eb</strong>en<br />
und erste Betri<strong>eb</strong>serfahren<br />
angeführt. Der Einsatz<br />
dieser Technik bei Straßen- und<br />
U-<strong>Bahnen</strong> wurde noch in Konditionalform<br />
angesprochen.<br />
Sonstiges<br />
Im Beitrag [41] ging es um die Behandlung<br />
<strong>der</strong> Fernmeldeanlagenerde<br />
gegenüber <strong>der</strong> Bahnerde,<br />
und zwar mit Blick auf Potenzialunterschiede<br />
und Belastung <strong>der</strong><br />
Kabelmäntel durch Betri<strong>eb</strong>s- und<br />
Kurzschlussrückströme.<br />
Der Beitrag [50] beschri<strong>eb</strong> zunächst<br />
die Fertigungsverfahren<br />
für Leitungskupfer und für die<br />
Gummi- o<strong>der</strong> Kunststoffisolierung<br />
und danach den Einkauf von<br />
Starkstromleitern durch die DB.<br />
Diese brauchte trotz interner Normung<br />
rund 400 Sorten und sie<br />
stellte das Elektrolytkupfer aus eigenem,<br />
zentral gesteuertem und<br />
aufgearbeitetem Rückgewinn bei.<br />
Der einzige Fahrleitungsbeitrag<br />
des Halbjahres beschri<strong>eb</strong> das<br />
verbesserte Optische Lot [52], mit<br />
dem jetzt das Messen von Seitenund<br />
von Höhenlage des Fahrdrahtes<br />
ohne Umbau des Gerätes<br />
möglich war (Bild 27).<br />
Im Heft 7 stand wie<strong>der</strong> <strong>der</strong> einige<br />
Jahre lang regelmäßige Bericht<br />
über Bahnneuheiten auf <strong>der</strong><br />
Hannover-Messe [31]. Tabelle 2<br />
zeigt heute nicht nur, was damals<br />
neu war (Bild 28), son<strong>der</strong>n auch<br />
deutsche Industriegeschichte: Richard<br />
Bergner und Fahrleitungsbau<br />
erscheinen bei einer Schnellsuche<br />
im Internet noch unter dem eigenen<br />
Namen, die drei an<strong>der</strong>en<br />
Mittelständler immerhin unter<br />
größeren Firmengruppen und das<br />
Schicksal <strong>der</strong> beiden ganz Großen<br />
ist hinlänglich bekannt.<br />
Uwe Behmann<br />
Hauptbeiträge Jahrgang 35<br />
(1964) Hefte 7 bis 12<br />
[27] Schaefer, Herbert: Betri<strong>eb</strong>sführung<br />
und Lastverteilung in <strong>der</strong><br />
110-kV-Bahnstromversorgung<br />
<strong>der</strong> Deutschen Bundesbahn. In:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35 (1964),<br />
H. 7, S. 172–179.<br />
[28] Gladigau, Albert: Neue Bo’Bo‘-<br />
Lokomotive <strong>der</strong> SBB. In: <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> 35 (1964), H. 7,<br />
S. 180–181.<br />
[29] Boehm, Bernhard: Fahrzeuge und<br />
Stromversorgungsanlagen <strong>der</strong><br />
neuen Schnellbahn in Japan. In:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35 (1964),<br />
H. 7, S. 181–194.<br />
[30] Sparkuhle, Hans: Dreisystemlokomotiven<br />
<strong>der</strong> Französischen und<br />
Belgischen Staatsbahnen. In:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35 (1964),<br />
H. 7, S. 194–196.<br />
[31] Behmann, U.: Hannover-Messe<br />
1964. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35<br />
(1964), H. 7, S. 197–200.<br />
[32] Kulla, Hans: Fernsteuertechnik<br />
in Unterwerken und Fahrleitungsanlagen<br />
<strong>der</strong> DB. In: <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> 35 (1964), H. 8,<br />
S. 204–212.<br />
[33] Hartmann, Ludwig: Die Fernwirktechnik<br />
im Nahverkehr. In: <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> 35 (1964), H. 8,<br />
S. 212–218.<br />
370 112 (2014) Heft 6
Historie<br />
[34] Labadie, J. L.: Die Fernsteuerung<br />
in denn Fahrleitungsanlagen <strong>der</strong><br />
SNCF. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35<br />
(1964), H. 8, S. 218–224.<br />
[35] Ankersmit, J. E. J.: Die Fernsteuerung<br />
<strong>der</strong> Nie<strong>der</strong>ländischen Eisenbahnen.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
35 (1964), H. 8, S. 225–230.<br />
[36] Bauer, KarlHans: Die Fernbedienung<br />
von Mast- und Kuppelschaltern<br />
mit Orststeuertafeln bei<br />
<strong>der</strong> DB. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35<br />
(1964), H. 8, S. 231–233.<br />
[37] Dhen, Walter: Elektronische Fernwirkanlagen<br />
für die Bahnstromversorgung.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
35 (1964), H. 8, S. 233–237.<br />
[38] Kasperowski, Ottomar: Die<br />
Schiedsstelle für Beeinflussungsfragen.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35<br />
(1964), H. 9, S. 242–246.<br />
[39] Buckel, Rolf: Probleme <strong>der</strong> Beeinflussung<br />
im Bereich elektrischer<br />
<strong>Bahnen</strong>. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
35 (1964), H. 9, S. 246–255.<br />
[40] Kadenbach, Ernst: Zum Recht <strong>der</strong><br />
