eb - Elektrische Bahnen Eröffnung der ersten Etappe der Durchmesserlinie Zürich (Vorschau)

www.eb-info.eu
Elektrische
Bahnen
Elektrotechnik
im Verkehrswesen
B 2580
6/2014
Juni
Standpunkt
K. Sommer
Fokus
Thema
Eröffnung der ersten Etappe der Durchmesserlinie Zürich
Traktionsenergiebilanz mit Rückspeisung im DB-Netz im Jahr 2013
Praxis
S-Bahn Berlin im Jahr 2013
Report
100 Jahre Innovationen aus Genf für die BLS Lötschbergbahn – Teil 1
Forum
Leserforum
Fahrzeugtechnik
Umrüstung der DB-Lokomotiven BR 182 für den Personenverkehr bei der DB Regio
Fahrleitungsanlagen
Errichtung der Oberleitungsbauart 2.1 Wien – St. Pölten
Bahnenergieversorgung
Autotransformatorsystem für die Luino-Linie
Modellierung von Erdungs- und Rückleitungssystemen elektrischer Bahnen
Historie
100 Jahre Innovationen aus Genf für die BLS Lötschbergbahn – Teil 2
e b – Elektrische Bahnen im Jahre 1964 – Teil 2

NEU
eb – International
eb – Elektrische Bahnen
INTERNATIONAL
Zur InnoTrans 2014: internationale Themen
komplett in englischer Sprache
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Ihre Ansprechpartner im Verlag:
Kirstin Sommer
VERLAGSLEITUNG
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23.–26.09.2014
Berlin
Besuchen Sie uns an
unserem eb-Messestand
im IZBE, Halle 7.2 b, Stand 200.
Wir freuen uns auf Sie!

Standpunkt
eb – Elektrische Bahnen auf
internationaler Schiene
D
ie wachsende Globalisierung erfordert in
vielen Bereichen eine stärkere internationale
Ausrichtung.“
Dieses Zitat aus dem Bundesministerium
für Bildung und Forschung spiegelt
sich auch im Markt der Bahnelektrifizierung wider.
Sie als Leser möchten sich über das weltweite Geschehen
in der Bahn-Elektrotechnik im Verkehrswesen
informieren. Sie als Unternehmen möchten über
die deutschsprachigen Märkte hinaus, auch im Ausland
auf sich aufmerksam machen.
In den letzten Monaten wurden wir daher häufig
mit dem Wunsch konfrontiert hierfür eine entsprechende
neue Plattform zu bieten.
Ich freue mich nun, Ihnen bereits heute unsere
zur diesjährigen InnoTrans erscheinende internationale
Ausgabe der eb – Elektrische Bahnen INTER­
NATIONAL anzukündigen.
Parallel zur Doppelausgabe 8/9-2014, die wie gewohnt
zur InnoTrans erscheinen und dort in hoher
Zusatzauflage verbreitet wird, veröffentlichen wir
auch eb – Elektrische Bahnen INTERNATIONAL in englischer
Sprache. Dieses Heft wird jedoch nicht einfach
nur englischsprachiges Abbild der deutschen
Ausgabe sein. Hier werden Beiträge veröffentlicht,
die über eine hohe internationale Relevanz verfügen.
Sie als Abonnent können diese
Ausgabe der eb – Elektrische
Bahnen als ePaper in unserem MediaCenter
unter www.di-verlag.de
online lesen. Gleichzeitig wird eb –
Elektrische Bahnen INTER NATIONAL
als Heft in hoher Auflage auf der
InnoTrans verbreitet und darüber
hinaus an ein ausgesuchtes
internationales Fachpublikum
aus der Branche der Bahnelektrifizierung
geliefert.
Da wir schon heute von Unternehmen
der Bahnindustrie,
von Autoren und Lesern große
Zustimmung zu diesem Projekt
erhalten, haben wir uns dazu entschieden,
in 2015 zwei internationale
Ausgaben der eb – Elektrische
Bahnen zu veröffentlichen.
Gern nehmen wir Ihren englischsprachigen Fachbeitrag
entgegen, den Sie mit eb – Elektrische Bahnen
INTERNATIONAL einem qualifizierten, internationalen
Leserkreis präsentieren können.
Besuchen Sie uns im September auf der InnoTrans
auf unserem Gemeinschaftsstand mit der IZBE –
Inno vationszentrum Bahntechnik Europa, Stand 200
in Halle 7.2b.
Ich bin gespannt auf einen regen Austausch und
Ihre Meinung zu eb – Elektrische Bahnen und eb –
Elektrische Bahnen INTERNATIONAL.
Kirstin Sommer
Verlagsleiterin
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH
112 (2014) Heft 6
317

Inhalt
6 / 2014
Elektrische
Bahnen
Elektrotechnik
im Verkehrswesen
Standpunkt
317 K. Sommer
eb – Elektrische Bahnen auf
internationaler Schiene
Fokus
Thema
320
Urs Wili
Eröffnung der ersten Etappe der
Durchmesserlinie Zürich
322
19 %
22 %
22 %
37 %
DB
Fernverkehr
DB Regio
DB Fremdunternehmen
Schenker Rail
Traktionsenergiebilanz mit
Rückspeisung im DB-Netz im Jahr 2013
324
Praxis
325
S-Bahn Berlin im Jahr 2013
Report
100 Jahre Innovationen aus Genf für die
BLS Lötschbergbahn – Teil 1
Forum
Titelbild
S-Bahn am Berliner Hauptbahnhof
© _fla / #36115121 / www.depositphotos.com
327 Leserforum

Inhalt
Hauptbeiträge
Fahrzeugtechnik
361
Historie
328
G. Behrendt, T. Geyer, U. Grützner, U. Hempel
Umrüstung der DB-Lokomotiven BR 182 für den
Personenverkehr bei der DB Regio
Modification of the DB freight locomotives BR 182
for the regional rail transport at DB Regio
Modification des lokomotives fret du type BR 182
de la DB pour le traffic régional de la DB Regio
Fahrleitungsanlagen
364
100 Jahre Innovationen aus Genf für die
BLS Lötschbergbahn – Teil 2
eb – Elektrische Bahnen im Jahre 1964 – Teil 2
) 1000334 b)
Ax
TS
100
Ax
1000
TS
100
Nachrichten
372 Bahnen
FD
400
150
344
FD
400
150
G. Kirmaier, F. Kurzweil
Errichtung der Oberleitungsbauart 2.1 Wien – St. Pölten
Construction of overhead contact line type 2.1 on the
high-speed line Vienna – St Pölten
Montage de la caténaire de type 2.1 sur la LGV Vienne – St-Pölten
Bahnenergieversorgung
374 Energie und Umwelt
375 Berichtigungen und Nachträge
380 Impressum
U3 Termine
M. Aeberhard, E. Basler, F. Leu
Autotransformatorsystem für die Luino-Linie
Auto-transformer system for the Luino-Railway Service
Un système d’autotransformateur pour la ligne de Luino
355
r
S i
S j
P j
A. Zynovchenko, G. George, A. Stephan, S. Körner
Modellierung von Erdungs- und Rückleitungssystemen
elektrischer Bahnen
Modelling of earthing and return current systems of electric
railways
Modélisation de systèmes de mise à la terre et de circuit de
retour pour lignes électrifiées

Fokus Thema
Eröffnung der ersten Etappe der
Durchmesserlinie Zürich
Die Durchmesserlinie verläuft S-förmig zwischen Zürich-Oerlikon und dem Bahnhofsvorfeld des Zürcher
Hauptbahnhofs weiter bis Zürich Altstetten. Ab Juni durchfahren zunächst S-Bahn-Züge den
Weinbergtunnel. Mit Fertigstellung der Letzigrabenbrücke Ende 2015 sollen auch Fernzüge die neue
Strecke befahren.
Bild 1:
Zug der S14 in Zürich HB; im Hintergrund Treppenabgänge zum Bahnhof Löwenstrasse
(alle Fotos: Urs Wili).
Die Fahrgeschwindigkeiten in der Schweiz sind
vergleichsweise klein. Dafür wird das Netz zügig
ausgebaut und werden Bauvorhaben rasch umgesetzt.
Jüngstes Beispiel ist die Durchmesserlinie
(DML) in Zürich, deren zentrale Abschnitte, der
unterirdische Bahnhof Löwenstrasse und der fast
5 km lange Weinbergtunnel, am 15. Juni 2014 in
Betrieb gehen werden, obwohl die erste Idee zu
dieser Netzergänzung nur fünfzehn Jahre alt ist
(siehe Tabelle).
Natürlich war die eigentliche Bauzeit kürzer: Vorinvestitionen
wurden schon 2002, nur ein Jahr nach
der Volksabstimmung, in Angriff genommen und
der Spatenstich zu den Hauptarbeiten folgte 2007.
Ganz fertig wird die DML erst 2016, wenn auch alle
Zufahrten von Westen her, darunter die längste Brücke
der SBB, die Letzigrabenbrücke, in Betrieb genommen
werden [1]. Immerhin verfügt Zürich HB
mit den bereits bestehenden unterirdischen Bahnhofsteilen
SZU und Museumstrasse jetzt über zehn
unterirdische Perrons, zwei mehr als Stuttgart 21
dereinst haben wird.
Vorläufig werden die neuen Durchgangsgleise
31 bis 34, der Bahnhof Löwenstrasse, für den
S-Bahn-Verkehr genutzt. Ab 15. Juni werden die Linien
S2, S8 und S14 die neue Strecke befahren. Die
Taktzüge des Fernverkehrs machen Kopf auf den
alten Gleisen 3 bis 18 (Bild 1). Ab Dezember 2015
wird sich das aber ändern und auch Züge des Ost-
West-Fernverkehrs werden durch den Bahnhof Löwenstrasse
fahren. Dies wird eine Herausforderung
für den Taktfahrplan. Die heutigen Anschluss-Spinnen
funktionieren unter anderem dank der mindestens
6 min dauernden Wendezeiten. Wollte man
TABELLE
Meilensteine auf dem Weg zur Durchmesserlinie (Quelle: www.zvv.ch).
21.05.1999 Volksinitiative für den Bau eines zweiten unterirdischen Durchgangsbahnhofs
23.09.2001 Stimmvolk des Kantons Zürich genehmigt mit einem Ja-Anteil von 82 % einen Staatsbeitrag von 580 Mio. CHF
(40 %) an den Gesamtkosten von 1 450 Mio. CHF.
2002 bis 2004 Ausführung der Vorinvestitionen für den Bahnhof Löwenstrasse und Verlängerung der Gleise 4–9 in der Haupthalle
2003 Die SBB stimmen dem vom Kanton Zürich gewünschten vorzeitigen Ausbau der Passage Sihlquai zu.
2004 bis 2006 Plangenehmigungsverfahren für das Hauptprojekt
20.12.2006 Projektgenehmigung durch Bundesamt für Verkehr
20.09.2007 Erster Spatenstich für das Hauptprojekt und Beginn der Rohbauarbeiten am Bahnhof Löwenstrasse, am
Weinbergtunnel und an der Einbindung in Oerlikon
3.11.2010 Plangenehmigungsverfügung für den Ausbau Bahnhof Oerlikon
12.08.2013 Inbetriebnahme von Gleis 8 in Oerlikon
15.06.2014 Eröffnung des Bahnhofs Löwenstrasse und des Weinbergtunnels
Ende 2015
Inbetriebnahme der Gleisverbindung aus Richtung Westen (Bahnhof Altstetten) zum Bahnhof Löwenstrasse
320 112 (2014) Heft 6

Thema Fokus
das Gleiche mit den Gleisen des Durchgangsbahnhofs
erreichen, würde dessen Leistungsfähigkeit
unnötig beschnitten. Wegen der neuen Kapazitäten
ist das anfänglich noch kein Problem, mittelfristig
sind die Anschluss-Spinnen aber bedroht.
Beim avisierten Viertelstundentakt bei einzelnen
Fernverkehrsverbindungen werden sie sowieso an
Bedeutung verlieren.
Die Durchmesserlinie ist aber nicht nur betrieblich
interessant:
• Elegante Schräglifte verbinden die breiten unterirdischen
Bahnsteige mit dem Zwischengeschoss
und dem Kopfbahnhof auf Stadtniveau (Bild 2).
• Lange gläserne Lärmschutzwände fassen den tiefen
Einschnitt bei den neuen Gleisverbindungen
vor dem Bahnhof Oerlikon ein.
• Eine überhängende Stützmauer sorgt für möglichst
geringen Landbedarf für den Bahnverkehr
und ausreichend große Gärten vor den bestehenden
Häusern (Bild 3).
• Kurze, steile Rampen erlauben das kreuzungsfreie
Einfädeln der neuen Gleise in die bestehenden
Anlagen.
Besondere Maßnahmen bei der Fahrleitungsspeisung
und Rückstromführung sorgen für ungestörten
Betrieb der heiklen elektromedizinischen Apparate
im Untergeschoss des Universitätsspitals, das nur
wenige Meter über dem Weinbergtunnel liegt. Erste
Messungen scheinen die Wirksamkeit der Maßnahmen
zu bestätigen.
Diese Maßnahmen zur Reduktion der elektromagnetischen
Beeinflussungen sind ihrerseits wieder eine
Herausforderung an die Einhaltung der Grenzen der
Berührungsspannnungen. Die am 12. April 2014
durchgeführten Fahrten des Probebetriebs, zu denen
auch Pressevertreter geladen waren, wurden daher
auch zum Erfassen von Messdaten für den Nachweis
der Unbedenklichkeit verwendet.
Natürlich macht die Durchmesserlinie nicht alle
gleich glücklich: Mit ihrer S-Form gleicht sie der Demarkationslinie
zwischen Yin und Yang; sie ist Licht
und Schatten, schafft Kapazität aber auch Mehrverkehr,
verkürzt Reisezeiten auf direkten Verbindungen
und verlangt bei anderen Umsteigen, sie dient
zwar dem S-Bahnverkehr, wirkt sich aber auf den
Fahrplan bis nach Mailand aus.
Seit dem 7. April 2014 sind die Stellwerksanlagen
in Betrieb und es wird signalmäßig gefahren. Nach
Feldstärkemessungen mit dem Funkmesswagen
wurde am 9. April eine Evakuationsübung durchgeführt.
Übungsansatz war das Steckenbleiben zweier
vierteiliger Doppelstock-S-Bahn-Einheiten mit einem
Getriebeschaden. Dadurch konnte auch der Löschund
Rettungszug die Komposition nicht bewegen
und alle Fahrgäste mussten über die verschiedenen
Fluchtwege evakuiert werden. Es gelang sogar Rollstühle
hinauszuführen.
Bild 2:
Schräglift vom neuen Bahnsteig 33/34 zum Zwischengeschoss
und zur Stadtebene.
Bild 3:
Überhängende Stützmauer und hohe Glaswände im Einschnitt Oerlikon.
Die Schulung von insgesamt 5 000 Lokführern,
Zugverkehrsleitern, Zugbegleitern, Reiseverkäuferinnen,
Logistikern und des RailClean-Personals läuft
bereits seit einiger Zeit [2].
Noch in Arbeit ist der Ausbau der Ladenflächen im
Zwischengeschoss, und Anpassungen werden noch
vorgenommen an den Fahrgastinformationsanzeigen.
In Zürich Oerlikon sind die neuen Gleise 7 und 8
in Betrieb. Die anderen werden jetzt paarweise umgebaut
und erneuert.
Am 12. April fanden zwischen 7:20 Uhr und
09:00 Uhr Fahrten eines simulierten Regelbetriebs
statt. Ab 9:00 Uhr wurde ein gestörter Betrieb getestet
mit verspäteten Zügen, Halt und Wiederanfahrt
112 (2014) Heft 6
321

Fokus Thema
ein teilweise besetztes Gleis. Beim Pressezug sorgte
ein supponierter Schwan im Tunnel für den gewollten
unfreiwilligen Aufenthalt und eine mit ungläubigem
Lachen quittierte Lautsprecherdurchsage.
Der Aufenthalt war immerhin lang genug für ein
Bild aus dem Führerstand. Man sieht die konventionelle
Signalisierung, die Schallabsorber an den
Tunnelwänden, den Übergang von der Stromschiene
zum Kettenwerk und von der festen Fahrbahn
zum Schottergleis (Bild 4). Nicht zu sehen ist die
Neigungstafel. Hier ist aber eine der steilsten Stellen
der Durchmesserlinie. Die Wiederanfahrt war aber
völlig problemlos.
Urs Wili, Bern (Schweiz)
Bild 4:
Blick aus dem Führerstand beim Halt vor der Ausfahrt aus dem
Weinbergtunnel.
in den Steilstrecken mit rund 35 ‰, Fahrt mit reduzierter
Traktionsleistung, Trennen und Vereinigen
von Zügen, Fahrtrichtungswechsel und Einfahrt auf
Literatur
[1] SIA, TEC21 Nr 48, 23.11.2012 Durchmesserlinie II, Seite
16ff. Schritt für Schritt über das Gleisfeld.
[2] Das grosse Üben vor der Eröffnung. In: SBB, Unterwegs
03/2014, S.14ff.
Traktionsenergiebilanz mit
Rückspeisung im DB-Netz im Jahr 2013
Im Jahr 2013 hat die DB Energie netto 10 TWh an elektrisch fahrende Eisenbahnverkehrsunternehmen
in Deutschland geliefert, nachdem diese insgesamt 11 % der zunächst abgenommenen
Energie rückgespeist hatten.
14 %
20 %
8 %
2 %
24 %
32 %
16 %
11 %
7 %
1 %
30 %
2012 2013
35 %
EE Steinkohle Kernenergie Braunkohle Erdgas Sonstige
Bild 1:
Bahnenergiemix für elektrischen Zugbetrieb im DB-Netz 2012 und 2013.
Der Geschäftsbericht der DB für 2013 nennt Zahlen
zum Traktionsenergieumsatz in dem Jahr. Danach
hat die DB Energie an Eisenbahnverkehrsunternehmen
(EVU) in Deutschland 10,2 TWh elektrische Traktionsenergie
geliefert (Vorjahreswert 10,4 TWh), und
zwar an die konzerneigenen EVU DB Fernverkehr,
DB Regio und DB Schenker Rail Deutschland sowie an
fremde EVU. Dabei sind zu DB Regio auch die DC-
S-Bahnen Berlin und Hamburg gezählt, deren anteiliger
Gesamtbedarf sich zu etwa 0,5 TWh/a abschätzen
lässt. Die Zahl bedeutet den Nettowert, das
heißt den Saldo aus denjenigen Energiemengen, die
die elektrischen Triebfahrzeuge (Tfz) aus den Oberleitungen
oder Stromschienen entnommen und die
sie dorthin zurückgespeist haben. Soweit Tfz nicht
mit Energiezählern ausgerüstet sind wie bei den beiden
DC-S-Bahnen und älteren AC-Lokomotiven von
Privatbahnen, sind die Mengen nach üblichen energiewirtschaftlichen
Regeln ermittelt. Nicht enthal-
322 112 (2014) Heft 6

Thema Fokus
ten sind die Bezugsmengen von Zugvorheizanlagen
und Weichenheizanlagen aus dem Oberleitungsnetz
15 kV 16,7 Hz, die je nach Jahreswetterverlauf um
0,2 TWh/a schwanken.
Der Bahnenergiemix, der die Anteile der für die
Traktionsenergie eingesetzten Primärenergiearten
kennzeichnet, hat sich gegenüber dem Vorjahr ganz
erheblich geändert (Bild 1): Während die Anteile der
Steinkohle geringfügig und diejenigen von Kernenergie,
Braunkohle und Erdgas um je rund ein Fünftel
geschrumpft sind, ist der Anteil sich erneuernder
Energien (EE) auf das 1 1 /2-fache gestiegen. Letzteres
ist, neben höherem EE-Anteil im umgewandelten
50-Hz-Mix, durch Direkteinkauf umzuwandelnder
50-Hz-Wind- und Wasserenergie entstanden
(eb 6-7/2013, S. 455). Dieser Trend wird sich fortsetzen
mit weiteren 0,9 TWh/a ab 2014 und 0,6 TWh/a
ab 2015, beides aus Wasserkraft (eb 11/2011,
S. 567; eb 12/2012, S. 705).
Mit den im Geschäftsbericht genannten Daten
lässt sich ausrechnen, dass sich die 10 TWh auf die
drei DB-EVU und als verbleibende Differenz auf die
fremden EVU so verteilt haben wie in Bild 2 dargestellt.
Dabei sind die drei DB-Werte wegen einstelliger,
also mehr oder weniger stark gerundeter
Ausgangszahlen auf ±1 %-Punkt und somit der
Fremd-Wert entsprechend ungenau zu sehen.
Als Energierückspeisequoten des elektrischen
Zugbetriebs im Jahr 2013 werden genannt:
• DB Fernverkehr 11 %
• DB Regio 14 %
• DB Schenker Rail Deutschland 6 %
Mit dem Vorbehalt zur ganzzahligen Rundung,
die sich bei der einstelligen Zahl stärker auswirken
kann, zeigt Tabelle 1 einen Zuwachs der Quoten gegenüber
2011 bei allen drei EVU und auch bei der
gewichteten DB-Quote um jeweils rund einen Prozentpunkt;
anders als in Tabelle 3 in [1] sind bei DB
Regio und im DB-Gesamtwert jetzt die beiden DC-
S-Bahnen einbezogen. Zu den Spalten 1 gilt, dass
bis auf die Doppelzählung der ICE 1 alle Stückzahlen
ungewichtet addiert sind, also ungeachtet der Leistungsdaten
und der Einsatzverhältnisse.
Die Entwicklung der Rückspeisequoten ist differenziert
zu betrachten. DB Fernverkehr fährt mit
der komplett rückspeisefähigen ICE-Flotte und nur
noch wenigen Lokomotiven ohne 3AC-Antrieb
(eb 5/2014, S. 246–247) praktisch schon in der
Sättigungsasymptote. Dabei ist die Rückspeisequote
für 2013 sicherlich durch das Elbe-Hochwasser
im Juni und die Monate dauernde Sperrung
der Schnellfahrstrecke Berlin – Wolfsburg
gedrückt worden (eb 10/2013, S. 568), die großräumige
Umleitungen erforderte. Bei solchen Betriebsstörungen
und -behinderungen muss bei
den Bahnen das Bemühen um Pünktlichkeit vor
dem um Wirtschaftlichkeit gehen.
112 (2014) Heft 6
DB
Fernverkehr
TABELLE 1
22 %
19 %
DB Regio
22 %
37 %
DB Fremdunternehmen
Schenker Rail
Bild 2:
Relativanteile der Eisenbahnverkehrsunternehmen an Gesamt-
Nettoabgabe der DB Energie 2013.
Flottenanteile rückspeisefähiger Triebfahrzeuge (1) und Rückspeisequoten
(2) der DB-Verkehrsunternehmen, gerundete Werte in %.
Triebzüge ICE 1 doppelt gezählt, DB Regio mit DC-S-Bahnen
Fernverkehr Regio Schenker Rail
Deutschland
Bei DB Schenker Rail und bei DB Regio ist der
Anstieg der Quote dem des Flottenanteils rückspeisefähiger
Triebfahrzeuge gefolgt. Mit immer
noch hohen Stückzahlen bewährter und robuster
Lokomotiven mit klassischer Technik liegen die beiden
EVU bei dieser Kennzahl angenähert gleichauf
(eb 1-2/2014, S. 14–15) und haben somit relativ
noch ähnlich hohes Rückspeisepotenzial in der
Hinterhand. Absolut und konzernbezogen ist das
aber beim Güterverkehr begrenzt, bedingt durch
dessen extrem niedriges Verhältnis von Antriebszu
Laufradsätzen. Dagegen hat der Regionalverkehr
das meiste, aufgrund der bis 8/10 reichenden
Triebzug-Antriebskonfigurationen spezifisch überdurchschnittlich
hohe Potenzial, sowohl absolut
wie unternehmens- und konzernbezogen.
Die Fremd-EVU fahren im Güterverkehr überwiegend
und im Regionalverkehr fast nur mit rückspeisefähigen
Tfz, während sie im Fernverkehr noch keine
nennenswerte Rolle spielen.
Be
[1] Graßmann, S.; Behmann, U.: Bahnenergiemessung und
-rückspeisung bei den DB-Verkehrsunternehmen. In:
Elektrische Bahnen 112 (2014), H. 4, S. 168–171.
Summe DB
1 2 1 2 1 2 1 2
2011 93 10 60 13 63 5 65 10
2013 94 11 67 14 72 6 71 11
323

Fokus Praxis
S-Bahn Berlin im Jahr 2013
Die S-Bahn Berlin hat sich weiter stabilisiert. Die Triebzug-Altbaureihen 480 und 485 werden vielleicht
für Weiterbetrieb bis 2023 ertüchtigt.
Bild 1:
S-Bahn Berlin, Langzug aus drei Viertelzügen Baureihe 481+482 auf Stadtbahn von Alexanderplatz
nach Hackescher Markt, Blick vom Fernsehturm (Foto: DB/David Ulrich).
Bild 2:
S-Bahn Berlin, Vollzug aus zwei Viertelzügen Baureihe 485+885 Baujahre 1985 bis 1992
(Foto: DB/Rolf Kranert).
Auf der Bilanzpressekonferenz der S-Bahn Berlin
(Bild 1) Anfang Mai 2014 wurden positive Zahlen bekannt
gegeben. Danach hat das Unternehmen 2013
mit 402 Mio. Fahrgästen so viele wie noch nie befördert,
bei den Bestellerentgelten weniger Abzüge hinnehmen
müssen als in den Vorjahren und nach vier
Jahren Verlust wieder 43 Mio. EUR Gewinn gemacht.
Die durchschnittliche Pünktlichkeit 2013 lag mit
93,5 % zwar über dem Vorjahreswert 88,6 %, aber
immer noch unter den verkehrsvertraglichen 96 %.
Neben Störungen an Weichen, Signalanlagen und
Fahrzeugen beklagt das Unternehmen hier als Ursache
zunehmende Eingriffe Dritter in den Bahnbetrieb.
Unbefugtes Betreten der Gleisanlagen, Einoder
Aussteigeversuche nach der Zugabfertigung
und „schlichte Fahrlässigkeit beim Umgang mit
einfachsten Verhaltensregeln bei der Benutzung von
Eisenbahnfahrzeugen“ hätten zu manchmal stundenlangem
Stillstand im Netz geführt. Mit breiter
Öffentlichkeitsarbeit, auch zusammen mit der Bundespolizei,
versucht man hier gegenzusteuern.
Die Gesamtmitarbeiterzahl war 2013 mit 3 085
etwas höher und die Zahl der Leiharbeitnehmer mit
185 deutlich niedriger als 2012. Beim Bereich Triebfahrzeugführer
(Tf) sind mit derzeit 1 006 Kräften
letzte Lücken geschlossen worden, während bei Fahrdienstleitern
noch weitere Ausbildungen und Schulungen
notwendig sind. In der Fahrzeuginstandhaltung
hatten niedrige Revisionszahlen 2013 weniger
Personal erfordert, was sich 2014 wieder umkehrt.
Die Instandsetzung der 2011 wieder eröffneten
Betriebswerkstatt Friedrichsfelde mit 15 Mio. Investitionen
wird bis 2016 abgeschlossen, und für eine neue
Außenreinigungsanlage wurden 5 Mio. EUR bereitgestellt.
Die Projekte werden aus Eigenmitteln finanziert.
Nachdem eine externe Expertengruppe den Weiterbetrieb
der Alt-Baureihen (BR) 480.0+480.5 und
485+885 (Bild 2) über den 2017 auslaufenden Verkehrsvertrages
hinaus als technisch und wirtschaftlich
möglich bescheinigt hat (eb 12/2013, S. 789–790), ist
auf Grundlage ihres Berichtes ein Stabilisierungsprogramm
erstellt und mit dem Eisenbahn-Bundesamt
(EBA) schon teilweise abgestimmt worden. So müssten
alle Viertelzüge (Vz) 485+885 nochmals neue Radsatzwellen
bekommen; weitere Ertüchtigungsmaßnahmen
würden ab 100 Mio. EUR aufwärts kosten.
Für die Länder Berlin und Brandenburg könnte
dies eine Alternative zu Neufahrzeugen des künftigen
Betreibers sein, die wahrscheinlich nicht mehr
bis 2017 verfügbar sein können. Die Sache soll den
Bestellern als Basis für eine Übergangsvereinbarung
vorgelegt werden. Bei einem Auftrag könnten die Arbeiten
zum Jahresende beginnen.
Die neue Zugsicherung ZBS (eb 8-9/2010, S. 411)
soll im Nord-Süd-Tunnel bei seiner Sanierung 2015
installiert werden, und die Ausrüstung aller übrigen
Strecken soll bis zum Jahreswechsel 2023/2024
abgeschlossen sein. Weil die BR 480.0+480.5 und
485+885 auf keinen Fall mehr damit ausgerüstet
werden, steht das Ende ihres eventuell verlängerten
Betriebseinsatzes zum 31 Dezember 2023 fest. Umgekehrt
müssen die von 2019 bis 2023 zu liefernden
voraussichtlich 190 neuen Vz noch die mechanische
Fahrsperrenausrüstung bekommen.
Be
324 112 (2014) Heft 6

Report Fokus
100 Jahre Innovationen aus Genf für die
BLS Lötschbergbahn – Teil 1
nach Vortrag Christian Vetterli, Product Manager, ABB Sécheron AG, Genf, auf der ETG-
Fachtagung 100 Jahre Hochleistungstraktion – 100 Jahre Lötschbergbahn in Spiez im Juni 2013
Nach dem Dachtransformator für die Niederflurtriebzüge
NINA entwickelte ABB Sécheron den ersten
betriebsreifen Mittelfrequenzübertrager für 15 kV
Eingangsspannung. Das Konzept soll langfristig die
klassischen Haupttransformatoren ersetzen.
Triebzüge NINA
Eine weitere Pionier- und Rekordleistung von ABB
Sécheron war der Haupttransformator für die erste
Generation Niederflur-Nahverkehrstriebzüge RABe
525 NINA (Bild 1). Ab 1998 bekam die BLS 36 teils
drei- und teils vierteilige dieser Züge und weitere
wurden für andere Privatbahnen gebaut. Unabhängig
von der Antriebskonfiguration 4/8 oder 4/10 versorgt
ein Transformator auf einem Endwagen je eine
Traktionsausrüstung für zwei Fahrmotoren im selben
und im anderen Endwagen. Soweit bekannt, ist es
der weltweit schwerste auf dem Fahrzeugdach montierte
Transformator (Bild 2).
Die historisch entstandene niedrige Frequenz 16 2 /3 Hz
war gegenüber 50 Hz vorteilhaft für die Kommutie-
Bild 1:
BLS-Triebzug RABe 525 NINA auf Lötschberg-Nordrampe talwärts
(Foto: Bernhard Studer, 2009).
Antriebsleistung 1 000 kW, Höchstgeschwindigkeit 140 km/h
Bild 2:
Transformator für 15 kV 16 2 /3 Hz 1 MVA für Dachmontage auf BLS-Triebzug
RABe 525, Masse 4,0 t (Foto: ABB).
Bild 3:
Demonstrator PETT 1 für 15 kV 16 2 /3 Hz 1,2 MVA, Masse 4,5 t (Foto: ABB).
112 (2014) Heft 6
Bild 4:
SBB-Rangierlokomotive Ee 3/3 IV als PETT-1-Erprobungsträger Ee 933 001
(Foto: ABB).
325

Fokus Report
rung der 1AC-Reihenschlussmotoren, aber die Transformatormasse
stieg dabei gegenläufig stark an. Ziel musste
es sein, diesen Nachteil wieder zu beseitigen.
Kapitaldienst
20 %
Mittelfrequenzübertrager PETT
7 %
Instandhaltung
Die Zukunft der Traktionsausrüstung für AC-Triebfahrzeuge
heißt Power Electronics Traction Transformer
(PETT). Das Projekt wurde 2000 eingeleitet und es
war ein langer Weg, bis nach zwölf Jahren Arbeit der
Demonstrator PETT 1 betriebsbereit war (Bild 3). Sein
Aufbau und seine Funktion sind in [1] beschrieben.
Er wurde im Frühjahr 2011 auf einer SBB-Rangierlokomotive
Ee 3/3 IV als Erprobungsträger installiert und
arbeitete mit dieser im Bahnhof Genf Cornavin an
15 kV von Februar 2012 bis Mai 2013 (Bild 4). Dann
wurde die Betriebserprobung nach 13 000 km Laufweg
beendet, und die Lokomotive steht seit Juli 2013
im Verkehrshaus der Schweiz in Luzern.
In der Tabelle 1 stehen einige Daten und Merkmale
der PETT-Technologie im Vergleich zur konventionellen
Technik, wobei die geringeren Geräuschemissionen
auffallen. Die Energieeffizienz ist bei Volllast
schon beachtlich höher, bei Teillast allerdings noch
eine Herausforderung. Dieser Komplex wird immer
wichtiger, wie das LCC-Beispiel in Bild 5 zeigt. Ziel
73 %
Energie
Bild 5:
Lebenszykluskosten Antriebsstrang Transformator – Umrichter
– Fahrmotoren für 18 Jahre S-Bahnfahrspiele Zürich – Aarau –
Zürich mit SBB-Energiekosten 0,125 CHF/kWh (Grafik: ABB).
ist, je nach Fahrspielen bis 15 % weniger Energiebedarf
zu erreichen.
Der nächste Schritt ist, in 2016 ein 15-kV-Pilotprojekt
für Dachmontage zu haben, die bis 1,6 MW
möglich ist. In Aussicht genommen ist danach die
Weiterentwicklung für 25 kV, was viel höhere Schaltfrequenzen
erfordert als 1,75 kHz beim PETT 1; angestrebt
werden 5 bis 10 kHz.
AC
1 2
1~ =
= 3~
3
M
3~
AC
AC
3 2 3 1
1
3 2 3
4 3
1~ = =
= = 3~
M
3~
4
AC
4
5 5 5 5
3 6 3 3 6 3
Bild 6:
Traktionsstrang heute und morgen (Grafik: ABB).
1 Haupttransformator für Niederfrequenz oder Industriefrequenz
2 Hauptumrichter aus 1AC-Vierquadrantensteller, DC-Zwischenkreis und 3AC-Umrichter
3 Fahrmotoren
4 Mittelfrequenzübertrager
5 DC-Sammelschiene
6 Umrichter DC/3AC
326 112 (2014) Heft 6

Report Fokus
Endziel ist der Einsatz in Hochleistungstriebzügen.
Dabei können die künftigen Antriebsstränge aus
PETT-Blöcken und einer DC-Zugsammelschiene bestehen,
aus der die 3AC-Traktionsumrichter versorgt
werden (Bild 6). Das Konzept bietet hohe Flexibilität
für verteilte Antriebe bei vereinfachter Redundanz,
DC-Fahrleitungen können über Eingangssteller in
diese Sammelschiene speisen.
Anmerkung: Teil 2 dieses Berichts, der die Entstehung
von SAAS und ihre Pionierleistungen für die BLS behandelt,
steht in diesem Heft unter der Rubrik Historie.
Be
Literatur
[1] Be: Erster Mittelfrequenz-Traktionstransformator im Betriebseinsatz.
In: Elektrische Bahnen 110 (2012), H. 8-9,
S. 408–413; H. 10, S. 577.
TABELLE 1
Vergleich technischer Daten und Merkmale.
16 2 /3-Hz-Transformator
und
IGBT-Umrichter
Mittelfrequenzübertrager
Leistungsdichte MVA/t 0,20 ... 0,40 0,44 ... 0,57
Kupferbedarf kg/MVA ≈500 ≈70
Ölmenge l/MVA 500 ... 700 ≈200
Wirkungsgrad
bei Volllast
bei Teillast
Netzverhalten
Einschaltstromfaktor 1
EMV-Ansprüche
%
%
89 ... 92
gut
5 ... 10
hoch
96,5
herausfordernd

Fahrzeugtechnik
Umrüstung der DB-Lokomotiven BR 182
für den Personenverkehr bei DB Regio
Gerd Behrendt, Cottbus; Thomas Geyer, Ulrich Grützner, Erlangen; Ulrich Hempel, Leipzig
Das Zusammentreffen des Rückgangs der Transportmengen im Güterverkehr in 2009 mit einem
Mehrbedarf an Lokomotiven für den Personennahverkehr führte innerhalb des DB-Konzerns zu dem
Beschluss, die für den Güterverkehr beschafften Lokomotiven BR 182 gemäß den Anforderungen des
Nahverkehrs umzurüsten. Nach Definition des Umrüstumfangs fanden beim Hersteller die Umbaumaßnahmen
statt. Inzwischen sind die Lokomotiven bei DB Regio umgerüstet im Einsatz.
MODIFICATION OF THE DB FREIGHT LOCOMOTIVES BR 182 FOR THE REGIONAL RAIL TRANSPORT
AT DB REGIO
The coincidence of the decline in the quantities of transported freight in 2009 with an additional
need for commuter locomotives within the DB group resulted in the decision to convert
the procured freight locomotives BR 182 in accordance with the requirements for short distance
(passenger) service. According to the definition of the scope of the conversion, the reconstruction
works took place at the manufacturer site. Meanwhile, these converted locomotives are in
revenue service at DB Regio.
MODIFICATION DES LOKOMOTIVES FRET DU TYPE BR 182 DE LA DB POUR LE TRAFFIC RÉGIONAL
DE LA DB REGIO
La coïncidence de la régression du transport de marchandises en 2009 avec un besoin supplémentaire
de locomotives pour le trafic régional a conduit, dans le groupe DB, à la décision de modifier
les locomotives BR 182, achetées pour le transport de marchandises, selon les exigences du trafic
régional. Après la définition du volume de transformations, les modifications ont eu lieu chez le
fabricant. Depuis, les locomotives modifiées sont en service chez DB Regio.
1 Einführung
Die Lokomotiven der Baureihe (BR) 182 gehören
technisch zur Siemens-Lokomotivplattform
ES64U2, die aus der ÖBB-Reihe 1016/1116 hervorgegangen
ist. Sie wurden im Rahmen einer
Wandlung des für die BR 152 laufenden Auftrages
des damaligen Geschäftsbereichs DB Cargo der
Deutschen Bahn beschafft und für den länderübergreifenden
Verkehr Deutschland – Österreich bis
230 km/h angepasst (Bild 1).
Ab der Betriebsaufnahme der ersten Lokomotive
im Juli 2001 war die BR 182 im schnellen Güterverkehr
eingesetzt und verrichtete dort ihren Dienst
zuverlässig. Nach einem Rückgang der Transportmengen
im Jahre 2009 entstand allerdings bei der
Güterverkehrssparte der Deutschen Bahn AG, inzwischen
Railion, heute DB Schenker Rail, ein Überschuss
an Lokomotiven. Als Folge daraus wurde im
Herbst 2009 ein möglicher Einsatz dieser im Güterverkehr
überzähligen Lokomotiven im Regional- und
S-Bahnverkehr bei der DB Regio AG erwogen.
Nach erfolgreichen Testfahrten übergab Railion
erste Lokomotiven im Dezember 2009 an DB Regio,
Region Nordost. Die DB Regio beauftragte im März
2010 schließlich bei der Siemens AG die für ihren Regional-
und S-Bahnverkehr notwendige Umrüstung
der Lokomotiven.
2 Anlass für Lokomotivumbau
Ursprünglich waren die Lokomotiven BR 182 für den
universellen Einsatz im schweren Güterzug- und
schnellen Reisezugbetrieb konzipiert. Insofern waren
die speziellen Ausrüstungsdetails, die heute für
einen modernen Regional- und S-Bahnverkehr und
somit für den Betrieb bei der DB Regio typisch und
Standard sind, nicht erforderlich und nicht vorhanden.
Für den neuen Verwendungszweck mussten sie
daher nachträglich definiert, konstruktiv ausgearbeitet
und in allen 25 Lokomotiven realisiert werden.
Gleichzeitig war eine einfache technische Rückrüstbarkeit
unter Werkstattbedingungen zu integrieren,
um auch weiterhin die Möglichkeit zu haben, diese
Lokomotiven wieder im DB-Güterverkehr oder
-Fernverkehr einzusetzen.
Nach der Übereignung der ersten fünf Lokomotiven
BR 182 an die DB Regio wurden diese noch ohne Um-
328 112 (2014) Heft 6