Kreuzungen von EVU-Starkstromleitungen<br />
mit DB-Gelände o<strong>der</strong> DB-<br />
Starkstromleitungen – Zugleich ein<br />
Beitrag zum Aufgabenbereich <strong>der</strong><br />
Schiedsstelle für Beeinflussungsfragen<br />
<strong>der</strong> Deutschen Bundesbahn,<br />
<strong>der</strong> Deutschen Bundespost und <strong>der</strong><br />
Vereinigung Deutscher Elektrizitätswerke<br />
e. V. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
35 (1964), H. 9, S. 255–263.<br />
[41] Plathner, Walter: Einführung von<br />
Fernmeldekabeln in Bahnunterwerke.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35<br />
(1964), H. 9, S. 263–264.<br />
[42] Renner, W.: Kompensationsverfahren<br />
zur Meßfehlerkorrektur bei<br />
<strong>der</strong> Ermittlung des Ausbreitungswi<strong>der</strong>standes<br />
ausgedehnter Erdungsanlagen.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
35 (1964), H. 9, S. 265–267.<br />
[43] Schaefer, Herbert: Die 110-kV-Bahnstromleitungen<br />
<strong>der</strong> Deutschen<br />
Bundesbahn unter beson<strong>der</strong>er Berücksichtigung<br />
<strong>der</strong> Beeinflussungsfragen.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35<br />
(1964), H. 9, S. 268–272.<br />
[44] Hofmann, Fritz: Die Summenbildung<br />
von Oberschwingungen<br />
in Hochspannungsleitungen. In:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35 (1964),<br />
H. 9, S. 273–277.<br />
[45] Sailer, Josef: <strong>Elektrische</strong>r Betri<strong>eb</strong><br />
auf <strong>der</strong> Strecke Frankfurt – Mannheim.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35<br />
(1964), H. 10, S. 284–285.<br />
[46] Schaefer, Herbert: Fernwirk- und<br />
Fernmeßtechnik in <strong>der</strong> 110-kV-Bahnstromversorgung<br />
<strong>der</strong> Deutschen<br />
Bundesbahn. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
35 (1964), H. 10, S. 286–294.<br />
[47] Wagner, Rudolf.; Wolski, Alexan<strong>der</strong>:<br />
Batterie-Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge<br />
mit Gleichstromsteuerung über<br />
Silizium-Stromtore. In: <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> 35 (1964), H. 10,<br />
S. 294–301.<br />
[48] Neruez, J.: Neue elektrische<br />
Tri<strong>eb</strong>wagen <strong>der</strong> Nationalen<br />
Gesellschaft <strong>der</strong> Belgischen Eisenbahnen<br />
(SNCB). In: <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> 35 (1964), H. 11,<br />
S. 304–307; H. 12, S. 331–336.<br />
[49] Förstner, Rudolf: Die 40-MW/50-<br />
MVA-Bahnstromturbosätze für<br />
das Großkraftwerk Mannheim.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35 (1964),<br />
H. 11, S. 308–316; 36 (1965),<br />
H. 1, S. 19–27.<br />
[50] Keller, Meinrad: Isolierte Leitungen.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35<br />
(1964), H. 11, S. 316–321.<br />
[51] Tägert, Ludwig: Die Elektrifizierung<br />
<strong>der</strong> Strecke Hannover – Bremen.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35<br />
(1964), H. 12, S. 324–331.<br />
[52] Freidhofer, Harry: Bestimmung<br />
<strong>der</strong> Seiten- und Höhenlage des<br />
Fahrdrahtes mit dem Optischen<br />
Lot. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 35<br />
(1964), H. 12, S. 336–337.<br />
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112 (2014) Heft 6<br />
371
Nachrichten <strong>Bahnen</strong><br />
Neue Hauptschaltleitung <strong>der</strong> DB Energie<br />
Die DB Energie hat für knapp<br />
10 Mio. EUR ihre Hauptschaltleitung<br />
in Frankfurt (Main) komplett<br />
erneuert. Mit <strong>der</strong> <strong>Eröffnung</strong><br />
im April 2014 wurde auch das<br />
50-jährige Bestehen dieser<br />
Leitstelle gefeiert. Die Arbeiten<br />
hatten vier Jahre gedauert. Die<br />
wesentlichen Verbesserungen<br />
betreffen die IT-Sicherheit, die<br />
Netzstabilität bei Lastsprüngen<br />
bis 350 MW und die Ansteuerung<br />
<strong>der</strong> Kraft-, Umformer- und Umrichterwerke,<br />
die 16,7-Hz-<strong>Bahnen</strong>ergie<br />
erzeugen. N<strong>eb</strong>en dem<br />
wirtschaftlichen Einsatz dieser<br />
Werke, mit dem rund 1 Mrd. EUR<br />
Beschaffungskosten pro Jahr<br />
disponiert werden, obliegt <strong>der</strong><br />
HSL auch die Betri<strong>eb</strong>sführung des<br />
7 900 Trassenkilometer langen<br />
110-kV-Bahnstromleitungsnetzes.<br />
Die Versorgungszuverlässigkeit<br />
für die 110/15-kV-Unterwerke<br />
liegt mit 99,99 % über <strong>der</strong>jenigen<br />
<strong>der</strong> öffentlichen 50-Hz-<br />
Versorgung. Die Vorgängerin <strong>der</strong><br />
neuen Anlage war 1999 errichtet<br />
worden war [1], die Nachfolgerin<br />
<strong>der</strong> Anfang 1963 in Betri<strong>eb</strong><br />
gegangenen Netzleitstelle <strong>der</strong><br />
Zentralstelle für Bahnstromversorgung<br />
(ZBV) war [2].<br />
[1] Sternberg, E.; Schaarschmidt, J.:<br />
Hauptschaltleitung <strong>der</strong> DB Energie.<br />
In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 99<br />
(2001), H. 67, S. 247–254.<br />
[2] Schaefer, Herbert: Betri<strong>eb</strong>sführung<br />
und Lastverteilung in <strong>der</strong><br />
110-kV-Bahnstromversorgung <strong>der</strong><br />
Deutschen Bundesbahn. In: <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> 35 (1964), H. 7,<br />
S. 172–179.<br />
Bundesverkehrsministerium prüft DB<br />
Das Bundesverkehrsministerium<br />
lässt von Eurailscout die<br />
Angaben überprüfen, die von<br />
<strong>der</strong> DB über den Zustand ihres<br />
Netzes gemacht werden. Die<br />
DB bekundete Freude darüber,<br />
dass sich die Politik für die<br />
Eisenbahn interessiere. Um eine<br />
gemeinsame Datengrundlage zu<br />
erhalten, hätte man die Messtechnik<br />
zusammen mit dem<br />
nie<strong>der</strong>ländischen Unternehmen<br />
kalibriert. Der neue Bundesverkehrsminister<br />
Alexan<strong>der</strong> Dobrindt<br />
begründet, man werde in den<br />
nächsten Jahren mehr Geld in<br />
die Schiene investieren. Der<br />
Bund will die bestehende Gleisgeometriedatenbank<br />
<strong>der</strong> DB<br />
kontrollieren und gleichzeitig<br />
mit dem Aufbau einer unabhängigen<br />
Datengrundlage beginnen,<br />
um unmittelbar Einblick<br />
in den Zustand <strong>der</strong> Eisenbahninfrastruktur<br />
in Deutschland zu<br />
erhalten. Dazu wird die Softwaregesellschaft<br />
Erdmann aus<br />
Görlitz alle Inspektionsdaten<br />
vorhalten, Analysen erstellen<br />
und das Ministerium fachlich<br />
beraten. Der nie<strong>der</strong>ländische<br />
Messzug soll rund 5 000 km des<br />
Netzes erfassen.<br />
Neue S-<strong>Bahnen</strong> für Rhein-Main<br />
DB Regio Hessen und <strong>der</strong> Rhein-<br />
Main-Verkehrsverbund haben<br />
die <strong>ersten</strong> <strong>der</strong> insgesamt 91<br />
neuen S-Bahn-Tri<strong>eb</strong>züge ET 430<br />
<strong>der</strong> Öffentlichkeit vorgestellt.<br />
Für rund 500 Mio. EUR liefern<br />
Bombardier und Alstom Fahrzeuge<br />
mit je 176 Sitz- und 310<br />
Stehplätzen, Fahrgastinformationssystem<br />
mit Schriftanzeigen<br />
an Front- und Außenseiten,<br />
Monitore im Fahrzeuginneren<br />
und Rampen für Mobilitätseingeschränkte,<br />
mit denen <strong>der</strong><br />
Höhenunterschied zwischen<br />
Fahrzeug und den zum Teil nur<br />
76 cm hohen Bahnsteigkanten<br />
überbrückt werden kann. Die<br />
ET 430 sollen zunächst einzelne<br />
ET 420 auf <strong>der</strong> Linie S 1 und Verstärker<br />
zum Flughafen ersetzen.<br />
Ab Fahrplanwechsel Dezember<br />
2014 sollen ET 430 auch als S7,<br />
S8 und S9 fahren. Weiterhin<br />
werden parallel zur Auslieferung<br />
<strong>der</strong> ET 430 die seit 2002 eingesetzten<br />
ET 423 bis Ende 2015<br />
mo<strong>der</strong>nisiert. Dann sollen auf<br />
allen S-Bahn-Linien des RMV nur<br />
noch neue sowie mo<strong>der</strong>nisierte,<br />
insgesamt 191 S-Bahn-Tri<strong>eb</strong>züge<br />
im Einsatz sein.<br />
372 112 (2014) Heft 6
<strong>Bahnen</strong> Nachrichten<br />
Vertrag über Instandhaltung<br />
Die Instandhaltung von Bremskomponenten,<br />
Radsätzen und<br />
Drehgestellen von 220 Doppelstockwagen<br />
und 37 Lokomotiven<br />
<strong>der</strong> Metronom Eisenbahngesellschaft<br />
wird bis 2022 in den Werken<br />
Fulda und Wittenberge durch<br />
die DB Fahrzeuginstandhaltung<br />
erfolgen. Dazu hat diese mit Bombardier<br />
Transportation Verträge<br />
über ein Volumen im zweistelligen<br />
Millionenbereich unterzeichnet.<br />
LST für U-Bahn Suzhou verg<strong>eb</strong>en<br />
Siemens hat von <strong>der</strong> China Electronics<br />
Technology Group Corporation<br />
(CETC) den Auftrag zur<br />
signaltechnischen Ausrüstung <strong>der</strong><br />
Erweiterung <strong>der</strong> U-Bahn-Linie 2 in<br />
Suzhou erhalten. Zum Lieferumfang<br />
gehören das automatische<br />
Zugbeeinflussungssystem Trainguard<br />
MT, elektronische Stellwerke<br />
vom Typ Trackguard Sicas ECC sowie<br />
das Funkübertragungssystem<br />
Airlink. Der Auftrag hat einen Wert<br />
von rund 15 Mio. EUR und soll<br />
Ende 2016 abgeschlossen sein.<br />
Die Linie 2, die ab 2009 vom<br />
selben Auftragnehmer g<strong>eb</strong>aut<br />
wurde, verläuft mit 22 Stationen<br />