Fahrzeugtechnik
bau auf der Verbindung Cottbus – Leipzig eingesetzt,
und zwar als Ersatz für damals in der Folge von Lieferverzögerungen
noch fehlende Nahverkehrstriebzüge.
Ab Dezember 2010 übernahmen weitere Lokomotiven
auf der Strecke Eisenach – Erfurt – Halle
Leistungen von Lokomotiven der BR 143. Die Verspätungsanfälligkeit
der betreffenden Züge konnte
damit durch die Geschwindigkeitsanhebung auf
140 km/h und durch die wesentlich bessere Beschleunigung
verringert werden. In diesen Einsätzen
bestätigte sich die grundsätzliche Eignung der
BR 182 für den Nahverkehr.
Vorübergehend waren Lokomotiven in einem
dreitägigen Umlauf an DB Fernverkehr verliehen.
3 Umfang der Umrüstung
3.1 Übersicht
Alle 25 Lokomotiven wurden mit einem als Regiopaket
bezeichneten Umbauprogramm insbesondere
für den Einsatz in Zügen mit Doppelstockwagen ab
Baujahr 1994 (DoSto 94) und mit Bestandssteuerwagen
der Bauart (BA) 761 bis 767 von DB Regio
ausgerüstet.
Das Regiopaket umfasste die folgenden Funktionspakete:
• Zeitmultiplexe Traktionssteuerung (ZWS/ZMS/
ZDS) zur Anpassung der Traktionssteuerung
an aktuelle Fahrzeugeinsatzbedingungen der
DB Regio
• Technische Einrichtungen für SAT/TAV/TB0 über
Frequenzmultiplexe Zugsteuerung (FMZ) und
Informations- und Serviceleitung (IS)-Leitung
• Fahrgastinformationssystem über das Integrierte
Bordinformationssystem (IBIS-Bus)
• Notbremsüberbrückung und ep-Bremse
• Assistenzsystem Energie sparendes Fahren
• Schaltung zum aufgerüstet Abstellen
• Unterbrechungsfreie Zugsammelschienen-
Versorgung
3.2 Zeitmultiplexe Traktionssteuerung
(ZWS/ZMS/ZDS)
Die zeitmultiplexe Wendezug-/Mehrfachtraktionssteuerung
ist das bei der DB verwendete Übertragungsmedium
für die Zugsteuerung zwischen einem
Steuerwagen und einer Lokomotive oder zwischen
Lokomotiven untereinander im Zugverband. Als
physikalisches Übertragungsmedium werden die
UIC-Adern 10 und 11 der IS-Leitung verwendet.
Die Lokomotiven der BR 182 können auf Basis der
konventionellen Zugkonfiguration Lokomotive und
Wagenzug damit folgende Betriebsfälle abdecken:
Bild 1:
Lokomotive BR 182 im Erstauslieferzustand in 2001 (alle Fotos: Siemens).
• Wendezugsteuerung ZWS: Ein Steuerwagen führt
eine Lokomotive der BR 182
• Mehrfachtraktionsteuerung ZMS: Eine Lokomotive
BR 182 führt eine oder mehrere andere
Drehstromlokomotiven der DB (außer BR 120)
und umgekehrt
• Doppeltraktion ZDS120: Eine Lokomotive BR 182
führt eine Lokomotive BR 120 und umgekehrt
3.3 Technische Einrichtungen für
SAT/TAV/TB0
Die bereits bestehende Steuerung für die Türblockierung
bei 0 km/h (TB0) wurde um die beiden bei der DB
Regio üblichen Verfahren der technikbasierten Abfertigung
(TAV) und der Selbstabfertigung durch den Triebfahrzeugführer
(SAT) erweitert. Hierzu wurden folgende
Komponenten zusätzlich eingebaut oder ersetzt:
• in jedem Führerraum
––
Wahlschalter Türfreigabe im Pult, ersetzt durch
DB-Ausführung
––
Leuchtmelder SAT beidseitig oberhalb der
Frontfenster an den außenseitigen Befestigungen
der Sonnenrollos
––
Leuchtmelder TAV im Modularen Führerraumanzeigegerät
(MFA)
• im so genannten Regioschrank
––
Schalter Überbrückung Traktionssperre, nur für
den Störungsfall, daher verplombt
––
Betriebsartenwahlschalter für Aktivierung der
Einrichtungen zum gewählten Abfertigungsverfahren
––
Leitungsschutzschalter (LSS) zur Überwachung
von mehrfachem Zugschluss
112 (2014) Heft 6
329

Fahrzeugtechnik
Die Funktionen zu den genannten Verfahren und
Einrichtungen der zugweiten Türsteuerung wurden
zudem als Softwarepaket auf den betroffenen rechnergestützten
Einrichtungen realisiert.
Die praktische Anwendung der Türsteuerungsverfahren
im Betrieb richtet sich nach den Regelungen der DB
Regio unter der Prämisse der Verwendung des sicherheitstechnisch
wirksamsten Systems, welches auf allen
Fahrzeugen des jeweiligen Zugverbandes installiert ist.
3.4 Fahrgastinformationssystem über
IBIS-Bus
Die Bedienelemente des Fahrgastinformationssystems
(FIS) im Führerraum, wie Bedienteil FT95, Schwanenhalsmikrofon
für Durchsagen im Zug, Taster
Fortschaltung Haltestelle und Fahrgastsprechwunsch,
sind zentral auf dem Führerpult links oberhalb des
Zugfunkdisplays angeordnet (Bild 2). Der FIS-Zentralrechner
UKR2-L befindet sich im Regioschrank.
Im Bereich der im Führerraum linken Frontscheibe
war die Zugzielanzeige anzuordnen (Bild 3). Die
Anzeigentexte werden über das FIS-Bedienteil FT95
eingegeben.
Die Signalübertragung des IBIS-Bus übernehmen
die Adern 17/18 der IS-Leitung.
3.5 Notbremsüberbrückung und
ep-Bremse
Die Lokomotiven sind mittels einer separaten Baugruppe,
die über I/O-Module mit der Fahrzeugleit ebene
kommuniziert, mit Notbremsüberbrückung der Funktionalität
NBÜ 2004 und einer elektropneumatischen
Bremse (ep-Bremse) nach UIC 541-5 ausgerüstet.
Für die Integration von NBÜ2004/ep wurde das
bestehende Bremssystem durch ein Steuergerät der
Firma Rexxon GmbH erweitert. Dieses Steuergerät
übernimmt die Aufgabe der Erzeugung, Verarbeitung
und Übertragung von Meldungen und Befehlen
zur Steuerung der NBÜ2004/ep und stellt über
die 9-adrige Steuerleitung die Verbindung von der
Lokomotive zum Wagenzug her. Das Steuergerät hat
keine direkte Anbindung an den Multifunction Vehicle
Bild 2:
FIS-Bedienteil FT95; der noch mit der vorläufigen Beschriftung Notruf gezeigte
Leuchtdrucktaster trägt jetzt die endgültige Bezeichnung Fahrgastsprechwunsch.
Bild 3:
Anordnung der Zugzielanzeige an der gewölbten Frontscheibe.
Bild 4:
Bedieneinrichtung für Notbremsüberbrückung/elektropneumatische
Bremse.
330 112 (2014) Heft 6

Fahrzeugtechnik
Bus (MVB) der Lokomotivsteuerung, sondern ist über
I/O-Module einer SIBAS-KLIP-Station eingebunden.
Innerhalb des Systems Notbremsüberbrückung/ep
sind verschiedene Betriebsarten wählbar. Dazu ist in
jedem Führerraum seitlich am Rückwandschrank die
Bedieneinrichtung der NBÜ 2004 angebracht (Bild 4).
Die folgenden drei Betriebsstellungen sind möglich:
• Aus
• NBÜ2004: Notbremsüberbrückung und ep-
Bremse nach UIC 541-5 sind aktiv, Überwachung
Meldung Fahrgastnotbremse und elektrische
Steuerleitung
• UIC-ep: ep-Bremse aktiv
Für die elektrische Verbindung zum Wagenzug erhielt
die Lokomotive an beiden Lokomotivenden
zwei Kupplungsdosen für die 9-adrige Steuerleitung
nach UIC 541-5 (Bild 5).
Zur Prüfung der ep-Bremse ist an den beiden Einstiegen
am Längsträger je eine ep-Prüfeinheit angebaut
(Bild 6).
Die Fahrzeuge haben ergänzende Bremsanschriften
erhalten, wobei die Kennzeichnung NBÜ System
DB, da im Regiobetrieb nicht aktiv, aber ausgekreuzt,
erhalten bleibt (Bild 7).
Bild 5:
Frontbereich der Lokomotive mit Anordnung der beiden
9-poligen Kupplungsdosen.
3.6 Assistenzsystem Energie sparendes
Fahren
Das System für Energie sparendes Fahren (ESF) basiert
auf der Nutzung von Fahrplanreserven durch einen
frühzeitigen Übergang in Ausrollabschnitte, optimiert
durch Assistenz- und Steuerungssysteme. Hierzu wurden
die Lokomotiven der BR 182 mit einer Ortungseinheit
der Firma Cognid und einer Kathrein-Antenne mit
Verstärker ausgerüstet. Die Ortungseinheit befindet
sich im Regioschrank, die Antenne auf dem Dach.
Das Ortungssystem erfasst über den integrierten
GPS-Receiver sehr genau die aktuelle Position der Lokomotive
und gleicht diese mit dem Fahrplansystem
EBuLa ab. Damit kann das Streckenprofil im weiteren
Verlauf berücksichtigt und damit dem Triebfahrzeugführer
ein Vorschlag für die zu fahrende Geschwindigkeit
angezeigt werden.
Bild 6:
Prüfeinheit für elektropneumatische Bremse.
3.7 Schaltung zum aufgerüstet Abstellen
Mit der Funktion Aufgerüstet Abstellen wird der Abstellbetrieb
technisch so unterstützt, dass wiederkehrende
Kontrollen der Lokomotive durch das Betriebspersonal
weitestgehend entfallen können.
Bei aktivierter Funktion erhält eine vorbestimmte
Betriebsstelle des Betreibers auf eine von ihm hinterlegte
Nummer im Störungsfall über das Zugfunkgerät
eine SMS, die auf eine technische Störung am
Triebfahrzeug während des Abstellbetriebes hinweist.
Bild 7:
Bremsanschrift am Langträger hinsichtlich NBÜ/ep-Bremse.
112 (2014) Heft 6
331

Fahrzeugtechnik
3.8 Unterbrechungsfreie Zugsammelschienen-Versorgung
Mit der Realisierung der Funktionalität Unterbrechungsfreie
Zugsammelschiene wird bei jeder
Zugwende im Wendezugbetrieb auch bei nach
0 verlegtem Richtungsschalter die Zugsammelschienenversorgung
inklusive der Fahrgastraumklimatisierung
und Wagenbatterieladung beibehalten.
Voraussetzung für eine uneingeschränkte
Nutzung ist unter anderem ein baureihen-/bauartspezifisches
Software-Update der ZWS der
beteiligten Führungsfahrzeuge Lokomotive und
Steuerwagen im Zug.
4 Umrüstung der Lokomotiven
4.1 Umbauorganisation
Die Umbauarbeiten fanden im Siemens-Lokomotivwerk
München-Allach statt. Für den Umbau der
Lokomotiven einschließlich der erforderlichen Zulassungsaktivitäten
stand der kurze Zeitraum vom
6. September 2010 bis 2. November 2011 zur Verfügung.
Um das ambitionierte Projektziel trotz der
hohen technischen Komplexität und des Umbauaufwandes
an den Lokomotiven zu erreichen, wurden
alle Projektbeteiligten von Anfang an in hohem
Maße eingebunden.
Beispielhaft seien hier folgende Maßnahmen aufgeführt:
• Einbindung des Eisenbahnbundesamtes (EBA) als
Zulassungsbehörde in das Vorhaben und Abstimmen
einer Zulassungsstrategie. Diese wurde vom
EBA über die gesamte Projektlaufzeit begleitet
und umgesetzt.
• Einbindung und Terminabstimmung mit Fachkräften
für die erforderlichen funktionalen sowie
bremstechnischen Gutachten.
• Unverzüglicher Start der Konstruktionsarbeiten
mit dem Ziel, in kurzer Zeit eine erste umgebaute
Lokomotive als Prototyp für Versuche, Tests,
Kundenpräsentationen und Abstimmungen zur
Verfügung zu haben. Dabei wurde im Verlauf des
Projektes kurzfristig entschieden, einen zweiten
Prototypen zu bauen, um weitere Tätigkeiten
beschleunigt abarbeiten zu können.
Parallel zu diesen Tätigkeiten wurden die endgültigen
Umbauunterlagen und die für die Zulassung
erforderlichen Dokumente und Gutachten termingerecht
erstellt. Eine wesentliche Aufgabe in diesem
Zusammenhang bestand für das Engineering darin,
die erforderlichen Einrichtungen zur Kommunikation,
wie für Durchsagen und die Realisierung der
Notbremsüberbrückung, zwischen der Lokomotive
und den Wagen an das vorhandene Wagenmaterial
anzupassen.
Im Siemens-Lokomotivwerk in München-Allach
wurde für den Umbau kurzfristig eine flexible Kapazitätsplanung
aufgesetzt. Dies gewährleistete, dass
bei einer an die betrieblichen Erfordernisse von DB
Regio angepassten Zuführung von umzubauenden
Lokomotiven jederzeit die erforderlichen Umbauplätze
und das benötigte Material in ausreichender
Anzahl zur Verfügung standen.
4.2 Besonderheiten der Umbaumaßnahmen
Zur Realisierung der neuen Funktionen in der Lokomotive
wurde an einer noch freien Stelle im
Maschinenraum ein zusätzlicher Schrank, der so
genannte Regioschrank, montiert. In ihm sind die
wesentlichen Komponenten für die zusätzlichen
Funktionen integriert.
Als technische Herausforderung stellte sich die
Anordnung der Zugzielanzeige heraus. Diese musste
entsprechend Bild 2 innen im oberen Bereich der
linken Frontscheibe so angebracht werden, dass sie
einerseits den Triebfahrzeugführer auf keinen Fall
durch Blendungen oder Reflexionen stören kann
und andererseits natürlich der Zugzieltext vom
Bahnsteig aus gut zu lesen ist. Bei der Lösung dieser
Aufgabe erwies sich die gekrümmte Frontscheibe als
besonderes Problemfeld.
Ebenfalls blendfrei und gut erkennbar mussten im
Führerraum die SAT-Leuchtmelder angebracht werden.
Auch dies bedurfte eines nicht unerheblichen
Abstimmungsaufwandes zwischen den Beteiligten.
Gewisse Modifikationen wurden im Hilfsbetriebeumrichter-Gerüst
vorgenommen.
Eine Seitenabfahreinrichtung wurde auf der jeweils
linken Seite des Führerraumes eingebaut,
rechtsseitig war eine solche bereits vorhanden.
Bei der Wiederinbetriebsetzung jeder Lokomotive
nach dem erfolgten Umbau wurde für verschiedene
Funktionsprüfungen, wie zum Beispiel der Notbremsüberbrückung,
der angehängte Wagenzug
mit Hilfe eines Prüfgerätes simuliert.
Im Anschluss an den Umbau und die Inbetriebsetzung
nahmen Vertreter der DB Regio eine Standabnahme
im Umbauwerk vor und erledigten die Überführung
nach Cottbus. Dort führte dann DB Regio
eine Abnahmefahrt mit Doppelstock- und Steuerwagen
durch, um jede umgebaute Lokomotive im Zugverband
abschließend zu testen. Die Maßnahmen
stellten sicher, dass alle 25 Lokomotiven der BR 182
termingerecht zum Fahrplanwechsel 2011/2012 für
den Betriebseinsatz verfügbar waren. Die enge Zusammenarbeit
drückte sich auch in der gemeinsamen Veranstaltung
der Übergabe der letzten der umgebauten
Lokomotive in München Allach an die DB Regio aus.
332 112 (2014) Heft 6

Fahrzeugtechnik
Seit dem 15. August 2011 ist ein Teil der Lokomotiven
auf der Linie S1 der S-Bahn Dresden mit
teils erheblich verkürzten Wendezeiten erfolgreich
im Einsatz. Die übrigen Lokomotiven waren von
Dezember 2011 bis Dezember 2012 auf Strecken
im Raum Cottbus, Berlin und Wismar anzutreffen
und verrichten seit Fahrplanwechsel Dezember
2013 sehr zuverlässig vor allem auf der Strecke
RE1 des Verkehrsverbundes Berlin-Brandenburg
ihren Dienst.
5 Ausblick
Mit dem erfolgreichen Umbau der vorhandenen Lokomotiven
der BR 182 für einen Einsatz bei DB Regio
wurde das seinerzeit von Siemens entwickelte modulare
Lokomotivkonzept bezüglich der Umrüstbarkeit
im Fall inzwischen geänderter Anforderungen
und der Befähigung, hierzu die Zulassung zu erreichen,
bestätigt.
Die Lokomotiven bewähren sich seit dem Umbau
in ihrem Einsatzfeld im Bereich DB Regio Nordost
mit Tagesleistungen von bis zu 1 800 km eindrucksvoll.
Die hohe Verfügbarkeit der Fahrzeuge sowie
die niedrigen laufenden Betriebskosten markieren
ein bislang nicht gekanntes Niveau im Triebfahrzeugbestand
der DB Regio. Für die DB Regio ergibt
sich für zukünftige Verkehrsausschreibungen damit
die Möglichkeit, als kompetenter, leistungsstarker
Anbieter im Bereich lokomotivbespannter Leistungen
aufzutreten.
Der Umbau in der verfügbaren kurzen Zeit und
die termingerechte Betriebseinführung der Lokomotiven
waren nur möglich, weil die Beteiligten von DB
Regio, EBA und Siemens dem Grundsatz einer partnerschaftlichen
und engen Zusammenarbeit folgten,
um dieses Projekt zum Erfolg zu führen.
AUTORENDATEN
Dipl.-Ing (FH) Gerd Behrendt (54),
Studium Elektromaschinenbau an der
Ingenieurschule für Verkehrstechnik
Dresden, Abschluss 1983; seit 1976 im
Bahnbetrieb sowie in der Schienenfahrzeug-Instandhaltung
und -Bereitstellung
in verschiedenen leitenden Positionen
tätig, seit 2002 bei DB Regio als Leiter
der Werkstatt Cottbus.
Adresse: DB Regio AG, Region Nordost,
P.R.-NO-B4, Sachsendorfer Str. 41,
03048 Cottbus, Deutschland;
Fon: +49 355 44-5113, Fax: -5120;
E-Mail: Gerd.Behrendt@
deutschebahn.com
Dipl.-Ing. Thomas Geyer (52), Studium
der Elektrotechnik an der Universität
Erlangen; seit 1990 bei der Siemens AG,
Sector Infrastructure and Cities, Rail
Systems, in verschiedenen Positionen
der Akquisition, des Projektmanagements
und des Produktmanagements
von Triebzügen und Lokomotiven tätig;
seit 2004 Projektleiter für verschiedene
Projekte mit der DB AG.
Adresse: Siemens AG, IC RL LOC S&P
E2, Werner-von-Siemens-Str. 67,
91052 Erlangen, Deutschland;
Fon: +49 9131 7-25930, Fax: -21365;
E-Mail: Thomas.Geyer@siemens.com
Ulrich Grützner (49), Elektrotechniker;
seit 1981 bei der Siemens AG tätig
in der Fertigung und Entwicklung von
Bahnstromrichtern, ab 1996 im Sector
Infrastructure and Cities, Rail Systems,
in verschiedenen Positionen ICE 2, als
Teilprojektleiter Traktion ICE 3 sowie
Teilprojektleiter Traktion und Fahrzeugsteuerung
und Terminmanager
Velaro E; seit 2007 Projektleiter BR 189
und ab 2011 Projektleiter Umbau
BR 182 DB Regio.
Adresse: Siemens AG, IC RL LOC S&P
E2, Werner-von-Siemens-Str. 67,
91052 Erlangen, Deutschland;
Fon: +49 9131 7-24794, Fax: -21365;
E-Mail: Ulrich.Gruetzner@siemens.com
Dipl.-Ing. Ulrich Hempel (64), Studium
der Schienenfahrzeugtechnik an der
Hochschule für Verkehrswesen „Friedrich
List“ Dresden; Tätigkeit in verschiedenen
Positionen bei DR und DB AG; seit 2002
bei DB Regio AG Bauartverantwortlicher
für Lokomotiven und Wagen, ab 2010
unter anderem für BR 182.
Adresse: DB Regio AG, BR-Management
Lokomotiven und Reisezugwagen,
Brandenburger Str.16b, 04103 Leipzig,
Deutschland;
Fon: +49 341 968-8504,
Fax: +49 265 55923;
E-Mail: ulrich.hempel@deutschebahn.com
112 (2014) Heft 6
333