in Nord-Süd-Richtung und endet<br />
am Hauptbahnhof, wo Umsteigemöglichkeiten<br />
zum Regional- und<br />
Hochgeschwindigkeitsverkehr unter<br />
an<strong>der</strong>em nach Shanghai bestehen.<br />
Mit <strong>der</strong> Erweiterung <strong>der</strong> Linie 2<br />
wird <strong>der</strong> Osten Suzhous an das U-<br />
Bahn-Netz angeschlossen. Suzhou<br />
ist eine <strong>der</strong> ältesten Städte im Osten<br />
Chinas, liegt rund 80 km nordwestlich<br />
von Shanghai und zählt<br />
mehr als zehn Millionen Einwohner.<br />
Die steigende Einwohnerzahl und<br />
die schnelle Entwicklung <strong>der</strong> Stadt<br />
machen einen Ausbau des Nahverkehrssystems<br />
notwendig.<br />
Container-Bahnstromschalt anlage für ÖBB<br />
Die ÖBB-Infrastruktur hat Anfang<br />
April 2014 Balfour Beatty<br />
TABELLE<br />
112 (2014) Heft 6<br />
Rail Austria mit Entwurf und<br />
Lieferung einer transportablen<br />
Leistungsumfang Container-Bahnstromschaltanlage für ÖBB.<br />
kompletter mechanischer Containerbau<br />
sechsfeldrige Schaltanlage 1 AC 15 kV 16,7 Hz<br />
15-kV-Kabel zu externem Umspanner 110/15 kV<br />
15-kV-Kabel zu externem Oberleitungsschaltgerüst<br />
Eigenbedarfsanlage 3 AC 400/230 V 50 Hz<br />
Batterie und Ladegerät DC 220 V<br />
statische USV-Anlage mit Umrichter DC 220 V/AC 230 V<br />
Verlegen und Anschließen <strong>der</strong> Steuerkabel zu externem 110-kV-Hybridschaltfeld<br />
Verlegen und Anschließen <strong>der</strong> Steuerkabel zu externem Umspanner 110/15 kV<br />
Umspannerschutz mit Reserveschutz<br />
Oberleitungsschutz<br />
Messung und Zählung<br />
Anschließen beigestellter Steuer- und Leittechnik an Fernwirk- und<br />
Kommunikationsschnittstelle zur Regionalen Leitstelle (RLS) <strong>der</strong> ÖBB<br />
Inbetri<strong>eb</strong>nahme<br />
Testbetri<strong>eb</strong> in bestehendem Unterwerk<br />
3<br />
4<br />
2<br />
1<br />
7<br />
5<br />
8<br />
6<br />
9<br />
Schaltanlage in Containerbauweise<br />
beauftragt (Tabelle).<br />
Solche Anlagen sollen langfristig<br />
die alten fahrbaren Unterwerke<br />
(fUW) ersetzen und wie diese bei<br />
Umbau, Erweiterung o<strong>der</strong> Neubau<br />
bestehen<strong>der</strong> Unterwerke den<br />
Bahnbetri<strong>eb</strong> aufrechterhalten.<br />
Der Container wird 12 m lang,<br />
3 m hoch und 3 m breit werden<br />
und 15 t Nutzlast haben. Als<br />
Schaltanlage wird TracFeed ® TAA<br />
15 kV 16,7 Hz eing<strong>eb</strong>aut. Der<br />
Zeitplan sieht die Montage<br />
im Werk Wiener Neudorf des<br />
Auftragnehmers etwa von<br />
Oktober 2014 bis Januar 2015<br />
vor. Von F<strong>eb</strong>ruar bis März 2015<br />
soll die Anlage im ÖBB-Unterwerk<br />
Attnang in Betri<strong>eb</strong> genommen<br />
und dann bei dessen Umbau<br />
ihren Testbetri<strong>eb</strong> absolvieren.<br />
Bild:<br />
Containerschaltanlage 3D-Ansicht (Grafik: Balfour Beatty 2014).<br />
1 15-kV-Schaltanlage TracFeed ® TAA<br />
2 Druckentlastung nach außen<br />
3 Übergabeschrank zu den externen Anlagenteilen<br />
4 Nullpunktschrank<br />
5 Verteilung Eigenbedarf, Batterieladung und USV<br />
6 Batterieanlage DC 220 V<br />
7 Leittechnikschränke mit FW-Schnittstelle<br />
8 Zentrale Oberleitung- und Umspannerschutztechnik<br />
9 UW-Traktionsleistungszählung<br />
373
Nachrichten <strong>Bahnen</strong><br />
Zwei Neuausschreibungen für Ceneri-Basistunnel<br />
Als Folge von Urteilen des<br />
Bundesverwaltungsgerichts<br />
schreibt die AlpTransit Gotthard<br />
AG (ATG) zwei Aufträge rund<br />
um den Bau des Ceneri-Basistunnels<br />
<strong>der</strong> Neat neu aus. Die<br />
Verfahren im Zusammenhang<br />
mit den Bahntechnik-Vergaben<br />
<strong>der</strong> ATG sind offenbar abg<strong>eb</strong>rochen<br />
worden. Grund seien zwei<br />
zugelassene Beschwerden gegen<br />
die verg<strong>eb</strong>enen Lose Fahrbahn<br />
und Logistik sowie Bahntechnik<br />
und Gesamtkoordination im Wert<br />
von rund 96 Mio. CHF sowie rund<br />
129 Mio. CHF.<br />
Das Bundesverwaltungsgericht<br />
soll detailliert erläutert haben, wie<br />
die für den Eignungsnachweis eingereichten<br />
Referenzen bewertet<br />
werden müssten. Demnach seien<br />
die Zuschlagsempfängerinnen<br />
vom Verfahren auszuschließen.<br />
Die entsprechende Überprüfung<br />
<strong>der</strong> Eignung <strong>der</strong> Beschwerdeführerinnen<br />
durch die ATG habe<br />
allerdings erg<strong>eb</strong>en, dass auch<br />
die Beschwerdeführerinnen die<br />
Referenznachweise im Sinne<br />
<strong>der</strong> Urteile nicht erbringen und<br />
folglich <strong>eb</strong>enfalls vom Verfahren<br />
auszuschließen seien. Weil damit<br />
kein im Verfahren verbli<strong>eb</strong>ener<br />
Anbieter die gefor<strong>der</strong>te Eignung<br />
gemäß Bundesverwaltungsgericht<br />
erfülle, wurde das Vergabeverfahren<br />
abg<strong>eb</strong>rochen. Die Inbetri<strong>eb</strong>setzung<br />
des Ceneri-Basistunnels ist<br />
für Dezember 2019 vorgesehen.<br />
Simplonstrecke<br />
In <strong>der</strong> Schweiz hat <strong>der</strong> Nationalrat<br />
(erste Kammer des Bundesparlamentes)<br />
den Bundesrat<br />
(Bundesregierung) mit ganz<br />
knapper Mehrheit beauftragt, mit<br />
Italien über den 19 km langen<br />
südlichen Abschnitt Domodossola<br />
– Iselle di Trasquera zu verhandeln<br />
mit dem Ziel, Instandhaltung<br />
und Betri<strong>eb</strong>sführung<br />
schweizerischen Unternehmen zu<br />
übertragen. Die Initianten sehen<br />
darin Verbesserungspotenzial<br />
angesichts immer wie<strong>der</strong>kehren<strong>der</strong><br />
Abstimmungsprobleme bei<br />
<strong>der</strong> Instandhaltungsplanung und<br />
im Störungsmanagement. Der<br />
Bundesrat hatte dem Ansinnen<br />
wi<strong>der</strong>sprochen, weil das Ganze<br />
schon 2006 bei <strong>der</strong> Erneuerung<br />
<strong>der</strong> Simplonkonzession erörtert<br />
und von Italien abgelehnt<br />
worden war. Die SBB betreibt<br />
schon seit den 1920er Jahren<br />
die <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung mit<br />
15 kV 16 2 /3 Hz bis Domodossola<br />
will sich jetzt mit 280 Mio. CHF<br />
an <strong>der</strong> Herstellung des 4-m-<br />
Lichtraums auf dem italienischen<br />
Abschnitt beteiligen.<br />
Nachrichten Energie und Umwelt<br />
Verkabelung von Hochspannungsleitungen<br />
In <strong>der</strong> Schweiz hat <strong>der</strong> Nationalrat<br />
(erste Kammer des<br />
Bundesparlamentes) sich gegen<br />
das Votum des Bundesrates<br />
(Bundesregierung) mit knapper<br />
Mehrheit dafür ausgesprochen,<br />
für Hochspannungskabelstrecken<br />
ein beschleunigtes Plangenehmigungsverfahren<br />
zu ermöglichen<br />
und die Mehrinvestitionen für<br />
die Verkabelung auf die Netznutzungsentgelte<br />
umzulegen,<br />
jedoch mit Son<strong>der</strong>konditionen<br />
für Unternehmen mit sehr<br />
hohem Bedarf. Dazu muss noch<br />
<strong>der</strong> Stän<strong>der</strong>at (zweite Kammer)<br />
entscheiden.<br />
Lärmschutz an Bahnstrecken<br />
Wenn bestehende Bahnstrecken in<br />
unverän<strong>der</strong>ter Lage mo<strong>der</strong>nisiert<br />
wurden, galt dies bisher nicht als<br />
eine solche Än<strong>der</strong>ung, die den<br />
Anwohnern zu einem Anspruch auf<br />
Lärmschutz verhalf. Das Bundesverwaltungsgericht<br />
hat jetzt zur<br />
abschnittsweise Mo<strong>der</strong>nisierung<br />
<strong>der</strong> Strecke Berlin – Rostock entschieden,<br />
dass trotz unverän<strong>der</strong>ter<br />
Gleislage die Heraufsetzung <strong>der</strong><br />
Streckenhöchstgeschwindigkeit<br />
von 120 auf 160 km/h einen<br />
„erh<strong>eb</strong>lichen baulichen Eingriff“<br />
bedeutet, <strong>der</strong> Anspruch auf<br />
Schallschutz begründet. Das Urteil<br />
könnte weit reichende Konsequenzen<br />
haben und die Erneuerung<br />
o<strong>der</strong> Mo<strong>der</strong>nisierung bestehen<strong>der</strong><br />
Strecken enorm verteuern.<br />
Beim Nachrüsten des zweiten<br />
Gleises auf dem Streckenabschnitt<br />
Igel – Igel West zwischen<br />
Trier und <strong>der</strong> deutsch-luxemburgischen<br />
Grenze (<strong>eb</strong> 5/2014,<br />
S. 310) wehren sich Anwohner<br />
in Igel gegen die auf 621 m<br />
Länge vorgesehenen Schallschutzwände,<br />
weil sie ihnen die<br />
Sicht auf die Mosel versperren<br />
würden. Als Alternative werden<br />
„nur“ 80 cm hohe Schallschutzwände<br />
geprüft.<br />
374 112 (2014) Heft 6
Berichtigungen und Nachträge Nachrichten<br />
zu „Bahnstromversorgung <strong>der</strong> Lötschbergbahn<br />
...“ in <strong>eb</strong> 3/2014 Seiten 135–137<br />
Die ursprünglich nur vom<br />
Kraftwerk Kan<strong>der</strong>steg gespeiste<br />
Lötschberg-Bergstrecke mit<br />
dem Scheiteltunnel bekam um<br />
1980 eine zweite Speisung,<br />
und zwar ab dem SBB Kraftund<br />
Umformerwerk Massaboden<br />
bei Brig.<br />
zu „Anfänge und weitere Entwicklung ...“ in<br />
<strong>eb</strong> 4/2014 ab Seite 214<br />
Zur Streckenkarte Bild 7: In<br />
Nordostfrankreich gibt es noch<br />
eine seit 1961 elektrifizierte Strecke<br />
von Longwy nach Rodange<br />
Pétange (CFL) und weiter nach<br />
Luxembourg.<br />
zu „Erfahrungen<br />
des Betreibers ...“ in<br />
<strong>eb</strong> 4/2014 Seiten 218–220<br />