Fahrleitungsanlagen
Errichtung der Oberleitungsbauart 2.1
Wien – St. Pölten
Guido Kirmaier, Hannover; Franz Kurzweil, Wien
Die 44 km lange Neubaustrecke (NBS) Wien – St. Pölten ist ein wesentlicher Bestandteil des viergleisigen
Ausbaus der Westbahn zwischen Wien und Wels und gehört zu den hochrangigen Infrastrukturprojekten
des transeuropäischen Bahnnetzes (TEN). Der Abschnitt bis St. Pölten ging mit dem
Fahrplanwechsel im Dezember 2012 in Betrieb. Der Abschnitt umfasst mehrere ein- und zweigleisige
Tunnel mit unterschiedlichen Querschnitten. Die ÖBB errichtete auf dieser neuen Strecke erstmals
die für 250 km/h ausgelegte Oberleitungsbauart 2.1. Die Abnahmeprüfungen und der bisherige Betrieb
wiesen die Eignung dieser Bauart für die Anwendung nach.
CONSTRUCTION OF OVERHEAD CONTACT LINE TYPE 2.1 ON THE HIGH-SPEED LINE VIENNA – ST PÖLTEN
The 44 km long new high-speed line Vienna – St. Pölten is an important part of the four-track extension
of the western line between Vienna and Wels (Austria) and is one of the major infrastructure
projects of the transeuropean railway system TEN. On the sub-section to St. Pölten operation started
at the change of operational schedule in December 2012. This section comprises several one- and
two-track tunnels with differing cross sections. It was the first time that the operating entity constructed
the overhead contact line type 2.1 designed for 250 km/h operational speed. The acceptance
tests and the operation up to now confirmed the suitability of the design for the planned application.
MONTAGE DE LA CATÉNAIRE DE TYPE 2.1 SUR LA LGV VIENNE – ST-PÖLTEN
La nouvelle ligne à grande vitesse Vienne – St-Pölten, longue de 44 km, est un élément important de la mise
à quatre voies de la ligne Ouest entre Vienne et Wels, un projet prioritaire pour l’aménagement de l’infrastructure
du réseau transeuropéen de transport (RTE-T). Le tronçon jusqu’à St-Pölten a été mis en service au
changement d’horaire en décembre 2012. Le tronçon comporte plusieurs tunnels à une et deux voies avec
des sections différentes. Sur cette ligne, les chemins de fer autrichiens ont procédé pour la première fois au
montage de la caténaire de type 2.1, conçue pour une vitesse de 250 km/h. Les contrôles de réception et
l’exploitation jusqu’à présent ont démontré l’aptitude à l’usage de ce type de caténaire.
1 Einführung
Die neue Hochleistungsstrecke zwischen Wien und
St. Pölten gehört als Teil der Westbahn zu den hochrangigen
Infrastrukturprojekten des transeuropäischen
Bahnnetzes (TEN). Sie ist nicht nur eine der
wichtigsten Hauptverkehrsachsen Österreichs, sondern
hat aufgrund ihrer Lage im Donaukorridor auch
eine besondere Bedeutung innerhalb Europas. Der
Abschnitt Wien – St. Pölten ist Teil des europäischen
Projekts 17 als Eisenbahnachse Paris – Straßburg –
Stuttgart – München – Wien – Bratislava [1] und
ging mit dem Fahrplanwechsel im Dezember 2012
in Betrieb. Bild 1 nach [2] zeigt den Streckenverlauf.
Die Harmonisierung der europäischen Bahnen
zielt auf einen grenzüberschreitenden Betrieb ohne
technische Hindernisse, entspricht dem gesellschaftlichen
Wunsch nach mehr Mobilität und fördert den
Umweltschutz. Daher fordert die Europäische Union
die Interoperabilität der Bahnen. Die Vorgaben für die
Harmonisierung des transeuropäischen Bahnsystems
gehen aus den technischen Spezifikationen für die
Interoperabilität (TSI) der jeweiligen Teilsysteme hervor,
zum Beispiel TSI ENE HS für das Hochgeschwindigkeitsbahnsystem
[3]. Die neue Oberleitungsbauart
2.1 setzt die Vorgaben der [3] in Österreich um.
2 Streckenführung der
Neubaustrecke
Die Bahnausbauvorhaben in Österreich sind in [4]
beschrieben. Die Neubaustrecke (NBS) Wien – St.
Pölten beginnt im Osten kurz nach dem Bahnhof
Wien-Meidling mit dem Lainzer Tunnel und mündet
im unterirdischen Knotenbauwerk Hadersdorf gemeinsam
mit der bestehenden Westbahn in die Neubaustrecke
(Bild 1). Vom Knotenbauwerk Hadersdorf
führt der insgesamt 44 km lange, fertiggestellte Neubauabschnitt
in den 13,3 km langen Wienerwaldtunnel,
dann durch das Tullnerfeld und das Perschlingtal
mit insgesamt sechs weiteren Tunnelbauwerken [5]
bis zum Knoten Wagram. Nach diesem Knoten mün-
334 112 (2014) Heft 6

Fahrleitungsanlagen
Bild 1:
Streckenführung der Neubaustrecke Wien – St. Pölten (Grafik: Bild 1 aus [2]).
1 Atzenbrugger Tunnel
5 Stierschweiffeldtunnel
2 Hankendorfer Tunnel
6 Raingrubentunnel
3 Saladorfer Tunnel
7 Güterumfahrung Lückenschluss St. Pölten – Loosdorf
4 Reiserbergtunnel
det die Neubaustrecke (NBS) kurz vor dem Hauptbahnhof
St. Pölten wieder in die Bestandsstrecke.
Mehr als die Hälfte der teilweise viergleisig ausgebauten
Strecke verläuft in den acht Tunneln.
Eine zentrale Bedeutung hat der neue Überholund
Regionalbahnhof Tullnerfeld. Dieser ebenerdig
errichtete Bahnhof befindet sich im 17 km langen
Abschnitt Tullnerfeld zwischen Wienerwald- und Atzenbrugger
Tunnel (Bild 1). Die Bestandsstrecke Tulln
– Herzogenburg verläuft in diesem Abschnitt parallel
zur Hochleistungsstrecke und mündet über die Tullner
Westschleife in die NBS, so dass nun eine direkte
Verbindung der Franz-Josefs-Bahn mit der NBS Wien
– St. Pölten besteht und der zusätzliche Abzweig Absdorf
in Tulln die Verkehrsverbindungen im nördlichen
Niederösterreich deutlich verbessert [1].
Damit waren mit der Fertigstellung der NBS Wien
– St. Pölten, des Lainzer Tunnels und den Anbindungen
an diese Strecke im Dezember 2012 die infrastrukturellen
Grundlagen für ein attraktives Angebot
im öffentlichen Verkehr im Westen Wiens geschaffen.
für den Güterverkehr erhöht. Die Fahrzeit zwischen
Salzburg und Wien beträgt nun 2,5 h und zwischen
St. Pölten und Wien 15 bis 20 min.
Die neue Strecke steigert die Qualität im Güterverkehr
durch [1; 5]
• höhere Zugdichten,
• höhere Geschwindigkeiten,
• umweltfreundliche Verlagerung des Güterverkehrs
von der Straße auf die Schiene,
und sichert somit den Wirtschaftsstandort Österreich.
a)
b)
16
2,50 2,50
6,75 6,75
14
offene Strecke
max.
6,75
Tunnel
16
2,50 2,50
6,75 6,75
14
1,80
1,10/
1,00
3 Wirtschaftlicher Nutzen
2,50 2,50
6,75 6,75
max.
6,75
2,50 2,50
6,75 6,75
Die Neubaustrecke Wien – St. Pölten bewirkt hohen
wirtschaftlichen Nutzen, da diese die Reisezeiten
im Personenverkehr verkürzt und die Kapazitäten
112 (2014) Heft 6
Bild 2:
Längskettenwerk der Oberleitungsbauart 2.1 für die offene Strecke (a) und im Tunnel (b),
alle Angaben in mm (Grafik: Autoren).
335

Fahrleitungsanlagen
5,50
Erdungsleitung
CuS 150
5
Übersetzungsverhältnis
1:1
1,17
6
2,20
Tragseilhöhe 6,80
3
Fahrdrahthöhe 5,30
0,30 4 4
2,70
2,65
Tunnelachse
Gleisachse
Radius 4,35
2
5,27
4,90
1
• neue Umsteigmöglichkeit im Bahnhof Tullnerfeld
mit Park- und Ride-Plätzen und Anbindung an
die öffentlichen Buslinien,
• höhere Geschwindigkeiten im Personenverkehr
durch weitgehende Trennung von Güter- und
Personenverkehr.
Die geforderte Fahrzeitverkürzung wurde im 44 km
langen Abschnitt mit der Geschwindigkeitserhöhung
auf 250 km/h zwischen St. Pölten und Knoten
Hadersdorf beziehungsweise auf 200 km/h im
Lainzer Tunnel erreicht. Für die Stromversorgung
der Züge bei diesen hohen Geschwindigkeiten entwickelte
die Österreichische Bundesbahn (ÖBB) die
Oberleitungsbauart 2.1, die Geschwindigkeiten bis
250 km/h zulässt.
0,60
Bild 3:
Querschnitt des eingleisigen Wienerwaldtunnel mit Oberleitung, alle Angaben in mm
(Grafik: Autoren).
1 Rückleiter CuAg 150
2 Stützpunkt für Verstärkungsleitung
3 Tragseil
4 Fahrdraht
5
Gleisachse
M
6 6
SO
5 Nachspanneinrichtung
6 Flucht- und Rettungsweg
SO Schienenoberkante
Gleisachse
Radius 5,20
SO
Tunnelachse
Verstärkungsleitungsstützpunkt
2
2
2
0,70 2,02 bis 2,24
3
3
Tragseilhöhe 6,40
Rückleiteraufhängung
5,90-6,20 1
Fahrdrahthöhe
4 4 5,30
0,70
2,70
5
Übersetzungsverhältnis
1:1
4 Anforderungen an die
Oberleitung
Die Hochgeschwindigkeitsoberleitung 2.1 erfüllt
die elektrischen und mechanischen Anforderungen
der Technischen Spezifikation für die Interoperabilität
im Hochgeschwindigkeitsverkehr [3].
Über den Kontakt zwischen Stromabnehmer und
Fahrdraht fließen Ströme bis rund 600 A, die auch
mit zunehmenden Geschwindigkeiten möglichst
lichtbogenfrei vom Fahrdraht auf den Stromabnehmer
übertragen werden müssen. Daher soll
die Betriebsgeschwindigkeit 70 % der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit
im Fahrdraht der Oberleitung
nicht überschreiten. Die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit
sollte deshalb mindestens
360 km/h betragen; sie wird durch die Zugkraft
im Fahrdraht bestimmt [6]. Für die mit 250 km/h
befahrene Oberleitungsbauart 2.1 werden der
Fahrdraht AC-120–CuAg0,1 mit 15,3 kN entsprechend
rund 430 km/h Wellenausbreitungsgeschwindigkeit
und das Tragseil Bz II 70 mit 10,8 kN
nachgespannt. Bild 2 zeigt das Kettenwerk der
Oberleitungsbauart 2.1 auf offenen Strecken und
in Tunneln.
Bild 4:
Querschnitt der zweigleisigen Atzenbrugger, Hankenfelder, Saladorfer, Reiserberg-, Stierschweiffeld-
und Raingruben-Tunnel mit der Oberleitungsbauart 2.1 für die Tunnelanwendung,
alle Angaben in mm (Grafik: Autoren); Legende siehe Bild 3.
Auch im Personenverkehr steigert die neue Strecke
die Qualität erheblich [1; 5] durch
• höhere Kapazitäten im erweiterten Nahverkehr,
• regionale Anbindung des Tullnerfeldes und des
nördlichen Niederösterreich durch den Bahnhof
Tullnerfeld,
5 Varianten der Oberleitungsbauart
auf der neuen Strecke
5.1 Bauarten im Tunnel
Auf der 44 km langen Neubaustrecke finden sich insgesamt
vier unterschiedliche Oberleitungsbauarten:
Drei unterschiedliche Bauarten in Tunneln und eine
Bauart auf offenen Strecken.
Der 12,8 km lange, einröhrige und zweigleisige
Lainzer Tunnel wird mit 200 km/h Betriebsgeschwin-
336 112 (2014) Heft 6

Fahrleitungsanlagen
digkeit befahren und ist mit einer Stromschienenoberleitung
ausgerüstet [7].
Im 13,3 km langen, zweiröhrigen und jeweils
eingleisigen Wienerwaldtunnel mit fester Fahrbahn
ist die Tunnelvariante der Oberleitungsbauart 2.1
eingebaut. Bild 2 b) zeigt das Längskettenwerk dieser
Bauart. In Bild 3 ist ein Stützpunkt dieser Bauart
im eingleisigen Wienerwaldtunnel dargestellt,
wobei der Querschnitt der Tunnelröhre 51,1 m 2 beträgt.
Die Ausleger dieser Oberleitungsbauart bestehen
aus einem gebogenen, an die Tunnelwand
angepassten Auslegerrohr mit Isolator. Bei diesem
Ausleger lassen sich die Fahrdrahthöhen- und -seitenlage
auf der Baustelle einfach anpassen. Auslegerberechnungen
erübrigen sich, da die Ausleger
auf die Grundformen an- und umgelenkt mit gleichen
Maßen beschränkt wurden. Die Oberleitung
ist in [7; 8] beschrieben.
Die weiteren Tunnel, also Atzenbrugger, Hankenfelder,
Saladorfer, Reiserberg-, Stierschweiffeldund
Raingruben-Tunnel mit 11,4 km Gesamtlänge
sind einröhrig und zweigleisig mit fester Fahrbahn
ausgeführt, wobei der Tunnelquerschnitt 71 m 2 beträgt.
Diese Tunnel wurden mit der Oberleitungsbauart
2.1 für die Tunnelanwendung ausgerüstet
(Bild 4). Die Oberleitungsstützpunkte sind als
Einzelstützpunkte für jedes Streckengleis mit einer
Hängesäule und einem Drehausleger und in Nachspannungen
und Streckentrennungen als Doppelausleger
mit 2,0 m Versatz ausgeführt. Die mit
Verbundankern am Tunnelfirst befestigten Hängesäulen
sind nicht in die Tunnelerdung einbezogen.
Eine Erdungsleitung aus 150-CuAg im Bereich der
Tunnelfirstmitte verbindet die zu erdenden Bauteile
der Oberleitung. Je Gleis wird eine Verstärkungsleitung
mit Leitern 260-AL1/23-A20SA mitgeführt,
welche bei jeder Nachspannung mit der Oberleitung
verbunden ist. Die Längsspannweiten betragen
im Tunnel 46 m (Bild 2). Die Verstärkungsleitungen
haben 24,0 m Längsspannweite, die
Rückleitungen 12,0 m. Die Systemhöhe des Kettenwerks
im Tunnel liegt bei 1,10 m und die Y-Beiseillänge
ist am an- und umgelenkten Stützpunkt auf
14,0 m begrenzt. Die Regelfahrdrahthöhe beträgt
wie bei der offenen Strecke 5,30 m. Das Tragseil
wird im Tunnel lotrecht über dem Fahrdraht verlegt.
Eine abweichende Führung des Längstragseiles
ist zum Erreichen des elektrischen Mindestabstandes
in beengten Verhältnissen möglich. Bild 5
zeigt die Oberleitung im Atzenbrugger Tunnel.
Für die Oberleitungsbauart 2.1 wird im Tunnel
eine Nachspannungsvorrichtung mit dem Übersetzungsverhältnis
1 : 1 nach Bild 6 verwendet. Diese
besteht aus einem äußeren Gewichtsführungsrahmen
und einem innen liegenden Rahmen zur
Aufnahme der Plattengewichte. Die Nachspannlast
wird über eine Einlaufrolle, die sich direkt am
Gewichtsführungsrahmen befindet und über eine
Umlenkrolle in der Wölbung der Tunnelwand in
das Tragseil oder in den Fahrdraht übertragen.
Die Anordnung der Gewichte und Umlenkrollen
ist im Bild 7 gezeigt. Die Nachspannkräfte betragen
bei der Bauart 2.1 im Tragseil 10,8 kN und im
Fahrdraht 15,3 kN. Der äußere Gewichtsführungsrahmen
wird 400 mm oberhalb der tiefer gelegenen
Schiene aufgestellt. Abhängig von der Tunnelausrüstung
und der Lage der Fluchtwege lässt
sich der Gewichtsführungsrahmen entweder direkt
auf dem Bankett oder mit Hilfe von Konsolen und
Verbundankern an der Tunnelwand montieren. In
zweigleisigen Tunneln werden Kunststoffisolatoren
in Auslegern und Seilen eingesetzt, in eingleisigen
Tunnels mit gebogenem Rohr in den Auslegern Keramikisolatoren.
5.2 Bauart auf offenen Strecken
Die Oberleitungsbauart 2.1 verwendet überwiegend
Stahlbetonmasten und nur dort, wo dies nicht
vorteilhaft ist, Stahlgitter- oder HEB-Masten, zum
Beispiel auf Ingenieurbauwerken. Köcherfundamente
aus Stahlbeton mit entsprechenden Aussparungen
tragen die Stahlbetonmasten. Der in den Köchern
eingesetzte Mast wird eingeschottert und mit
einem Betonkranz fixiert. Wie im Tunnel führen die
Masten je Gleis eine Verstärkungs- und eine Rückleitung
mit, jedoch wird als Rückleitung auf offenen
Strecken ein Leiter 260-AL1/23-A20SA verwendet.
Im Bereich von Überleitstellen und Bahnhöfen werden
entsprechende Umgehungsleitungen von den
Schaltern am Schaltgerüst bis zur Einspeisestelle
hinter den Streckentrennungen, in Österreich als
Bild 5:
Oberleitungsanordnung im Atzenbrugger Tunnel (Foto: Autoren).
112 (2014) Heft 6
337

Fahrleitungsanlagen
145
2 991
200 875
875
875
45°
1360
5
1
2
4
10
3
6
7
8
11
Lufttrennungen bezeichnet, an den Masten mitgeführt.
Das Schaltgerüst mit sämtlichen Schaltern des
Bahnhofes befindet sich in der Mitte des Bahnhofs
oder der Überleitstelle.
Die Anbauteile am Mast, mit Eisen und Gegeneisen
durch Verschraubungen geklammert, werden
durch Erdungsverbindungen an einer Erdungsbuchse
mit der Mastbewehrung sowie mit der Rückleitung
verbunden.
Der Aluminium-Ausleger der Bauart 2.1 verfügt
über ein fallendes Spitzenankerrohr, in Österreich
als Druckrohr bezeichnet, mit rund 70 mm/m Neigung
(Bild 8). Die Keramik-Stabisolatoren können
12
Baulänge 1440
1420
9
1300 260
Bild 6:
Nachspannungsvorrichtung mit dem Übersetzungsverhältnis 1 : 1, alle Angaben in mm
(Grafik: Autoren).
1 Umlenkrolle
2 Einlaufrollenhalterung
3 Aufhängepunkt – 30 °C
4 maximaler Hub 1 430 mm für 110 K
Temperaturdifferenz
5 Pressabspanngabel
6 Rahmen für Plattengewichte
7 Plattengewichte
8 Aufhängepunkt 80 °C
9 Schutzgitter
10 Bauhöhe des Rahmens für Plattengewichte
11 Gewichtsführungsrahmen
12 Konsole für Gewichtsführungsrahmen
gegebenenfalls mittels Rohrhülsen Rohrdurchmesser
zwischen 26,9 und 60,3 mm aufnehmen.
Bei größerer Lastaufnahme der Ausleger wird
das Auslegerrohr, auch als Strebenrohr bezeichnet,
mit 70 mm Durchmesser ausgeführt. Mittels
Aluminium-Schweißung bleiben aber die Klemmbereiche
für die Ösenschelle, auch als Rohröse
bezeichnet, und für die Tragseildrehklemme bei
maximal 60,3 mm Durchmesser. Der vertikale,
konstruktive Freiraum für Seitenhalter beträgt
240 mm, die maximale Seitenverschiebung des
Fahrdrahts 0,3 m.
Der gebogene Seitenhalter der fünffeldrigen
Streckentrennung kann je nach Anwendungsfall
als angelenkter oder umgelenkter Stützpunkt ausgeführt
werden (Bild 9). Um bei eventuell entstehenden
Lichtbögen im Bereich der Streckentrennungen
einen Abbrand der beiden Längstragseile
zu verhindern, werden diese in den Parallelfeldern
mit 1 000 mm Abstand, je 500 mm links und rechts
der Gleisachse, verlegt. Die Fahrdrähte verlaufen
in gleichbleibend 400 mm horizontalem Abstand
zueinander. An den das Übergangsfeld begrenzenden
Stützunkten liegt der angehobene Fahrdraht
150 mm über der Nennfahrdrahthöhe [9]. Bild 10
zeigt die Überleitstelle Tullnerfeld.
Im ÖBB-Regelwerk DB 945 [9] findet sich das
Bild ED 65, das die Führung des Tragseils an den das
Übergangsfeld begrenzenden Stützpunkten und
Auslegern zeigt. Die befahrenen Stützpunkte nehmen
wegen des fallenden Spitzenrohres Zugkräfte
auf. Dies führt bei der Kettenwerksverlegung zu erhöhtem
Aufwand.
Auf der Strecke Wien – St. Pölten wurden überwiegend
halbe, maximal 750 m lange Nachspannabschnitte,
auch als Halbsektionen bezeichnet,
geplant und ausgeführt. Wegen des dabei geringeren
Aufwands gehen die ÖBB zunehmend
auf ganze, 1 500 m lange Nachspannabschnitte,
als Ganzsektionen bezeichnet, über. Die Längsspannweiten
variieren zwischen 40 m und 65 m;
Die Y-Beiseile sind 16,0 m lang. Die Regelfahrdrahthöhe
der offenen Strecken beträgt 5,30 m,
die Systemhöhe 1,60 m (Bild 2). Die Bauart 2.1
wird in halbwindschiefer Bauweise ausgeführt,
wobei das Tragseil in geraden Strecken lotrecht
über der Gleisachse verläuft und der Fahrdraht die
Seitenlage wechselt. In Radien wird das Tragseil
senkrecht über dem Fahrdraht verlegt. Die Fahrdrahthöhentoleranz
beträgt +/-30 mm, das heißt
in einem Abschnitt darf die höchste Fahrdrahthöhe
5,33 m und die niedrigste 5,27 m betragen, jedoch
zwischen zwei Stützpunkten nur um 20 mm
und zwischen zwei Hängern nur noch um 10 mm
unterschiedlich sein.
Die Hänger werden nach ED 134, Ausführung D,
in [9] eingeteilt. Der Abstand der Y-Beiseilhänger vom
Stützpunkt beträgt 2,50 m. Die verbleibende Feld-
338 112 (2014) Heft 6