Die weltweit <strong>ersten</strong> Frequenzumrichter<br />
3 AC 50 Hz / 1 AC 16 2 /3 Hz<br />
mit GTO-Thyristoren waren nicht<br />
diejenigen <strong>der</strong> SBB in Giubiasco.<br />
Vielmehr hatte <strong>der</strong> Hersteller ABB<br />
Schweden schon von 1990 bis<br />
1993 insgesamt zwölf 14-MW-<br />
Umrichter mit dieser Technik für<br />
fünf Anlagen in Schweden und<br />
eine Anlage in Norwegen geliefert<br />
(<strong>eb</strong> 6/1995 S. 182).<br />
zu „<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung einst ...“ in <strong>eb</strong> 5/2014 Seite 307–309.<br />
Die zu Bild 3 notierte Vermutung,<br />
dass <strong>der</strong> gezeigte 16 2 /3-Hz-<br />
Turboläufer von BBC zu einem<br />
Generator 40 MW/50 MVA im<br />
Großkraftwerk Mannheim gehören<br />
könnte, wird durch ein Foto<br />
in EB 11/1964 bestätigt (siehe<br />
Rubrik Historie Seite 364–371<br />
Bild 19 in diesem Heft).<br />
zu „Streckeninfrastruktur ...“ in <strong>eb</strong> 5/2014 Seite 310.<br />
Die Baumaßnahme zweites Gleis<br />
zwischen Igel und Igel West<br />
erfor<strong>der</strong>t 23 Mio. EUR Investitionen,<br />
die ganz von <strong>der</strong> Bundesrepublik<br />
Deutschland, dem<br />
Land Rheinland-Pfalz und dem<br />
Großherzogtum Luxembourg<br />
übernommen werden.<br />
Zerstörungsfreie Prüfung von Kunststoffen<br />
und Faserverbunden<br />
12.06.2014<br />
Dresden<br />
Schwingungsdiagnose Level 3<br />
17.-18.06.2014 Vertiefende Schwingungs-<br />
Essen<br />
diagnose an Elektromotoren,<br />
Getri<strong>eb</strong>en und Strukturen<br />
Rotordynamik – Schwingungen in rotierenden<br />
Maschinenteilen<br />
19.-20.06.2014 Theoretische Grundlagen und<br />
Berlin<br />
erste Vertiefungen<br />
Versuchs- und Testtechniken für Ingenieure<br />
Eisenbahnverkehr: Bau- und Betri<strong>eb</strong>srecht<br />
08.09.2014 Informationen zur Sicherheit und<br />
München zur neuen Bauaufsicht EBA – bleiben<br />
Sie auf dem aktuellen Stand!<br />
Eisenbahnverkehr: Umweltrecht<br />
09.09.2014 Überblick über die wesentlichsten<br />
München Vorschriften des Umweltrechts<br />
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02.-03.07.2014 Versuchsplanung – Versuchs-<br />
Berlin führung – Versuchsauswertung –<br />
Versuchsoptimierung<br />
Die rechtliche Verantwortung des Bauleiters bei<br />
<strong>der</strong> Leitung und Überwachung von Bauvorhaben<br />
02.-03.07.2014 Vertiefungsseminar zur VOB/B<br />
112 (2014) BerlinHeft 6<br />
375
Nachrichten Blindleistung<br />
Hausanschluss<br />
„So stehen beispielsweise<br />
einige Häuser direkt an den<br />
Schienen, was ein unschöner<br />
Anblick sei.“ (aus <strong>der</strong> Saarbrücker<br />
Zeitung zu einem Lärmschutzprojekt<br />
<strong>der</strong> DB).<br />
Das waren<br />
Kupplungen!<br />
Ach nein<br />
„Zur Kompensation <strong>der</strong> Fahrzeugbewegungen<br />
kann das System<br />
... mit einer Kompensation<br />
<strong>der</strong> Fahrzeugbewegung geliefert<br />
werden.“ (aus einer Produktinformation).<br />
L<strong>eb</strong>endige<br />
Elektrons<br />
Toll, die gibt’s<br />
jetzt also<br />
„DB Systemtechnik entwickelt<br />
Dehnungsmessung an Radsatzwellen<br />
für Dauerbetri<strong>eb</strong>“ (aus<br />
DB-Pressemitteilung).<br />
„Dauerzugkraft: 650 t ...“ (zur<br />
BLS-Lokomotive Ae 6/8 in<br />
Internet-Enzyklopdie).<br />
„Im allgemeinen neigt man in<br />
Starkstromkreisen dazu, nur eine<br />
Erde ... zu haben.“ (aus EB 1964)<br />
Na also, geht doch<br />
„Wir halten uns selbstverständlich<br />
an das geltende Gesetz zur Allgemeinen<br />
Gleichbehandlung (AAG).<br />
Die Texte auf unserer W<strong>eb</strong>site<br />
liegen größtenteils in <strong>der</strong> männlichen<br />
Form <strong>der</strong> Ansprache vor. Dies<br />
dient ausschließlich <strong>der</strong> besseren<br />
Lesbarkeit und ist frei von jeglicher<br />
Form <strong>der</strong> Ungleichstellung. ... Vielen<br />
Dank für Ihr Verständnis.“ (auf<br />
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<strong>der</strong> Bahnindustrie)<br />
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Arnulfstraße 124<br />
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376 112 (2014) Heft 6
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dass ich vom DIV Deutscher Industrieverlag o<strong>der</strong> vom Vulkan-Verlag per Post, per Telefon, per Telefax, per E-Mail, nicht über interessante, fachspezifische Medien und Informationsang<strong>eb</strong>ote informiert und beworben werde.<br />
Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft je<strong>der</strong>zeit wi<strong>der</strong>rufen.
Impressum<br />
<strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
Gegründet 1903 von Prof. Wilhelm Kübler,<br />
Königlich Sächsische Technische Hochschule zu Dresden.<br />
Herausg<strong>eb</strong>er:<br />
Dipl.-Ing. Thomas Groh, Geschäftsführer, DB Energie GmbH, Frankfurt am Main (fe<strong>der</strong>führend)<br />
Dr.-Ing. Friedrich Kießling, Baiersdorf<br />
Prof. Dr.-Ing. Peter Mnich, Fachg<strong>eb</strong>iet Betri<strong>eb</strong>ssysteme elektrischer <strong>Bahnen</strong>, Technische Universität Berlin<br />
Dr.-Ing. Steffen Röhlig, TÜV SÜD, Geschäftsfeld Rail, Dresden<br />
Prof. Dr.-Ing. Andreas Steimel, Forschungsgruppe elektrische Energietechnik und Leistungselektronik, Bochum<br />
Beirat:<br />
Dipl. El.-Ing. ETH Martin A<strong>eb</strong>erhard, Leiter Systemdesign, SBB AG Infrastruktur Energie, Zollikofen (CH)<br />
Dipl.-Ing. Dirk Behrends, Eisenbahn-Bundesamt, Bonn<br />
Dipl.-Ing. Christian Courtois, Leiter des Geschäftsg<strong>eb</strong>ietes Traktionsenergie-Versorgungssysteme<br />
in <strong>der</strong> Direction de l‘ingénière <strong>der</strong> SNCF, Paris (FR)<br />
Dr.-Ing. Thomas Dreßler, Experte für Energie, RailConCert, Wien (AT)<br />
Dr.-Ing. Gert Fregien, Bereichsleiter Betreuung Bahnbetreiber, Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge<br />
GmbH, München<br />
Dr. Andreas Fuchs, Principal Engineer, Siemens Rail Systems, Erlangen<br />
Dipl.-Ing. Axel Güldenpenning, Bad Homburg<br />
Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtschaftsing. Wolfgang Harprecht, Senior Consultant, Marburg an <strong>der</strong> Lahn<br />
Dipl.-Verwaltungsbetri<strong>eb</strong>swirt Alfred Hechenberger, Standortverantwortlicher München und Leiter<br />
Öffentlichkeitsarbeit, DB Systemtechnik, München<br />
Dr. Dieter Klumpp, Mannheim<br />
Dr. Werner Krötz, Abteilungsleiter Stromabnehmer und Oberleitungsanlagen, DB Netz AG, Frankfurt am Main<br />
Dipl.-Ing Hans-Peter Lang, Vorsitzen<strong>der</strong> <strong>der</strong> Geschäftsführung DB Systemtechnik, Minden<br />
Dipl.-Ing. Martin Lemke, Leiter Planung und Projekte, DB Energie GmbH, Köln<br />
Prof. Dr.-Ing. Adolf Müller-Hellmann, Geschäftsführer VDV-För<strong>der</strong>kreis e.V., Köln<br />
Dr. Dipl.-Ing. Johann Pluy, Geschäftsbereichsleiter Energie, ÖBB-Infrastrukturtechnik AG, Wien (AT)<br />
Dr. Thorsten Schütte, Senior Scientist, Atkins Sverige AB, Västerås (SE)<br />
Dipl.-Ing. Peter Schulze, Bauherrenfunktion Großprojekte, DB Netz AG, Berlin<br />
Dipl.-Ing. Udo Stahlberg, Fachbereichsleiter Nahverkehrs-Schienenfahrzeuge, elektrische Energieanlagen<br />
und Standseilbahnen, Verband Deutscher Verkehrsunternehmen (VDV), Köln<br />
Prof. Dr.-Ing. Arnd Stephan, Lehrstuhl für <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong>, Technische Universität Dresden<br />
Dipl.-Ing. (FH) Mike Walter, Leiter Kompetenzcenter Elektrotechnik,<br />
Balfour Beatty Rail GmbH, Offenbach am Main<br />
Dipl. El.-Ing. ETH Urs Wili, Geschäftsleitung Furrer + Frey AG, Bern (CH)<br />
Chefredakteur:<br />
Dr.-Ing. Steffen Röhlig (verantwortlich), E-Mail: roehlig@di-verlag.de<br />
Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. Andreas Albrecht, Dresden<br />
Dipl.-Ing. Uwe Behmann, St. Ingbert<br />
Dipl.-Ing. Martin Binswanger, Mering<br />
Dr.-Ing. Friedrich Kießling, Baiersdorf<br />
Redaktionelle Mitarbeit:<br />
Dipl.-Ing. Walter Gunselmann, Siemens Railsystems, Erlangen<br />
Dipl.-Ing. Wolfgang Kropp, Balfour Beatty Rail GmbH, Offenbach am Main<br />
Redaktionsbüro:<br />
Ursula Grosch, Fon: +49 89 3105499<br />
E-Mail: grosch@di-verlag.de<br />
Verlag:<br />
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, Arnulfstraße 124,<br />
80636 München, Deutschland, Fon: +49 89 203 53 66-0, Fax: -99,<br />
Internet: http://www.di-verlag.de<br />
Geschäftsführer:<br />
Carsten Augsburger, Jürgen Franke<br />
Verlagsleitung/Spartenleitung/Mediaberatung:<br />
Kirstin Sommer, Fon: +49 89 203 53 66-36, Fax: -99,<br />
E-Mail: sommer@di-verlag.de<br />
Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 60.<br />
Mediaberatung:<br />
Angelika Weingarten, Fon: +49 89 203 53 66-13, Fax: -99,<br />
E-Mail: weingarten@di-verlag.de<br />
Satz und Layout:<br />
Carolin Sehnem, DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />
Herstellung:<br />
Dipl.-Ing. Annika Böning, DIV Deutscher Industrieverlag GmbH<br />
Abonnement/Einzelheftbestellungen:<br />