Fahrleitungsanlagen
weite wird gleichmäßig mit maximal 6,75 m Abstand
geteilt. Die kürzeste zulässige Hängerlänge in Feldmitte
wird auf 55 mm begrenzt (Bild 2). Bei der Oberleitungsbauart
2.1 werden stromfeste Hängerklemmen
verwendet, wobei die Stromfestigkeit durch
zweifaches Verpressen des 10-mm 2 -Hängerseils mit
der Hängerklemme erreicht wird.
1750
5 600
3 850
Tragseil
6 Planung der Oberleitung und
Materialermittlung
Fahrdraht
Die ÖBB-Mitarbeiter nutzten für die Planung der
Oberleitung das evaluierte Planungsprogramm Sicat-Master
[6; 10].
Als Auftraggeber übergibt die ÖBB für die Bauausführung
dem Auftragnehmer mit der Beauftragung
nach EU-konformer Ausschreibung und
Vergabe die genehmigten Ausführungspläne mit
ausführlichem Leistungsverzeichnis sowie mit Lageplänen,
Mastverzeichnissen und Querprofilen,
auch Spitzenbilder genannt.
Mit Hilfe des Fahrleitungsplanungsprogramms
FBauPro, einer Gemeinschaftsentwicklung der ÖBB
und der Fahrleitungsfirmen in Österreich, wird die
Detailplanung durch den Auftragnehmer erstellt.
Durch die Eingabe von spezifischen Mastdaten entsprechend
der Oberleitungsbauart, den mittleren
Längsspannweiten, Auslegerdaten, Leitungen am
Mast und der Gleisgeometrie ergibt sich die Ausführungsplanung
als Datensatz mit der Möglichkeit
zur schematischen Visualisierung. Das Programm ermittelt
anhand dieser Daten die benötigten Bauteile
für den Mast und ermöglicht über Filterfunktionen
auch die Materialermittlung für den zu errichtenden
Streckenabschnitt oder für einzelne Masten. Es
können auch Aufträge für die Fertigung der Bauteile
erstellt und ausgegeben werden.
Nach Einmessung der Maststandorte werden die
Messdaten in FBauPro eingepflegt, so dass dort der
Wirklichkeit entsprechende Daten für die Anbauteile
vorhanden sind. Dabei wird der Mast in Bezug zum
Gleis sowohl in horizontaler als auch in der vertikalen
Position eingegeben. Die Anbaumaßabweichungen
werden dokumentiert und im Programm beachtet.
Im Anschluss lassen sich die Maße der Auslegerelemente
und Anbaumaße durch FBauPro ermitteln
und in Listen dokumentieren.
Nach der Auslegerberechnung folgt die Hängerberechnung
ebenfalls mit FBauPro. Durch die
Eingabe der vor Ort aufgenommenen Längsspannweiten
und Einmessung der Tragseildrehklemmen
lassen sich für die Längsspannweiten die jeweiligen
Hänger berechnen und fertigen. Mit Hilfe von
FBauPro erzeugten Hängermontagelisten lassen
sich die Hänger nach [9], ED 134, montieren (siehe
auch Abschnitt 5.2).
112 (2014) Heft 6
7 015
Nachspanneinrichtungen
400
Stützpunktachse
Bild 7:
Anordnung der Umlenkrollen an der Nachspannvorrichtung, alle Angaben in mm
(Grafik: Autoren).
Bild 8:
Einzelausleger der Oberleitungsbauart 2.1, offene Strecke (Foto: Autoren).
339

Fahrleitungsanlagen
a) 1000
b)
Ax
TS
100
Ax
1000
TS
100
FD
400
150
FD
400
150
Bild 9:
Ausleger in der Streckentrennung, alle Angaben in mm (Grafik: Autoren).
a Ausleger befahren und zugbelastet
FD Fahrdraht
b Ausleger befahren und druckbelastet
TS Tragseil
7 Errichtung der Oberleitung
Bild 10:
Überleitstelle Tullnerfeld, Führung der Fahrdrähte und Tragseile (Foto: Autoren).
Die Oberleitungsmontage im Zeitraum von Oktober
2009 bis Juli 2012 begann im Lainzer Tunnel und
endete in St. Pölten [8]. Insgesamt wurden rund
133 km Kettenwerk errichtet.
Durch die frühzeitige Beauftragung durch die ÖBB
ließen sich viele Montagearbeiten konventionell mit
Straßenfahrzeugen vom Oberbau-Planum aus durchführen,
was sich positiv auf den Baufortschritt und die
Errichtungskosten auswirkte. Die Masten ließen sich
mit herkömmlichen LKW und Ladekranen transportieren
und stellen sowie die Vormontage der Masten
und Ausleger mit kostengünstigen, selbstfahrenden
Arbeitsbühnen ausführen. Die Leitungen konnten vom
Oberbau-Planum aus gezogen werden. Dazu waren
die Planungs- und Vermessungsdaten der noch zu errichtenden
Gleise erforderlich, welche auch als Grundlage
für die Auslegerberechnung dienten.
Die Oberleitung wurde mit gleisgebundenen
Großgeräten und mit Zweiwege-Fahrzeugen montiert.
Das Bild 11 zeigt das Verlegen des Kettenwerks
mit einem Zweiwegefahrzeug in einer Überleitstelle
auf offener Strecke. In Bild 12 ist die Fertigmontage
der Stützpunkte auf der freien Strecke zu sehen. Der
Einbau der Erdungen und Verstärkungsleitungen im
Tunnel ist in Bild 13 dargestellt.
8 Rückstromführung und Erdung
Bild 11:
Verlegen des Kettenwerks auf offener Strecke (Foto: Autoren).
Die Stahlbewehrung der Oberleitungsmasten ist mit
dem Rückleiter 260-AL1/23-A20SA durch ein Seil
Cu50 und Erdungsanschluss an den Masten verbunden.
Die Erdungsbuchse am Mastfuß nimmt den Verbinder
zur Schiene auf. Die metallischen Anbauteile
werden über die an den Masten vorhandenen Erdungsbuchsen
mit Leitern Cu50 geerdet. Bei Gleisen
mit konventionellem Schotterbett werden in jeder
340 112 (2014) Heft 6

Fahrleitungsanlagen
Überlappung die Rückleiter zur Schiene geführt und
dort angeschlossen. Zusätzlich werden ein Kugelfestpunkt
unterhalb des Rückleiters und ein Erdungswinkel
kurz oberhalb der Schienenoberkante am Mast
montiert. Die so ausgerüsteten Masten erhalten eine
Kennzeichnung mit einem gelben Ring. An diesen
Masten sind die Schienen- und Gleise der zweigleisigen
Strecke mit Erdungsseilen verbunden, die auf
offenen Strecken mit Cu50, an den Tunnelportalen
mit Cu95 und in Bahnhöfen und in der Nähe von
Unterwerken mit Cu150 ausgeführt sind.
Bei der festen Fahrbahn auf offenen Strecken und
im Tunnel verbinden Erdungsseile in 180 m bis 200 m
Abstand die Rückleiter mit den Gleisen. In den Überlappungen
im Tunnel wird zusätzlich die Erdungsleitung
am Tunnelfirst mit eingebunden und wie auf
offenen Strecken ein Erdungsring hergestellt. An den
Tunnelportalen und am Übergang von der festen
Fahrbahn auf die Schotterfahrbahn wird ein Erdungsring
mit Leitern Cu95 hergestellt. Die metallenen Anbauteile
im Tunnel sind mit Cu50 mit der Erdleitung
im Tunnelfirst verbunden. Bei der festen Fahrbahn ist
die Bewehrung an den Blockfugen mit Leitern Cu50
überbrückt, so dass eine durchgehende Verbindung
der Bewehrung der festen Fahrbahn entsteht.
Bild 12:
Montage der Stützpunkte auf offener Strecke (Foto: Autoren).
9 Abnahme und Inbetriebnahme
9.1 Abnahme der Oberleitungsanlage
Bei den ÖBB muss jede neue oder umgebaute Oberleitungsanlage
vor der Inbetriebnahme technisch
und funktional abgenommen werden. Der Regelplan
[9], ED 21, enthält die notwendigen Prüfungen, welche
bei größeren Bauvorhaben durchzuführen sind.
Diese sind:
• die Sichtprüfung der bodennahen und –fernen
Anlagenteile
• die berührungslose Fahrdrahtlagemessung
• die Messung der statischen Anhublage
• Kontaktkraftmessungen mit einem Messverfahren
nach EN 50317 [11]
• Erdungsmessungen nach EN 50122-1 [12]
Die Prüfungen sind in einem Abnahmebericht zu
protokollieren, der als Grundlage für die
• Erklärung nach § 40 Eisenbahngesetz 1957 zur
Betriebsbewilligung und die
• Konformitätsbewertung im Teilsystem Energie
heranzuziehen ist.
9.2 Messfahrten zur Inbetriebnahme
Zum Nachweis des TSI-konformen Kontaktverhaltens
wurden Messfahrten mit dem
Bild 13:
Montage der Rückleiter und Verstärkungsleitungen im Tunnel (Foto: Autoren).
• ÖBB-Oberleitungsmesswagen in Doppeltraktion
mit 31 m Stromabnehmerabstand,
• kurzen deutschen Messzug ICE-S und einem
Messstromabnehmer und mit dem
• langen deutschen Messzug ICE-S und zwei
Stromabnehmern
durchgeführt.
Die Neubaustrecke Wien – St. Pölten befuhr
der Messzug ICE-S der Deutschen Bahn mit bis
330 km/h Geschwindigkeit. Das Bild 14 zeigt den
Verlauf der gemessenen Mittelwerte der Kontaktkräfte
sowie die Mittelwerte zuzüglich und abzüglich
der dreifachen Standardabweichung in Abhängigkeit
von der Fahrgeschwindigkeit für offene
Strecken bis 330 km/h Fahrgeschwindigkeit. Die
Messwerte und die statistischen Maximal- und Minimalwerte
blieben innerhalb der nach [3] vorgegebenen
Bandbreite.
112 (2014) Heft 6
341

Fahrleitungsanlagen
F K
450
N
350
300
250
200
150
100
50
2
0
100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 km/h 360
v
Bild 14:
Gemessene Mittelwerte F K der Kontaktkräfte und dreifache Standardabweichung in Abhängigkeit
der Fahrgeschwindigkeit v für die Oberleitungsbauart 2.1 (Grafik: Autoren).
gemessener Mittelwert der Kontaktkraft
Mittelwert minus drei Standardabweichungen
Mittelwert plus drei Standardabweichungen
1 Mittelwert nach [4]
2 Mittelwert nach [4] minus drei Standardabweichungen
3 Mittelwert nach [4] plus drei Standardabweichungen
120
mm
100
90
80
70
60
50
40
e 30
20
10
0
-10
-20
-30
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 s 75
t
Bild 15:
Fahrdrahtanhub e über der Zeit t an zwei stationären Messstellen bei der Befahrung mit
dem Zug ICE-S mit 330 km/h (Grafik: Autoren).
blau Messung bei km 23,436
rot Messung bei km 23,472
In Bild 15 ist der Verlauf des Anhubs über der Zeit
an zwei stationären Messstellen bei der Befahrung
mit dem Zug ICE-S mit 330 km/h dargestellt. Bei
der Durchfahrt des Zuges betrug der beobachtete
Fahrdrahtanhub an den beiden Messstellen rund
125 mm beziehungsweise 110 mm. Auch diese Messungen
bestätigten die Eignung der Bauart 2.1 für
den Betrieb mit 300 km/h.
3
1
10 Betriebserfahrungen
Die Reglementierungsabteilung, die Instandhaltungsstellen
und Anlagenservicecenter (ASC) haben
zwischenzeitlich mit dem Motorturmwagen alle
Streckenabschnitte befahren. Die erste Kontaktkraftmessfahrt
mit dem ÖBB-Oberleitungsmesswagen
mit maximaler Befahrgeschwindigkeit der einzelnen
Streckenabschnitte fand ebenfalls statt.
Die Auswertung dieser Inspektionen und Messergebnisse
im gesamten Streckenabschnitt zeigte nur geringfügige
Mängel, welche inzwischen behoben wurden.
Die TSI-konforme Oberleitungsanlage im gesamten Abschnitt
der NBS Wien – St. Pölten hat den einjährigen
Probebetrieb ohne Störungen absolviert und wird weiterhin
als technische Infrastruktureinrichtung für einen
zuverlässigen Traktionsbetrieb im Zusammenwirken zwischen
Oberleitungsanlage und Stromabnehmer sorgen.
Literatur + Links
[1] ÖBB Infrastruktur Bau: Neubaustrecke Wien – St. Pölten.
Projektbroschüre Ausgabe 02.2009. http://www.oebb.
at/infrastruktur/de/5_0_fuer_ Generationen/5_4_Wir_
bauen_fuer_Generationen/5_4_5_Schieneninfrastruktur_
abgeschlossene_Projekte/Donauachse_Westbahn/
Neubaustrecke_Wien_-St.Poelten/_Dms_Dateien/_
Printproduktionen_Neubaustrecke_Wien_St_Poelten.jsp
[2] Schindlegger, H.; Polzhofer­Girstmair, G.; Neulinger, M.:
Wienerwaldtunnel – Elektrotechnische Ausrüstung. In:
Elektrische Bahnen 108 (2010), H. 7, S. 297–303.
[3] Entscheidung 2002/733/EG: Technische Spezifikation für die
Interoperabilität des Teilsystems Energie des transeuropäischen
Hochgeschwindigkeitsbahnsystems In: Amtsblatt der
europäischen Gemeinschaften Nr. L245 (2002), S. 280 – 369.
[4] Dreßler, Th.: Ausbauplan 2011 – 2016 für die österreichische
Bahninfrastruktur. In: Elektrische Bahnen 109
(2011), H. 8, S. 384–396.
[5] ÖBB Infrastruktur Bau: Die neue Hochleistungsstrecke
Wien Meidling – St. Pölten. Fertigstellungsbroschüre
Hochleistungsstrecke Wein Meidling – St. Pölten, Ausgabe
12.2012.
[6] Kießling, F.; Puschmann, R.; Schmieder; A.: Fahrleitungen
elektrischer Bahnen. Erlangen-München, Verlag Publicis
MC&D, 3. Auflage, 2014.
[7] Kurzweil, F.; Furrer, B.: Deckenstromschienen für hohe
Fahrgeschwindigkeiten. In: Elektrische Bahnen 109
(2011), H. 8, S. 398–403.
[8] Hofbauer, G.: Wienerwaldtunnel – Montage der Oberleitung.
In: Elektrische Bahnen 111 (2013), H. 6-7, S. 425–429.
[9] ÖBB-Regelwerk: DB 945 Ausführungszeichnungen über
die ÖBB-Einheitsfahrleitung, ED Systemzeichnungen.
[10] Burkert, W.: Oberleitungsplanung mit der erweiterten
Software Sicat-MASTER. In: Elektrische Bahnen 108
(2010), H. 8-9, S. 377–384.
[11] EN 50317:2002: Bahnanwendungen – Stromabnahmesysteme
– Anforderungen an und Validierung der
Messungen des dynamischen Zusammenwirkens zwischen
Stromabnehmer und Oberleitung.
[12] EN 50122-1:2011: Bahnanwendungen – Ortsfeste Anlagen
– Elektrische Sicherheit, Erdung und Rückleitung
– Teil 1: Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag.
342 112 (2014) Heft 6

Fahrleitungsanlagen
AUTORENDATEN
Dipl.-Ing. Guido Kirmaier (40),
Ingenieurstudium an der Hochschule
Hannover mit Fachrichtung Baubetrieb
und Projektmanagement, Betriebswirtschaftsstudium
(BA) berufsbegleitend an
der Hochschule Magdeburg – Stendal;
seit 2002 bei der Firma Siemens TS EL
SG N, ab 2006 bei der SPL Powerlines
Germany GmbH in zahlreichen Projekten
tätig als Projektleiter Oberleitung
in Deutschland; von 2009 bis 2012 als
Projektleiter Oberleitung in Österreich
für die Projekte NBS Wien – St. Pölten
und NBS Unterinntal.
Adresse: SPS Powerlines Germany
GmbH, Hans-Böckler-Str. 42-44,
30851 Langenhagen, Deutschland;
Fon +49 511 740 886-678, Fax: -650;
E-Mail: Guido.Kirmaier@powerlinesgroup.com
Ing. Franz Kurzweil (57), Elektrolehre
bei den ÖBB und Elektroinstallateur
sowie Fahrleitungsmonteur, Abendstudium
der Elektrotechnik an der Höheren
Technischen Lehranstalt in Wien 1; ab
1978 Sachbearbeiter für Oberleitungsanlagen,
Projektplanung und Instandhaltungsmanagement
für Oberleitungsanlagen,
ab 1994 Systembearbeiter für
Oberleitungsanlagen in der Reglementierung
und seit 1998 Systemverantwortlicher
für ÖBB- Oberleitungsanlagen;
seit 2005 verantwortlich für die
Reglementierung von 50-Hz-Energietechnikanlagen,
Weichenheizungsanlagen
und 16,7-Hz-Bahnstromanlagen
sowie Fernwirk- und Leittechnikanlagen
einschließlich Zulassung von Produkten
und Systemen; derzeit Teamleiter Systeme
und Produkte, Regelwerke Energie.
Adresse: ÖBB Infrastruktur AG, Praterstern
4, 1020 Wien, Österreich;
Fon: +43 1 93000-34684; Fax: -25287
E-Mail: franz.kurzweil@oebb.at
Wechselstrom-Zugbetrieb in Deutschland
Band 3: Die Deutsche Reichsbahn Teil 1 – 1947 bis 1960
Eine einzigartige, chronologische Beschreibung der Entwicklung der Triebfahrzeuge, Bahnstromversorgungs-
und Fahrleitungsanlagen sowie des Werkstättenwesens dieser Zeit.
Das Werk veranschaulicht die Zusammenhänge zwischen den technischen, wirtschaftlichen sowie
den gesellschaftlichen und politischen Entwicklungen dieser Epoche.
P. Glanert / T. Scherrans / T. Borbe / R. Lüderitz
1. Auflage 2012, 240 Seiten mit CD-ROM, Hardcover
Bestellung per Fax: +49 201 / 82002-34 oder abtrennen und im Fensterumschlag einsenden
Ja, ich bestelle gegen Rechnung 3 Wochen zur Ansicht
___ Ex. Wechselstrom-Zugbetrieb in Deutschland – Band 3 (Teil 1)
1. Auflage 2013, ISBN: 978-3-8356-3219-6
Normalpreis pro Einzelband: € 49,90 (zzgl. Versand)
Preis für eb - Abonnenten € 44,90 (zzgl. Versand)
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343
PAWZD31013

Bahnenergieversorgung
Autotransformatorsystem für die
Luino-Linie
Martin Aeberhard, Egon Basler, Zollikofen; Felix Leu, Luzern
Auf der grenzüberschreitenden Strecke von Giubiasco (CH) nach Luino (I) wird zur Steigerung der
Leistungsfähigkeit der Bahnenergieversorgung erstmals im Netz der SBB ein Autotransformatorsystem
realisiert. Gegenüber vergleichbaren Projekten waren spezielle Herausforderungen zu bewältigen
und spezielle Lösungen zu entwickeln.
AUTO-TRANSFORMER SYSTEM FOR THE LUINO-RAILWAY SERVICE
For the first time, an auto-transformer system has been realised on the cross-border route from
Giubiasco (Switzerland) to Luino (Italy) in the network of Swiss Federal Railways (SBB) to en-hance
the effectiveness of railway electrical power supply systems. Compared to similar projects, special
challenges had to be coped with and special solutions developed.
UN SYSTÈME D’AUTOTRANSFORMATEUR POUR LA LIGNE DE LUINO
Sur la ligne internationale Giubiasco (Suisse) – Luino (Italie), un système d’autotransformateur est
en cours de réalisation pour accroître le rendement de l’alimentation électrique, une première sur
le réseau CFF. Par rapport à d’autres projets comparables, il a fallu surmonter des problèmes spécifiques
en développant des solutions appropriées.
1 Einführung
Die Luino-Linie ist eine südliche Zubringerstrecke zum
Gotthard (Bild 1). Die Strecke diente ursprünglich vor
allem dem Lokalverkehr und wurde als letzte Strecke
des SBB-Netzes 1960 elektrifiziert. Trotz der Tatsache,
dass die Strecke eingleisig ist, hat ihre Bedeutung im
Gütertansitverkehr über die Gotthard-Achse stetig zugenommen.
Der Grund liegt vor allem in ihrer Lage
als direkte Verbindung zwischen der Gotthardstrecke
und künftig dem Ende 2016 in Betrieb gehenden
Gotthard-Basistunnel (GBT) sowie den Terminals des
kombinierten Verkehrs in Busto Arsizio und Gallarate
in Norditalien. Heute verkehren etwa ein Drittel des
Gotthard-Gütertransitverkehrs über die Luino-Linie,
während die anderen zwei Drittel über die Ceneri-
Strecke und den Grenzübergang in Chiasso geführt
werden. Nach Inbetriebnahme des GBT wird mit einer
weiteren Steigerung des Verkehrs gerechnet. Im
Personenverkehr hat die Strecke dagegen ausschließlich
regionalen Charakter und wird von S-Bahn-Zügen
der TILO (Ticino – Lombardia, gemeinsames Tochterunternehmen
von SBB und Trenord) befahren.
Eine Besonderheit der Luino-Linie besteht darin,
dass die Systemtrennstelle zwischen der schweizerischen
Bahnenergieversorgung mit AC 15 kV 16,7 Hz
und der italienischen mit DC 3 kV mitten im Bahnhof
Luino angeordnet ist, etwa 15 km südlich der
Landesgrenze. Die Versorgung des auf italienischem
Staatsgebiet liegenden Abschnittes mit Traktionsenergie
obliegt ausschließlich den SBB. Die Bahnenergieversorgungsanlagen
mit Oberleitung, 15-kV-
Hilfsleitung und Schaltposten auf diesem Abschnitt
gehören jedoch der Rete Ferroviaria Italiana (RFI) und
bestehen im Wesentlichen aus an die andere Spannung
angepassten RFI-Standard-Komponenten.
Die vorhandene einphasige Stichspeisung ab Unterwerk
(UW) Giubiasco ermöglicht bereits heute
nur noch eine knapp genügende Spannungsstabilität.
Der zunehmende Güterverkehr macht, nebst
anderen Anpassungen wie Doppelspurinseln und
Reduktion der Zugfolgezeiten, eine Steigerung der
Leistungsfähigkeit der Bahnenergieversorgung unumgänglich.
Dabei wird erstmals in der Bahnenergieversorgung
der SBB ein Autotransformatorsystem
(AT-System) mit AC 30/15 kV 16,7 Hz eingeführt.
2 Betriebliche Anforderungen
Wegen ihrer eingleisigen Anlage ist die Kapazität der
Luino-Linie trotz Verbesserungsmaßnahmen wie einem
Doppelspurabschnitt bei Contone und Blockverdichtungen
begrenzt. Nachts, wenn der Personenverkehr
ruht, kann die Güterzugskapazität gesteigert
werden, indem die Züge paketweise abwechselnd in
der einen und anschließend in der anderen Richtung
„durchgeschleust“ werden. Das Pflichtenheft für den
Ausbau der Bahnenergieversorgung auf der Luino-
Linie sieht denn auch genau dieses Betriebskonzept
als dimensionierungsbestimmend vor, und zwar mit
344 112 (2014) Heft 6

Bahnenergieversorgung
Bild 1:
Lage der Luinio-Linie im Streckennetz de SBB (Zeichnung: SBB).
Paketen von bis zu acht Zügen, mit einer Anhängelast
von je 2 000 t und bei 4 min Zugfolgezeit. Es ist
anzumerken, dass der Bahnhof Luino nebst diversen
anderen Gleisen über nicht weniger als neun elektrifizierte
Durchgangsgleise verfügt. Es ist daher ohne
weiteres möglich eine derartige „Batterie“ von Zügen
aus Luino Richtung Gotthard abfahren zu lassen,
insbesondere auch weil bereits heute die meisten
Züge mit Mehrsystemlokomotiven bespannt sind
und somit der Lokomotivwechsel entfällt.
Traktionstechnisch genügt auf der Luino-Linie
eine vierachsige 5,6-MW-Lokomotive für einen solchen
Zug. Zwar ist gemäß aktuellen Planungen bei
den meisten Zügen ein Traktionswechsel in Bellinzona
vorgesehen; ebenfalls denkbare durchlaufende
Züge mit dieser Anhängelast müssten aber im GBT
mit Doppeltraktion bespannt werden. Deren zusätzliches
Leistungsangebot wäre gerade auch auf
der eingleisigen Luino-Linie für das Beschleunigen
nach Signalhalten willkommen. Aus diesem Grund
ist die Doppeltraktion für die Bemessung der Bahnenergieversorgung
bei allen Zügen vorgesehen. Das
bedeutet, dass bis zu 16 Lokomotiven gleichzeitig
unterwegs sein können, der maximale Kurzzeit-Leistungsbezug
auf der Linie kann in einem solchen Fall
40 MW übersteigen.
3 Untersuchte Varianten und
Wahl der Bestvariante
3.1 Konventionelles Unterwerk mit
132-kV-Stichleitung
Das Unterwerk wurde nicht am südlichen Ende
in Luino, sondern in der Nähe der Landesgrenze
bei Ranzo vorgesehen. Dies hätte eine genügende
Spannungsstabilität bis Luino ermöglicht, allerdings
wäre das Unterbringen des Unterwerks in der steilen
Hanglage und innerhalb der bevorzugten Wohnund
Urlaubsregion sehr schwierig geworden. Das
noch größere Problem wäre allerdings der Bau einer
132-kV-Leitung von einer neu zu erstellenden
132-kV-Schaltanlage im Raum Magadino bis zum
neuen Unterwerk gewesen. Eine Realisierung als Freileitung
war so gut wie ausgeschlossen. Es blieb eine
Lösung als Kabelleitung, entweder mit Verlegung
der Kabel im Bahntrasse oder alternativ auch als Seekabel
im Lago Maggiore. Dies hätte aber die Kosten
massiv in die Höhe getrieben, die Variante neues
Unterwerk plus Kabelanspeisung war denn auch die
teuerste aller untersuchten Varianten. Es war auch
zu berücksichtigen, dass der weiteren Verkabelung
des SBB-Hochspannungsnetzes enge Grenzen ge-
112 (2014) Heft 6
345

Bahnenergieversorgung
setzt sind [1], die man nur sehr ungern für eine im
zeitlichen Durchschnitt schlecht genutzte Leitung
beansprucht hätte. Aus all diesen Gründen war die
Variante neues Unterwerk mit 132-kV-Stichleitung
der Variante AT-System deutlich unterlegen.
3.2 Frequenzumrichter mit Einspeisung
auf 15 kV
Unweit südlich der Landesgrenze besteht in Musignano
eine Schaltanlage des europäischen 380-kV-Verbundnetzes.
Dort wäre der Anschluss eines Frequenzumrichters
grundsätzlich denkbar gewesen. Diese Lösung
hätte den Zusatzvorteil einer redundanten Versorgung
von Süden her gehabt. Da aber bei Unterbruch der
Oberleitung auf der Luino-Linie ein ordentlicher Betrieb
ohnehin nicht mehr möglich ist, muss dieser Vorteil
stark relativiert werden. Die Variante war bezüglich
Investitionskosten ebenfalls deutlich teurer als die Lösung
mit Autotransformatoren, außerdem hätten die
Kosten für die Energiedurchleitung über das 50-Hz-
Netz die Lebenszykluskosten zusätzlich verteuert.
3.3 Blindleistungskompensation
Es wurden Varianten untersucht mit geregelten
Blindleistungskompensatoren in der Nähe der Landesgrenze
und/oder in Luino. Solange nur mit Einfachtraktion
gefahren wird, lässt sich mit einer solchen
Lösung eine genügende Spannungsstabilität
erzielen. Bei der geforderten Bespannung der Züge
mit Doppeltraktion kann dagegen die benötigte
Leistung trotz Einspeisung von kapazitiver Blindleistung
nicht mehr übertragen werden.
3.4 2 x 15 kV mit Autotransformatoren
Das nachtstehend näher beschriebe System AC
30/15 kV 16,7 Hz mit Autotransformatoren hat alle
Anforderungen am besten und mit dem günstigsten
Kosten-Nutzen-Verhältnis erfüllt. Es können alle
Züge mit Doppeltraktion bespannt sein und mit maximaler
Anhängelast verkehren. Einzig wenn noch in
größerem Maß ältere Stufenschalterloks eingesetzt
werden sollten, müsste wegen deren Blindleistungs-
1001
1 2
3
UW Giubiasco
1002 1004 1003
6
7 8 7L
8L
7F-
Feeder – 15 kV
Cadenazzo
~km 159,500
Autotransformator
Reserve
Feeder – 15 kV
10
70
Magadino
~km 167,000
Feeder – 15 kV
San Nazzaro
~km 170,500
Feeder – 15 kV
nach
Bellinzona
U1/3 U3/7
AT AT AT
nach
Lugano
1
+ 15 kV
19LP
19L
19LR
2 3 6
7R
AT3
1
3 7
1 3
7
356
363
368 372
456
Giubiasco
~km 154,000
561 565 570
21 23 27
1
3 7
1 3
Riazzino
~km 163,900
Tenero
~km 167,800
Locarno
~km 172,000
Autotransformator
Feeder – 15 kV
10 70
Autotransformator
Feeder – 15 kV
Feeder – 15 kV
Pino-Tronzano
~km 63,700
Maccagno
~km 56,700
Luino
~km 50,700
10 70
12
AT3
1
21
27 21 27
1
3
1
AT3
372 375
Ranzo-S.Abbondio
~km 173,700
Schweiz
18
7
Ranzo-Confine
~km 175,900 SBB
~km 65,600 RFI
Italien
AC 15 kV 16,7 Hz
DC 3 kV
nach
Laveno
Bild 2:
Projekt-Streckenschema Luino-Linie (Zeichnung: SBB).
rot neue oder angepasste Anlagenteile in der Schweiz
blau neue Anlagen in Italien
346 112 (2014) Heft 6

Bahnenergieversorgung
bedarf beim beschriebenen Maximalbetrieb die Zugfolgezeit
etwas vergrößert werden. Dies ist aber bereits
heute nur noch selten der Fall und für die Zeit
nach Eröffnung des GBT nicht mehr vorgesehen,
sodass diese Einschränkung kaum ins Gewicht fällt.
3.5 Variantenwahl
Aus den beschriebenen Gründen war die Variantenwahl
letztendlich einfach. Nur das AT-System erfüllte
die Anforderungen mit gutem Kosten-Nutzen-Verhältnis
und erlaubte dank der geringfügigen baulichen
Eingriffe eine Realisierung in verhältnismäßig kurzer
Zeit. Es wurde deshalb dem Projekt zugrunde gelegt.
Mit dem Projekt Bahnenergieversorgung Luino-Linie
wird erstmals in der Schweiz eine Strecke mit AT-
System realisiert. Das Projekt hat eine vierjährige Planungsgeschichte
hinter sich. Aktuell werden die ersten
Arbeiten entlang der Strecke zwischen Cadenazzo
und Luino, sowie im UW Giubiasco ausgeführt.
Die Prinzipschaltung (Bild 2) zeigt vereinfacht
den Aufbau der Bahnenergieversorgung auf der
Luino-Linie. Im UW Giubiasco werden am Speisepunkt
1003 drei Autotransformatoren angeschlossen,
davon genügen zwei für die Leistungsbereitstellung
für die Luino-Linie. Der dritte parallel
geschaltete Autotransformator dient als permanent
mitlaufende Reserve.
Ab dem UW Giubiasco wird über zwei 800 m lange
Kabel bei der Morobbia-Brücke die zweimal 15 kV
auf die Trasse nach Cadenazzo geführt. Der Negativfeeder
(-15 kV) wird als Speiseleitung auf den Gestängen
der Oberleitung nach Cadenazzo geführt.
Die Autotransformatoren selbst werden auf Eisenbahnwagen
montiert, um sie gegebenenfalls umsetzen
zu können. Ausgangs der Station Cadenazzo bei
Contone befindet sich der erste fahrbare Autotransformator,
welcher als Reserve zur Verfügung steht.
Im Falle eines Ausfalls der nachfolgenden zwei Autotransformatoren
kann dieser ersatzweise für den
defekten Autotransformator an den gewünschten
Aufstellungsort verschoben werden.
Der nächste Autotransformator folgt in Ranzo
Sant’Abbondio. In Ranzo Sant’Abbondio sind die
Platzverhältnisse besonders schwierig. Zwischen
dem Einschnitt der bergwärts führenden Straße,
einer Brücke und dem steil abfallenden Hang
Richtung See konnte nur eine Fläche von 5 x 20 m²
nutzbar gemacht werden. Der letzte mobile Autotransformator
steht im Bahnhof Luino. Ein entscheidender
Vorteil im Fall der Luino-Linie ist die
Tatsache, dass bereits auf der ganzen Streckenlänge
eine Hilfsleitung (Bild 3) vorhanden ist, die
jetzt als Negativfeeder „umgenutzt“ werden kann.
Ohne das Vorhandensein dieser Hilfsleitung wären
die Kosten für die Erstellung des Gesamtsystems
fast doppelt so hoch gewesen.
4.2 Fahrbare Autotransformator-
Stationen
Im steil zum See abfallenden Gelände war die Wahl
einer mobilen Lösung mit Autotransformatoren
(AT) entscheidend für die Umsetzbarkeit des Projekts.
Die fahrbaren AT-Stationen sind das Kernstück
des Projekts (Bild 4). Der größte Teil der Kosten
4 Projektbeschreibung
4.1 Schaltung
112 (2014) Heft 6
Bild 3:
Luino-Linie am Lago Maggiore bei Magadino (Foto: SBB).
Gut sichtbar sind auf dem Mastaufsatz die zukünftig als
Negativfeeder genutzte Hilfsleitung, sowie eine Stations-Umgehungsleitung,
deren Funktion unverändert bleibt.
Schnittstellenschrank
Rückleiterschrank
Nullleiter
4 x 150 mm 2
Fahrleitungsmast
Negativ-Feeder – 15 kV
Lastschalter
Transformator
Hinleiter 3 x 240 mm 2
Ölwanne
Ölabscheider
Hömerschalter
(sichtbare Trennung)
Bild 4:
Ansicht der mobilen Autotransformatoranlage mit Lastschaltern (Zeichnung: SBB).
FSG
FSG
Erdungsschrank
Containerlastschalter
347

Bahnenergieversorgung
UW Giubiasco Locarno AT-Schutz
FLS für AT-System
UU
FLS
132 kV 15 kV
VV
1003
+
0
–
+
0
–
+
–
+
0
–
Cadenazo
Bild 5:
Wirkungsbereich der Schutzkonzepte (Zeichnung: SBB).
M
M M M
19L
entfällt auf die Realisierung der fahrbaren AT-Stationen.
Die AT-Stationen bestehen aus vier klar abgrenzbaren
Bestandteilen. Der Wagen mit der integrierten
Ölauffangwanne bildet die Grundlage.
Unmittelbar über der Ölauffangwanne befindet sich
der Autotransformator. Um den Autotransformator
allseitig von der Bahnenergieversorgung abtrennen
zu können, werden Lastschalter eingesetzt. Deren
zwei befinden sich in einer Schalterkabine zwischen
Transformator und Wagenbegrenzung. Auf der gegenüberliegenden
Seite ist der Niederspannungsteil
der AT-Station aufgebaut.
4.3 DC-Streuströme
+
0
–
Ranzo
In Luino erfolgt die Trennung zwischen der
schweizerischen AC- und der italienischen DC-
Bahnenergieversorgung mitten im Bahnhof über
kurze spannungslose, nicht geerdete Oberleitungsabschnitte,
die Schienen und Rückleiter sind
alle miteinander verbunden. Entsprechend muss
mit massivem Eindringen von DC-Streuströmen
auch in die Anlagen der AC-Seite gerechnet werden,
dies obwohl RFI vor wenigen Jahren in Luino
ein neues DC-Unterwerk gebaut hat. Dieses verbesserte
die Situation spürbar, vorher wurde die
Strecke nur vom etwa 17 km weiter südlich gelegenen
UW Laveno aus im Stich gespeist.
Erschwerend kommt hinzu, dass im Grenzbahnhof
Chiasso eine noch wesentlich großflächigere und engere
Verflechtung von AC- und DC-Anlagen besteht.
Zwischen den beiden Systemwechselbahnhöfen
Luino und Chiasso besteht über die Rückleiter der
SBB-Bahnstrecken, sowie über die Erdseile von Hochspannungsleitungen
der SBB und anderer Netzbetreiber
offenbar ein genügend niederohmiger Pfad,
sodass trotz der geografischen Distanz von rund
70 km nicht unwesentliche DC-Ausgleichströme auftreten
und gemessen werden können. Probleme aus
dieser Situation manifestieren sich durch allerdings
schwierig zuordenbare Korrosionsprobleme, exzessiven
Transformatorlärm wegen Sättigungseffekten
+
0
–
Luino
+
0
–
in 50-Hz-Unterwerken sowie Hauptschalterauslösungen
auf Triebfahrzeugen wegen Ansprechen der
100-Hz-Überwachung.
Umfangreiche Messungen im ganzen Perimeter
zwischen Luino und Chiasso haben eine Fülle von
Erkenntnissen und Messwerten geliefert, unter anderem
Gleichstromkomponenten in den Rückleitern auf
der AC-Seite von Luino mit 24-h-Mittelwerten zwischen
100 und 150 A und Spitzenwerten bis 750 A
sowie langzeitige Gleichspannungs-Schienenpotentiale
von etwa 7,5 V mit Spitzenwerten bis zu 60 V.
Mittelfristig streben die SBB eine grundsätzliche
Sanierung dieser Streustromsituation im Südtessin
an, darüber soll zu gegebener Zeit in einem separaten
Beitrag berichtet werden.
Kurzfristig blieb jedoch nichts anders übrig als
die Autotransformatoren „streustromfest“ zu spezifizieren.
Mithilfe der genannten Messwerte und
von Modellen der zukünftigen Situation konnte die
DC-Belastung der Autotransformatoren berechnet
werden. Im Worst Case ist eine zusätzliche Wicklungsbelastung
mit Gleichstrom von 33 A und eine
Gleichstrommagnetisierung mit 27 A anzunehmen,
die sich aus der größten Differenz der Gleichströme
in beiden Wicklungsteilen ergibt. Dieser Werte
sind für die Auslegung des magnetischen Kreises der
Transformatoren und insbesondere für deren Lärmdesign
zu berücksichtigen.
4.4 Schutz
4.4.1 Allgemeines
Das Schutzkonzept dieser neuen 36,8 km langen AT-
Strecke entstand im SBB-Team Schutztechnik in enger
Abstimmung mit den Spezialisten vom Systemdesign,
Primärtechnik und der Projektleitung (Bild 5).
4.4.2 Fahrleitungsschutz (FLS)
Verschiedene Varianten, wie beispielsweise der
Einsatz von ein- oder zweiphasigen Fahrleitungsschutzsystemen,
vergleichbar mit dem Schutz im
132-kV-Netz, verschiedene Standorte und Anzahl
und auch die Variante nur mit dem „einphasigen“
Fahrleitungsschutz, direkt vor der Bildung des
AT-Systems wurden verglichen. Diskussionen mit
AT-Fachexperten anderer Länder, sowie Informationen
aus Fachartikeln [2] zeigten schnell auf, dass
es für diese „einfache“ Topologie genügt, den
Fahrleitungsschutz wie gewohnt einphasig, vor
der Bildung des AT-Systems aufzubauen (Bild 2,
am Speisepunktschalter 1003).
Mit diesem Konzept resultiert eine Kurzschluss-
Selektivität über die gesamte AT-Strecke mit der
Länge von 36,8 km. Bei einem Kurzschluss wird
348 112 (2014) Heft 6