DataM-Services GmbH, Marcus Zepmeisel, Franz-Horn-Str. 2, 97082 Würzburg, Deutschland,<br />
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Jahresinhaltsverzeichnis im Dezemberheft<br />
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Die Preise enthalten bei Lieferung in EU-Staaten die Mehrwertsteuer, für das übrige Ausland sind sie Nettopreise.<br />
Studentenpreis: 50 % Ermäßigung gegen Nachweis.<br />
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Abonnements-Kündigungen 8 Wochen zum Ende des Kalen<strong>der</strong>jahres.<br />
Mikrofilmausgaben ab Jahrgang 44 (1973), sind durch University Mikrofilms Ltd., St. John‘s Road Tylers<br />
Green High Wycombe, Buckinghamshire, England, HP 108 HR, zu beziehen.<br />
Diese Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind urh<strong>eb</strong>errechtlich geschützt.<br />
Mit Ausnahme <strong>der</strong> gesetzlich zugelassenen Fälle ist eine Verwertung ohne Einwilligung des Verlages strafbar.<br />
ISSN 0013-5437<br />
Gedruckt auf chlor- und säurefreiem Papier<br />
380
Termine<br />
Messen, Tagungen, Fachausstellungen<br />
Comprail 2014<br />
24.-26.06.2014 Wessex Institute<br />
Rom (IT) Fon: 44 238 029-3223, Fax: -2853,<br />
E-Mail: gwest@wessex.ac.uk,<br />
Internet: wessex.ac.uk<br />
Eisenbahntechnisches Kolloquium 2014<br />
26.06.2014 TU Darmstadt<br />
Darmstadt (DE) Fon: +49 6151 16-65911, Fax: -6903,<br />
E-Mail: eisenbahn@verkehr.<br />
tu-darmstadt.de,<br />
Internet: www.verkehr.tu-darmstadt.de<br />
Africa Rail 2014<br />
01.-02.07.2014 Terrapinn Ltd.<br />
Johannesburg Fon: +27 11 5164015,<br />
(ZA) Fax: +27 11 4636000,<br />
E-Mail: enquiry.za@terrapinn.com,<br />
Internet: www.terrapinn.com<br />
42. Tagung „Mo<strong>der</strong>ne Schienenfahrzeuge<br />
07.-10.09.2014 Technische Universität Graz<br />
Graz (AT) Fon: +43 316 8-736216, Fax: -16896,<br />
E-Mail: office@schienenfahrzeug.at,<br />
Internet: www.schienenfahrzeugtagung.at<br />
InnoTrans 2014<br />
23.-26.09.2014 Messe Berlin GmbH<br />
Berlin (DE) Fon: +49 30 3038-2376, Fax: -2190,<br />
E-Mail: innotrans@messe-berlin.com,<br />
Internet: www.innotrans.com<br />
FORMS/FORMAT 2014 – 10th Symposium on<br />
Formal Methods<br />
30.09.- TU Braunschweig<br />
02.10.2014 Fon: +49 531 391-3317, Fax:-5197,<br />
E-Mail: e.schnie<strong>der</strong>@tu-bs.de,<br />
Internet: www.iva.ing.tu-bs.de<br />
Metro Rail Asia<br />
08.-09.10.2014 Terrapinn Ltd.<br />
Mumbai (IN) Fon: +61 2 9-0050700, Fax: -2813950,<br />
E-Mail: enquiry.au@terrapinn.com,<br />
Internet: www.terrapinn.com<br />
Entwicklungen des Sicherungswesens in Theorie und Praxis<br />
09. 10.10.2014 TU Dresden<br />
Dresden (DE) Fon: +49 351 463-36697, Fax: -36644,<br />
E-Mail: sicherungstechnik@mailbox.<br />
tu-dresden.de,<br />
Internet: http://tu-dresden.de<br />
DMG-Jahrestagung 2014<br />
20 Jahre Bahnreform – Blick zurück – nach vorn<br />
09.-11.10.2014 DMG – Bezirksgruppe Nord<br />
Hannover (DE) Fon: 49 531 314354,<br />
E-Mail: A.Kallmerten@gmx.de,<br />
Internet: www.dmg-berlin.info<br />
APTA Annual Meeting and Expo 2014<br />
12. 15.10.2014 American Public Transportation Association<br />
Houston (USA) Fon: +1 202 496-4839,<br />
E-Mail: aatkins@apta.com,<br />
Internet: www.apta.com<br />
Exporail Russia<br />
28.-30.10.2014 Mack Brooks Exhibitions<br />
Moskau (RU) Fon: +44 1727 814-400, Fax: -401,<br />
E-Mail: exporailrussia@mackbrooks.com,<br />
Internet: http://exporailrussia.com<br />
14. Intern. Signal+Draht-Kongress<br />
06.-07.11.2014 DVV Media Group GmbH<br />
Fulda (DE) c/o punktgenau GmbH<br />
Fon: +49 40 23714-470, Fax: -471,<br />
E-Mail: eurailpress-events@dvvmedia.com<br />
Internet: www.eurailpress.de<br />
7. Fachtagung More drive 2014 – Wie umweltschonend<br />
ist die E-Mobilität?<br />
13.11.2014 OVE<br />
Wien (AT) Fon: +43 1 5876373-23,<br />
Fax: +43 1 3705806370,<br />
E-Mail: k.stanka@ove.at,<br />
Internet: www.ove.at/gesellschaften/ogma/<br />
Call for Papers: www.ove.at/akademie/<br />
moredrive/Call_for_paper.pdf<br />
IZBE/VDE-Fachtagung – <strong>Elektrische</strong> Fahrzeugantri<strong>eb</strong>e<br />
und –ausrüstungen<br />
04.-05.12.2014 IZBE e.V. / VDE/ETG-Fachbereich A2<br />
Dresden (DE) Fon: +49 351 4-769857, Fax: -519675,<br />
E-Mail: info@izbe.eu,<br />
Internet: www.vde.com
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Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft je<strong>der</strong>zeit wi<strong>der</strong>rufen.