Bahnenergieversorgung
immer das gesamte AT-System zwischen Giubiasco
und Luino durch den Schutz kurzzeitig spannungslos
geschaltet, bis durch die automatische Prüfeinrichtung
bei momentanen Fehlern innerhalb 10 s
wieder zuschaltet wird. Bei permanenten Störungen
kann der Kurzschluss über die manuelle Prüfung in
der Leitstelle festgestellt und der fehlerbehaftete
Abschnitt durch die vorhandenen Lastschalter frei
geschaltet werden. Ein permanenter Fehler wird bei
der mehrheitlich einspurigen Strecke in vielen Fällen
zu Streckensperrungen führen.
Ein Nachteil mit dem einphasigen Schutzsystem,
angeordnet vor dem AT-System, liegt in den
beschränkt nutzbaren Fehlerortsinformationen ab
diesem Schutz, da die Fehlerimpedanz alles andere
als linear verläuft und auch eine Zuordnung
zur Oberleitung oder zum Negativfeeder nicht gelingt.
Diesem Nachteil stehen gewichtige Vorteile
durch die Verwendung der Standardschutzkomponenten,
das erheblich kleinere Mengengerüst,
das heißt keine weiteren Leistungsschalter, Prüfschaltungen
und Wandler sowie die Einfachheit
des Konzepts gegenüber.
Nach 21,9 km ab UW Giubiasco verläuft die Linie
auf italienischem Staatsgebiet entlang dem südöstlichen
Ufer des Lago Maggiore über weitere 14,9 km.
Diese Oberleitungsanlagen werden vom italienischen
Unterhaltsdienst betreut. Damit im Störungsfall die
richtige Organisation avisiert werden kann, wird an
der Grenze ein Fahrleitungsschutz nur zur Fehlerortung
in der Oberleitung und im Negativfeeder realisiert.
Damit wird der oben erwähnte Nachteil der
wenig selektiven Fehlerortung teilweise kompensiert.
4.4.3 AT-Schutz
Beim AT-Schutz wurden ebenfalls verschiedene Lösungen
studiert. Die Bandbreite reichte von „Transformatorschutz
durch den Fahrleitungsschutz abgedeckt“
bis zur Anwendung des vollständigen
Schutzkonzeptes für einen großen Unterwerkstransformator.
Im Bewusstsein dass in der 16,7-Hz-Schutztechnik
nur wenige Lieferanten Schutzapparate liefern
und Weiterentwicklungen beispielsweise für den
AT-Schutz für den kleinen Markt unverhältnismäßig
viel kosten, wurden realisierbare Lösungen gesucht.
Diverse Abklärungen mit diesen wenigen Schutzlieferanten,
dem Bundesamt für Verkehr (BAV) und
auch SBB-intern zu den Kommunikationsmöglichkeiten
führten zu folgender Lösung:
1 Die Autotransformatoren erhalten einen eigenen,
einfachen Schutz der Hauptschutzfunktion
Differentialschutz. Die Wahl fiel auf eine
flexible Schutzhardware, welche über das IEC
60870-5-103-Protokoll neben den Meldungen
auch weitere Störungsinformationen liefert, unter
anderem auch den abgeschalteten Strom.
2 Ebenfalls wird das Ansprechen des Buchholzschutzes
der Autotransformatoren gemeldet,
was direkt zur Auslösung führt und gleichzeitig
ein Störschrieb im Transformatorschutz
triggert.
3 Am Standort der Autotransformatoren werden
Lastschalter eingesetzt. Die Schutz-Auslösung
erfolgt über einen Fernauslösebefehl zum
Leistungsschalter im speisenden UW Giubiasco,
Speisepunkt 1003. Die Kommunikation dazu
geschieht über IP und via das auch in Italien, in
Luino vorhandene SDH-Netz (Synchrone Digitale
Hierarchie) von SBB-Telecom. Die Verbindung
wird durch die Endgeräte überwacht und
garantiert zeitlich eine Befehlsübertragung in
weniger als 40 ms. Die Fernauslösebefehle sind
außerhalb der Leittechniksysteme realisiert. Die
gleiche Endgerätetechnik wird für die Schutzsignalübertragung
beim Fahrleitungsschutz im GBT
oder bei der neuen Durchmesserlinie Zürich,
direkt über Lichtwellenleiter mit weniger als 5 ms
Übertragungszeit, ebenfalls angewendet.
Damit kann mit bekannten Standardprodukten
und der durch SBB-Telecom an den Standorten
kostengünstig realisierbaren Schutzkommunikation
ein zweckmäßiges Schutzkonzept für diese
erste AT-Strecke der SBB realisiert werden. Die
schutztechnisch selektiv überwachten Autotransformatoren
unterstützen den Netzbetrieb in der
Selektivitätsfrage und Zuordnung von Auslösungen
auf die Oberleitungsanlage gegenüber den
hoffentlich seltenen Fehlern in den AT-Stationen.
Weiter werden auch stromschwache Fehler im Autotransformator
durch den Differentialschutz oder/
und Buchholzschutz direkt geklärt, bevor sehr große
Schäden entstehen können. Auslösungen durch
den Transformatorschutz führen zur Auslösung des
entfernten Leistungsschalters in Giubiasco, wobei
in der stromlosen Pause die Lastschalter beim Autotransformator
automatisch öffnen.
Das vollständige Schutzkonzept wurde gleichzeitig
mit dem Schutzkonzept „Südtessin“ mit dem
neuen Ceneri-Basistunnel erstellt und in einer auch
für Schutzingenieure neuen Art dargestellt (Bild 6).
Der Großteil der vom Gesetzgeber über die AB-EBV
AB 44f [3] verlangten Kriterien zum Schutzkonzept
wie Fehlerarten und erforderliche Schutzfunktionen,
Abschaltzeiten, Selektivität, Schutzzuverlässigkeit
sind so auf einer Darstellung ersichtlich und recht
einfach nachvollziehbar.
4.4.4 Schutz nach Locarno
Nach 5,5 km ab UW Giubiasco zweigt eine Bahnlinie
in Cadenazzo nach Locarno (18 km) ab. Diese
im Stich gespeiste Strecke wurde früher über eine
112 (2014) Heft 6
349

Bahnenergieversorgung
LS LS LS
4004 4006 4007
LS
1003
TR-SS 15 kV
UW Giubiasco
Kurzschluss
Fahrleitung-Feeder/
Fahrleitung-Erde/
Feeder-Erde
M2: Sammelschienenschutz
mit integriertem Reserveschutz
CT Überstromzeitschutz
I > t der
Alle LS
B.1
SS
30 ms + 1 s + 45 ms
Kurzschluss
Autotransformator
(am Beispiel
Autotransformator in
Ranzo)
Überlast
(am Beispiel
Autotransformator
in Ranzo)
CT B.1
VT B.1
Hauptschutz: FLS
Überstromzeitschutz
I
CT B.1
>>>
CT B.1/
VT B.1
Impedanzschutz
Z1–Z3
LS
1003
LS
1003
Hauptschutz: FLS
CT B.1/ Impedanzschutz
VT B.1 Z1–Z3
LS
1003
Z 1–Z 3: 35 ms + 0 s + 45 ms
Hauptschutz: FLS
CT B.1/ Überlastschutz
Temp.
Ith
LS
1003
Auslösung auf
Leistungsschalter
AT Giubiasco
I >>>: 5 ms + 0 s + 45 ms
Z 1–Z 3: 35 ms + 0 s + 45 ms
Auslösezeit:
Relaiszeit + Staffelzeit +
Leistungsschalter
Schutzfunktion
AT Cadenazzo
Fahrleitung
Rückleiter
Feeder
– 15 kV
Hauptschutz: AT-Schutz
CT
C.1-3
Differentialschutz
∆I
75 ms + 0 s + 45 ms
LS
1003
M1
Buchholz
1003
LS
Buchholzschutz
30 ms + 0 s + 45 ms
Hauptschutz: AT-Schutz
CT C/ Überlastschutz LaS 10/
Temp. Ith 70/AT3
AT Ranzo
LaS
AT3
CT C.3
CT C.1 CT C.2
LaS 10
LaS 70
Messwertübertragung für
Fehlerorter
CT Überstromzeitschutz
MW-
C.3
I > t Übertr.
75 ms
Selektive Freischaltung AT
mit Lastschaltern
CT C.1/ Stromfunktion
LaS 10/
C.2
I > t 70/AT3
1–2 s
CT B.2
VT B.2
Fehlerorter FLS
CT B.2/
VT B.2
Impedanzschutz
Z1
KS-
Anzeige
AT Luino
Eingang: Strom- und
Spannungsmessung
Bild 6:
Schutzübersicht (Zeichnung: SBB).
Speiseleitung mit einem eigenen Fahrleitungsschutz
und Leistungsschalter im UW Giubiasco
versorgt. Da diese Speiseleitung nun zum Energietransport
als Negativ-Feeder für den Beginn
der AT-Strecke verwendet wird, ist vorgelagert in
Cadenazzo ein Leistungsschalter 19L mit Fahrleitungsschutz
aufgebaut worden, welcher aus
der Oberleitung versorgt wird und im Stich Richtung
Locarno speist und schützt. Die Parameter
der Prüfeinrichtungen Schalter 19L in Cadenazzo
und Schalter am Speisepunkt 1003 in Giubiasco
sind zeitlich so aufeinander abgestimmt, dass der
Prüfzyklus in Giubiasco abläuft und erst dann die
Prüfung beim 19L beginnt (rund 15 s nach Kurzschluss).
Damit wird bei nicht selektiven Auslösungen
die serielle automatische Prüfung sichergestellt.
Eine verbesserte Selektivität könnte bei
ausgewiesener Notwendigkeit über Schutz-Schutz-
Kommunikation später nachgerüstet werden.
4.4.5 Fehlerortung nach japanischer Methode
Spezialisten im Bereich Systemdesign hatten sich an
einen acrps-Vortrag in Leipzig 2009 erinnert, bei dem
japanische Fachkollegen eine Fehlerorts-Berechnung
über die Ströme in der Verbindung vom Autotransformator
zum Schienenpotential vorgestellt hatten.
Die Formel in Bild 7 wurde dabei präsentiert und
auch in [4] weiter erläutert.
Die SBB-Schutzingenieure haben diesen Hinweis
aufgenommen und eine technische Umsetzung
ohne zusätzliche Elemente oder Technik entwickelt.
Diese nutzt die Tatsache, dass diese Ströme mit dem
Transformatorschutz sowieso erfasst und via Standardprotokoll
einfach an die Leitstelle übermittelt
werden können. Die Auswertung und Berechnung
erfolgt dann in der Leitstelle.
Idealerweise teilt sich der Mittelpunktstrom in
den an den Fehler angrenzenden Autotransformator
350 112 (2014) Heft 6

Bahnenergieversorgung
proportional zur Distanz vom Fehler zum Autotransformator
auf. Für die Nichtidealität des Autotransformators
wird mit dem Parameter a und b = 1 - 2a ein
Korrekturfaktor eingeführt.
Es folgte ein interessanter Mailaustausch mit japanischen
Ingenieuren, wobei die Ermittlung der
„magic numbers“ a = 0,1und b = 0,8 in der Formel
in Japan über Versuche und im Systemdesign der
SBB in der Zwischenzeit zu diversen Berechnungen
geführt hat. Die Inbetriebnahme mit echten Versuchen
zur Justierung dieser Parameter hat damit an
„Spannung“ gewonnen.
Abschließend zeigt Bild 8 die theoretischen Kurzschluss-
und Betriebsimpedanzen, die am Einbauort
des Hauptschutzes für den Speisepunkt 1003 in Giubiasco
wirksam werden und für die Schutzparameter
als Grundlage dienen. Aufgezeichnet sind die
Kurzschlussimpedanzen für die drei Fehlerarten in
Abhängigkeit des Kurzschlussortes, sowie die aus der
maximalen Last sich ergebende minimale Betriebsimpedanz,
wenn sich diese Last in Luino befindet.
Gegenüber der Betriebsimpedanz besteht für die
Schutzreichweite eine komfortable Reserve.
0
Giubiasco
ratio
neutral current
L n
X = L n + x = L n + D × (
Bild 7:
Fehlerortung nach [4].
1,00
0,08
0,00
X
1 AT 2 AT
I n+1
I n + I n+1
– 0,1)/0,8
Fault
0,92 H n+1
H n
I n I n+1
c
D
Length (L n )
T
R
F
4.4.6 Notspeisefähigkeit
6
Entlang den großen Alptransit-Tunnelprojekten
Gotthard- und Ceneribasistunnel (CBT), den nahen
Zufahrten „Nord“ und „Sud“ sowie den Verbindungen
zwischen diesen Anlagen wurden zahlreiche
Konzepte zur Notspeisefähigkeit der Energieversorgung
erstellt. Dabei ist die Topologie dieser Nord-
Süd-Strecke meist so einfach, dass mit wenigen
Überbrückungsschaltern außerhalb der Schaltanlagen
auch mit der vorhandenen Schutztechnik kompatible
Lösungen bei Unterwerks-Gesamtausfällen
gefunden wurden.
In Giubiasco mit dem CBT, der Ceneri-Bergstrecke,
der Nordzufahrt und dem langen Abzweig Richtung
Luino/Locarno ist die Topologie schwieriger.
Hier werden beim Gesamtausfall des UW Giubiasco
(alle Leistungsschalter offen) die Hauptlinien Nord-
Süd im Raum Giubiasco ebenfalls durch außerhalb
des Unterwerks angeordnete Schalter überbrückt.
Die speisenden Unterwerke sind dann das neue UW
Vezia (südlich CBT) und das mobile Unterwerk in Rivera.
Für die Notspeisung Richtung Luino/Locarno
wird die Verbindungslinie Camorino – San Antonino
genutzt und dazu im Schaltposten San Antonino ein
Leistungsschalter mit Fahrleitungsschutz aufgebaut.
Dieser Schutz übernimmt dann die Schutzfunktion
Richtung Cadenazzo – Luino/Locarno. Es ist offensichtlich,
dass in diesem Fall durch die fehlenden Autotransformatoren
des UW Giubiasco die Leistungsfähigkeit
des AT-Gesamtsystems etwas abnimmt.
Aufgrund des erwarteten hohen Verkehrs bliebe
das Risiko, dass Züge bei einem permanenten
Z
Ω
4
3
2
1
0
Cadenazzo
Magadino
San Nazzaro
Ranzo-S.Abbondio
Ranzo-Confine
Kurzschlussort
Pino-Tronzano
Bild 8:
Ergebnis der Fehlerort-Impedanz-Berechnungen (Grafik: SBB).
Minimale Betriebsimpedanz
KS Positiv-Erde
KS Negativ-Erde
KS Positiv-Negativ
Fehler zum Beispiel in Luino einen Fehler mittels
Stromabnehmer über eine elektrische Trennung
derart verschleppen dass die Schutzeinrichtungen
in Vezia oder Rivera den entfernten Fehler nicht
mehr erfassen könnten. Der Einbau von fakultativen
Schutzstrecken wäre enorm teuer, kaum örtlich
platzierbar und damit auch unverhältnismäßig zum
Risikoeintritt und -ausmaß. Um dem zu begegnen,
wird der Schalter 19 in Cadenazzo, mit Schutz normal
nur Richtung Locarno speisend, in dieser Notsituation
so umgeschaltet, dass er sowohl Richtung
Locarno als auch Richtung Luino schützt. Damit
Maccagno
Luino
112 (2014) Heft 6
351

Bahnenergieversorgung
Speisung normal
Notspeisung UW Giubiasco (blau)
Giubiasco
Rivera
Vezia
Giubiasco Rivera Vezia
Giustizia
Giustizia
Camorino
Luino
Locarno
Cadenazzo 19
4W
Ein
4L Ein S. Antonino
Luino AT
Locarno
Bild 9:
Normalspeisung (links) und Notspeisung (rechts) (Zeichnung: SBB).
sind die beiden Schutzsysteme seriell nahe hintereinander
geschaltet und die Fehlerverschleppung
wird beherrscht. Für die Umschaltung genügt die
Erweiterung der Schaltanlage um einen einzigen
Lasttrennschalter 4W (Bild 9).
4.5 Zusammenarbeit mit RFI
Die Luino-Linie ist seit der Elektrifizierung mit
Wechselstrom AC 15 kV 16,7 Hz im Jahre 1960
eine der Strecken, welche ohne grenzüberschreitende
Zusammenarbeit nicht funktionieren würde.
Wegen der Anwendung des Territorialprinzips
sind die Schweiz und Italien auf dem jeweils eigenen
Streckenabschnitt für die Finanzierung von
Infrastrukturbauten und deren Unterhalt selbst
verantwortlich. Da der italienische Infrastrukturbetreiber
RFI kaum Erfahrung auf dem Gebiet der
15-kV-Bahnenergieversorgung hat, wurde schon
früh von den für den Unterhalt verantwortlichen
Fachdiensten in der Schweiz Personal auf der italienischen
Seite mit Schulungen für den Betrieb
und Unterhalt unterstützt.
Seit der Studienphase des Projekts wurde, dieser
alten Tradition folgend, der Kontakt zu den Verantwortlichen
gesucht und erfolgreich hergestellt. Am
10. Dezember 2009 war der erste offizielle Besuch
beim Ministero dei Trasporti in Rom. Das Konzept
wurde, wohl auch aufgrund der guten Erfahrungen
mit AT-Systemen AC 50/25 kV 50 Hz auf den neuen
italienischen Hochgeschwindigkeitsstrecken [5],
durch die Verantwortlichen bestätigt. So konnte das
Vorprojekt für die Planung gestartet werden.
Schon im darauffolgenden Frühjahr wurde festgestellt,
dass Projekte in Italien anders ablaufen als
bei den SBB. Der Projektleiter der SBB wurde nach
Luino an eine Projektsitzung für den italienischen
Teil der Luino-Linie eingeladen. Es handelte sich
um das Kick-Off für das Ausführungsprojekt für die
Erneuerung der Oberleitungsanlage von der Grenze
bis nach Luino. Die SBB hatten zu diesem Zeitpunkt
eben erst mit dem Vorprojekt begonnen. Als
Konsulent für 15-kV-Bahnenergieversorgung wurde
der SBB-Projektleiter weiterhin an die Bausitzungen
nach Luino eingeladen und durfte die Bedürfnisse
der SBB für die in Planung befindliche Ertüchtigung
der Bahnenergieversorgung mit Autotransformatoren
in die Ausführungsphase der italienischen Kollegen
einfließen lassen. Er lernte dabei, dass die
Kollegen bei RFI sehr offen für die Bedürfnisse der
SBB waren. Die Projektpläne, welche die SBB für
die Autotransformatoranlage erstellt hatten, wurden
praktisch 1 : 1 übernommen. Ab und an wurde
es hektisch, wenn während der Ausführung Projektänderungen
vor Ort diskutiert werden mussten.
Beschlüsse, welche vor Ort gefasst wurden, waren
zumeist verbindlich und wurden jeweils sofort umgesetzt.
Wichtig war und ist es nach wie vor, für
solche Beschlüsse eine gemeinsame Basis zu schaffen.
Für die Vertreter der SBB ist es wichtig, sich
den lokalen Gepflogenheiten anzupassen. Dass die
Kommunikation in italienischer Sprache stattfand,
versteht sich von selbst.
352 112 (2014) Heft 6

Bahnenergieversorgung
Bild 10:
Für 15 kV isolierte RFI-Oberleitung auf dem italienischen
Abschnitt (Foto: SBB).
Bild 11:
Beim Gleichstrombetrieb noch akzeptable Vegetationsabstände
zu den Leitungen werden bei 15 kV problematisch (Foto: SBB).
Heute ist das Projekt auf der italienischen Seite
bereits weit fortgeschritten (Bild 10). Natürlich
gibt es immer wieder Hindernisse, welche überwunden
werden müssen. Beispiele reichen von der
Freigabe des Bauplatzes im Gleisfeld durch den Archäologen
bis zum Schneiden der Bäume entlang
der Strecke durch den Forstdienst. Nach vier Jahren
Zusammenarbeit auf der Luino-Linie besteht die
Zuversicht, dass mehr als 50 Jahre nach der ersten
Elektrifizierung im nächsten Jahr die Inbetriebnahme
der Autotransformatoranlagen erfolgreich abgeschlossen
werden kann.
5 Inbetriebnahme
Die Inbetriebnahme der Autotransformatoranlage
wird in vier Schritten erfolgen.
Als erstes werden im November 2014 die drei
Autotransformatoren im sich im Neubau befindlichen
UW Giubiasco montiert werden. Der Anschluss
an die 15-kV-Schaltanlage wird mit der Ausprüfung
der Anlage Anfang 2015 zwei Monate in Anspruch
nehmen. Parallel zur Anlage im Unterwerk muss die
Trasse der Luino-Linie über zwei 800 m lange 15-kV-
Kabel neu erschlossen werden.
Ab Mitte März 2015 ist geplant, in drei Schritten
die drei fahrbaren AT-Anlagen in Betrieb zu nehmen.
Begonnen wird mit der Anlage in Contone.
Weiter wird die Anlage in Ranzo Sant’Abbondio in
Betrieb genommen, worauf zuletzt die Anlage in
Luino folgen wird.
Das kritische Element bei der Inbetriebnahme ist
die Situation der Freileitung für den Negativfeeder
auf der italienischen Seite. Das Gebiet zwischen der
Grenze bei Dirinella und Colmegna kurz vor Luino ist
sehr waldreich. Das Gelände ist steil und an gewissen
Stellen kann der Forstdienst ohne eine Totalsperre
von Schiene und Straße die notwendigen Arbeiten
nicht ausführen (Bild 11).
Für die Abstimmung der Schutztechnik und
eine verbesserte Genauigkeit der Fehlerortung
wird es notwendig sein, Kurzschlussversuche auf
der Strecke durchzuführen. Seit mehreren Jahren
werden nur noch selten Kurzschlussversuche
auf offener Strecke ausgeführt. Der Nutzen von
Kurzschlussversuchen muss deren Nachteile klar
überwiegen. Im vorliegenden Fall ist dies zweifelsfrei
gegeben. Die detaillierte Planung für die
Durchführung der Inbetriebnahme läuft auf vollen
Touren. Der Betrieb soll auf der für den Güterverkehr
so wichtigen Strecke so wenig wie möglich
beeinträchtigt werden.
112 (2014) Heft 6
353

Bahnenergieversorgung
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[1] Resonanzproblematik im SBB Energienetz. Bericht der
SBB vom 24.09.2012, einsehbar unter www.news.admin.
ch/NSBSubscriber/message/attachments/34330.pdf
[2] Eberling. W.; Levermann­Vollmer, D.; Klinge, R.; Martens
G.: Oberleitungsnetzkonzepte und Autotransformersystem
bei der Deutschen Bahn. In: Elektrische Bahnen 100
(2002) H. 7, S. 259–266.
[3] Ausführungsbestimmungen zur Eisenbahnverordnung
(AB-EBV). Hrsg.: Bundesamt für Verkehr (BAV).
[4] Uzuka, T.; Nagasawa, H.: AC power supply for railways
in Japan: In: Elektrische Bahnen 107 (2009) H. 4-5,
S. 199–206.
[5] Buffarini, G.; Colla, A.; Fumi, A.: L’evoluzione degli impianti
di trazione elettrica A 25 kV in Italia. In: Ingegneria
Ferroviaria, 2009, H. 1.
AUTORENDATEN
Dipl. El.-Ing. ETHZ Martin Aeberhard
(47), Studium Elektrotechnik
an der Eidgenössischen Technischen
Hochschule (ETH) Zürich; Technische
Projektleitung bei ABB Verkehrssysteme
AG Zürich; Leiter Steuerungen und
Systeme bei SLM AG, Winterthur, Leiter
Fachbereich Fahrstrom bei ENOTRAC
AG; seit 2005 bei SBB Energie, seit 2007
Leiter Systemdesign bei SBB Energie.
Adresse: SBB AG, Infrastruktur Energie,
Industriestr. 1, 3052 Zollikofen,
Schweiz;
Fon: +41 51 2204633;
E-Mail: martin.aeberhard@sbb.ch
eb - Elektrische Bahnen erscheint in der DIV Deutscher Industrieverlag GmbH, Arnulfstr. 124, 80636 München
El.-Ing. HTL Egon Basler (56);
Elektromechaniker bei BBC, Inbetriebsetzungsingenieur
bei BBC; 1986 bis
2000 bei SBB Kraftwerke, 2000 bis
2005 bei SBB Engineering Bahnsysteme
Projektleiter Fahrstrom und Fahrleitung;
seit 2005 Leiter Schutztechnik bei SBB
Energie Operations.
Adresse: SBB AG, Infrastruktur Energie
Operations, Industriestr. 1, 3052 Zollikofen,
Schweiz;
E-Mail: egon.bs.basler@sbb.ch
Dipl. El.-Ing. HTL Felix Leu (51); Studium
Elektrotechnik am Zentralschweizerischen
Technikum in Luzern, CAS in
Projektmanagement an der HWZ Hochschule
für Wirtschaft Zürich; Technische
Projektleitung und Gesamtprojektleitung
für Halbleitermontageroboter bei
ESEC SA; seit 2007 bei SBB Infrastruktur,
seit 2012 Senior Projektleiter bei SBB
Infrastruktur Projekte.
Adresse: SBB AG, Infrastruktur Projekte
Netzprojekte, Güterstr. 3, 6005 Luzern,
Schweiz;
Fon: +41 79 5173521;
E-Mail: felix.leu@sbb.ch
354 112 (2014) Heft 6

Bahnenergieversorgung
Modellierung von Erdungsund
Rückleitungssystemen
elektrischer Bahnen
Andriy Zynovchenko, Gerhard George, Offenbach; Arnd Stephan, Sven Körner, Dresden
Für ein sicheres und nachhaltiges Bahnsystem ist die Einhaltung der Grenzwerte für Körper- und
Berührungsspannungen sowie streustromrelevanter Kriterien gemäß EN 50122 unentbehrlich. Eine
normgerechte Auslegung der Bahnanlagen und Erarbeitung von Maßnahmen zur Streustromüberwachung
kann durch computerbasierte Modellierung von Erdungs- und Rückleitungssystemen unterstützt
werden.
MODELLING OF EARTHING AND RETURN CURRENT SYSTEMS OF ELECTRIC RAILWAYS
For a safe and sustainable railway system it is essential to comply with the limits for body and touch
voltages as well as for stray current criteria according to EN 50122. A design of railway systems
and stray current monitoring arrangements in compliance with the standard can be supported by
computer-based modelling of earthing and return current systems.
MODÉLISATION DE SYSTÈMES DE MISE A LA TERRE ET DE CIRCUIT DE RETOUR POUR LIGNES ÉLECTRIFIÉES
Pour l’exploitation d’un système ferroviaire sûr et durable, il est indispensable de respecter les
valeurs limites des tensions de contact ainsi que les critères relatifs aux courants de fuite conformément
à la norme EN 50122. Une conception des installations ferroviaires et l’élaboration d’un
système de contrôle des courants de fuite en conformité avec la norme peuvent être assistées par
une modélisation informatisée de systèmes de mise à la terre et de circuit de retour.
1 Einführung
In elektrischen Bahnsystemen fließt der Strom vom
Unterwerk über die Fahrleitung zum elektrischen Triebfahrzeug
und über die Rückleitung zurück zum speisenden
Unterwerk. Sowohl bei Gleichstrom- als auch bei
Wechselstrombahnen ist die Rückleitung über Bettungsableitung
der in der Rückstromführung einbezogenen
Fahrschienen zwangsläufig mit der Erde verbunden. Bei
Wechselstrombahnen ist die Rückleitung in der Regel
zusätzlich über die Mastfundamente und Bauwerkserde
absichtlich mit der Erde verbunden. Bei Gleichstrombahnen
werden solche Verbindungen in der Regel vermieden,
oder bei Erfordernis über Spannungsbegrenzungseinrichtungen
realisiert. Allerdings lässt sich die
Rückleitung von der Erde nicht vollständig isolieren.
Daher ist es unvermeidlich, dass ein Teil des Rückstromes
sowohl bei Wechselstrombahnen als auch
gezielt begrenzt bei Gleichstrombahnen in die Erde
eintritt und über diese zurück zum Unterwerk fließt.
An den Stellen des Stromein- und -austritts entstehen
Berührungsspannungen. Werden die Grenzwerte
für Berührungsspannungen nach EN 50122-1 [1]
und EN 50122-3 [2] nicht eingehalten, können diese
Spannungen zur Personengefährdung führen.
Der Erdanteil des Rückstromes ist bei Gleichstrombahnen
als Streustrom zu betrachten. Der
Streustrom kann Korrosion mit nachfolgender Zerstörung
von metallenen Strukturen in der Bahnumgebung
verursachen. Überhitzung, Lichtbogenbildung
und Brand sind weitere mögliche Gefahren
durch den Streustrom mit möglichen Folgegefahren
für Personen. In EN 50122-2 [3] sind Grenzwerte für
Ableitungsbelag der Strecke, mittleren Streustrom
pro Streckenlängeeinheit und durch den Streustrom
verursachten Potentialunterschied zwischen Bauwerk
und Erde festgelegt. Werden diese Streustromkennwerte
eingehalten, gilt die Rückleitungsanlage
als akzeptabel gestaltet.
Rein messtechnische Nachweise der Grenzwerte
nach [1] und [3] sind mit viel Aufwand verbunden und
grundsätzlich erst nach der Fertigstellung der Bahnanlage
möglich. Darüber hinaus sind manche Nachweise
messtechnisch kaum durchführbar, zum Beispiel wenn
korrosionsgefährdete metallene Konstruktionen für die
Potentialmessung nicht zugänglich sind.
Mit Hilfe eines Computermodells für Erdungs- und
Rückleitungssysteme elektrischer Bahnen (ERS) kann
die Einhaltung der Grenzwerte schon in der Planungsphase
überprüft werden. Bei Nichteinhaltung
können Korrekturmaßnahmen frühzeitig eingeplant
werden. Messtechnische Nachweise nach Fertigstellung
der Anlage können an wenigen ausgewählten
Stellen durchgeführt und auf andere Stellen mit Hilfe
112 (2014) Heft 6
355

Bahnenergieversorgung
des Computermodells übertragen werden. Dadurch
können die Kosten für ein umfassendes Messprogramm
und, je nach Messergebnissen, für nachträgliche
Korrekturmaßnahmen an einer bereits errichteten
Bahnanlage reduziert werden.
2 Modellierungsansätze
2.1 Grundsätze
Zwei Grundansätze zur Feldberechnung der ERS-
Anlagen lassen sich hervorheben.
1 Vereinfachte Modellierung und Berechnung mit
analytisch geschlossenen Gleichungen aus der
klassischen Elektrotechniktheorie für einfache Körperformen,
wie zum Beispiel Staberder oder Banderder,
oder für übliche Erdungsanordnungen,
wie zum Beispiel Erdungsgitter. Das Feldproblem
wird dabei auf eine statische Problemstellung
beschränkt. Die marktüblichen Programme [4; 5],
die nach diesem Prinzip arbeiten, ermöglichen
zwar eine schnelle Berechnung, bieten jedoch
eine sehr eingeschränkte Flexibilität bei der Modellierung
der Geometrien und Randbedingungen.
Die Komplexität der damit handhabbaren
ERS-Anordnungen ist daher stark begrenzt.
2 Zerlegung sämtlicher geometrischer Strukturen,
einschließlich Erdreich, in kleine Elemente mit
nachfolgender Aufstellung und gemeinsamer
Lösung der Maxwell’schen Gleichungen für alle
Teilelemente. Die Erfahrungen [6] zeigen, dass
das Feldproblem zwecks eines vertretbaren
Rechenaufwandes in den meisten Berechnungsfällen
auf statische Problemstellungen beschränkt
werden muss. Auf diesen Feldberechnungsansatz
wird im Abschnitt 2.2 eingegangen.
Die im Abschnitt 2.3 vorgestellte neuartige Methode
kombiniert die Vorteile der zwei oben genannten
Grundsätze, sodass sie ein optimales Verhältnis zwischen
der Genauigkeit, der Flexibilität und dem Aufwand der
Modellierung und Berechnung für ERS erzielt wird.
2.2 Finite-Elemente-Modellierung
Aus mathematischer Sicht stellen die Maxwell’schen
Gleichungen ein System von partiellen Differentialgleichungen
erster Ordnung dar, die numerisch,
zum Beispiel mit der Finite Elemente Methode (FEM),
gelöst werden können. Bei dieser Methode wird der
Untersuchungsraum in endlich (finite) kleine Elemente
wie Dreiecke, Vierecke, Rechtecke, Tetraeder oder
Hexaeder zerlegt. Innerhalb dieser Elemente werden
lineare oder quadratische Formfunktionen angesetzt,
um die gesuchten Feldgrößen zu approximieren [7].
Diese Formfunktionen werden in die zu lösende Differentialgleichung
eingesetzt und zusammen mit den
Rand- und Übergangsbedingungen gelöst.
Ein wichtiger Bestandteil jedes FEM-Algorithmus
ist die Gittergenerierung, das so genannte Meshing,
über sämtliche geometrischen Strukturen des
Modells. Die Gitterauflösung bestimmt maßgeblich
auf der einen Seite über die Genauigkeit der Ergebnisse.
Auf der anderen Seite, hängt die Anzahl der
Gitter-Elemente mit der Anzahl der Unbekannten
im zu lösenden Gleichungssystem überproportional
zusammen und beeinflusst maßgeblich den Rechenzeit-
und Speicheraufwand.
Hohe Flexibilität bei der Modellierung ist der wichtigste
Vorteil der FEM-basierten Programme. Sie wird
allerdings auf Kosten von hohen Anforderungen an
Rechen- und Speicherkapazität und feldberechnungsspezifischer
Qualifikation des Anwenders erkauft.
Die Untersuchungen [6] zeigen, dass sich die FEMbasierten
Programme, wie zum Beispiel [8] und [9]
bei ihrer Anwendung auf ERS schnell auf ihre Grenzen
stoßen. Die große räumliche Ausdehnung des
typischen ERS einer Strecke und die hohe Anzahl der
zu modellierenden ERS-Elemente führen dazu, dass
die Rechen- und Speicherkapazität eines herkömmlichen
Bürorechners schnell ausgeschöpft wird.
Weiterhin führen starke Dimensionenunterschiede
einzelner Modellobjekte, zum Beispiel des Erdreichskörpers
und eines Stabes des Erdungsgitters, zu numerischen
Problemen im Meshing-Algorithmus.
Vereinfachte Modellierung der ausgewählten ERS-
Elemente, so wie unter Punkt 1 im Abschnitt 2.1
beschrieben, mit nachfolgender Einbindung solcher
Modelle in ein FEM-Modell könnte die genannten
Probleme mäßigen, ist aber in FEM-Standardprogrammen
üblicherweise nicht möglich. Weiterhin
ist die Möglichkeit FEM-Modelle für unterirdische
ERS-Elemente und Widerstandsnetzwerkmodelle der
überirdischen ERS-Elemente in einem Gesamtmodell
zu kombinieren, nicht gegeben.
Bisher gibt es kein FEM-Standardprogramm zur
Modellierung von komplexen räumlich ausgedehnten
ERS, welches ein akzeptables Ergebnis bei angemessenem
Modellierungs- und Rechenaufwand
liefern kann. Gleichwohl ist es möglich, einfache Erderanordnungen
mit verfügbarer FEM-Software zu
berechnen und als Grundlage für die Verifizierung der
neuartigen Berechnungsmethoden zu verwenden.
2.3 Erdungs-Modellierungs-Methode
(EMM)
2.3.1 Anforderungen
Wie aus den Abschnitten 2.1 und 2.2 folgt, besteht
aktuell der Bedarf an einer Modellierungs- und Berechnungsmethode,
die folgenden Anforderungen genügt.
356 112 (2014) Heft 6

Bahnenergieversorgung
1 Die Methode soll für bahnspezifische räumlich
ausgedehnte ERS anwendbar sein, welche aus
vielen sowohl unter- als auch überirdischen Einzelelementen
bestehen.
2 Die Methode soll komplexe Geometrien unterirdischer
Leiter ausreichend genau modellieren.
3 Oberirdische ERS-Leiter mit Anschlüssen an
unterirdische ERS-Elemente, zum Beispiel Rückleiterseile
und Fahrschienen mit Anschlüssen an
Mastfundamente, beeinflussen die Aufteilung des
Erdstromes und sind daher mit ihren Widerständen
im Modell zu berücksichtigen.
4 Die erheblichen in Bahnanwendungen auftretenden
Unterschiede zwischen den Abmessungen
der unterirdischen Leiter und des modellierten
Streckenabschnitts sollen zu keinen numerischen
Problemen der Methode führen.
5 Berechnungsabschnitte von mehreren hundert
Metern Länge sollen mit einem herkömmlichen
Bürorechner handhabbar sein. Der Rechenaufwand
ist zu optimieren.
6 Um den optimalen Rechenaufwand zu erzielen,
soll der Nutzer, auch ohne tiefgreifende Kenntnisse
in der numerischen Feldberechnung und
Programmierung, möglichst viel Kontrolle über
den Modellierungsvorgang haben.
Die von Balfour Beatty Rail entwickelte Erdungs-Modellierungs-Methode
(EMM) [10] erfüllt diese Anforderungen
und kombiniert die Vorteile der numerischen
Feldberechnungsmethoden mit denen der
vereinfachten analytischen Modellierung.
2.3.2 Annahmen und Vereinfachungen
In der EMM werden Annahmen und Vereinfachungen
getroffen, welche die Modellierung und Berechnung
erheblich erleichtern, ohne die Ergebnisse
maßgeblich zu verfälschen.
Das Erdreich ist homogen, isotrop, mit Permittivität
von ε = ε 0 und spezifischer elektrischer Leitfähigkeit
von γ E . Die Grenzfläche zwischen dem Medium
Erdreich und dem Medium Luft ist flach.
Leitende Objekte im Erdreich, das heißt Konstruktionen
oder Konstruktionsteile, die sich an der
r
S i
S j
P j
Bild 1:
Leitende Flächen S i und S j (alle Grafiken: Balfour Beatty Rail).
Ausbreitung des Erdstromes unmittelbar beteiligen,
bestehen aus Metall mit einer spezifischen elektrischen
Leitfähigkeit γ M >> γ E . Daher wird in der EMM
die Annahme γ M = ∞ getroffen. Dank dieser Annahme
lässt sich die Modellbetrachtung der Metallobjekte
im Erdreich von ihren Volumen- auf ihre äquipotentialen
Oberflächen reduzieren.
2.3.3 Physikalisches Grundprinzip
Mit den Gleichungen für das elektrostatische Feld
werden elektrische Potentiale und Ladungen von
Objekten, und mit Gleichungen für elektrisches Strömungsfeld
ihre Potentiale und Ableitströme miteinander
verknüpft. Dank der Analogie zwischen den
Feldarten, erhält man die Gleichungen für das Strömungsfeld
aus den Gleichungen der Elektrostatik
durch folgende Substitutionen
1
C → ; Q→I R ; E
ε →γ
(1)
E
mit C, Q und ε als Kapazität, Ladung und Permittivität
in den Gleichungen für das elektrostatische Feld,
und R E , I E und γ als Ausbreitungswiderstand, Ableitstrom
und spezifische Leitfähigkeit des Erdreichs in
den Gleichungen für das elektrische Strömungsfeld.
Nachstehende Betrachtungen werden daher zunächst
für das elektrostatische Feld gemacht. Dann
werden die Substitutionen (1) vorgenommen und die
Berechnungen für das Strömungsfeld weitergeführt.
Es wird ein System aus insgesamt n leitenden Flächen
S 1 ... S n mit Ladungen Q 1 ... Q n und Potentialen
U 1 ... U n betrachtet, wobei Potentiale und Ladungen
über die Matrixgleichung miteinander verbunden sind
U
= α ⋅ Q (2)
n×n
n×1 n×1
mit |α| als Matrix der Potentialkoeffizienten α ji , mit
i = 1 ... n und j = 1 ... n.
Jeder Potentialkoeffizient α ji für i ≠ j lässt sich annähernd
bestimmen als
α = α ≈ 1 dSi
ji ij ∫
4ε S i S i r
(3)
mit r als Abstand von jedem Punkt auf der Fläche
S i zum geometrischen Mittelpunkt P j der Fläche
S j , (Bild 1). Die Näherung (3) ist umso genauer, je
kleiner die Abmessungen von S i und S j im Vergleich
zu r sind.
Für die Eigenpotentialkoeffizienten α ii gilt
= 1
αii 2
4 ε S i
dS i
∫ dS ' i
∫ (4)
S i S i r
Für den Sonderfall von flachen rechteckförmigen Flächen
S i und S j im dreidimensionalen Raum konnten
analytische Lösungen für (3) und (4) hergeleitet werden,
siehe auch [11].
112 (2014) Heft 6
357

Bahnenergieversorgung
z
0
m
-2
-3
-4
-5
-6
8
m
6
4
Bild 2:
Modellierung der Rohrgründungen der Maste in EMM.
2
Streckenmittelachse
0
y
-2
-4
Für ein System der Flächen S 1 ... S n in einem leitenden
Medium, zum Beispiel im Erdreich, geht (2) in
ein Gleichungssystem für elektrisches Strömungsfeld
über, also für Ableitströme I 1 ... I n der Flächen und
ihre Spannungen
U = α' ⋅ I (5)
n×1 n×n n×1
Die Elemente α’ ij der Matrix |α’| berechnen sich nach
(3) und (4) unter Durchführung der Substitutionen (1).
Bildet die Gesamtheit der Flächen S 1 ... S n die Oberfläche
eines metallenen Erders, an dem das Potential
U E angelegt ist, lässt sich der Ableitstrom des Erders
I E als Summe der Ableitströme einzelner Flächen aus
(5) berechnen:
–1
I E
= 1 1×n
⋅ I = 1 α ' 1
n×1 1×n
⋅ ⋅
n×1 n×1
⋅U E
(6)
2.3.4 Modellierungsverfahren
128
m
126
-8 125 x
-6
Der Modellierungsvorgang für ein ERS ist mit Hilfe
von MATLAB ® implementiert und besteht aus folgenden
Schritten:
1 Identifizierung sämtlicher leitenden Objekte
eines Erdungssystems, die mit ihren Oberflächen
im Kontakt mit dem Erdreich stehen
2 Aufteilung der Objekte unter Schritt 1 in rechteckförmige
Teilflächen, so wie im Bild 2 beispielhaft
für die Rohrgründungen zweier Maste
gezeigt, und Erstellung einer Datenbank mit Koordinaten
und Abmessungen all dieser Teilflächen
3 Spiegelung der Teilflächen aus Schritt 2 an der
Erdoberfläche zur Berücksichtigung der Feldrandbedingungen
an der Grenzfläche Erdreich/Luft
4 Aufstellung der Matrixgleichung (5) und Berechnung
der Koeffizienten α’ ij nach (3), (4) und (1)
aus den Koordinaten und Abmessungen einzelner
Teilflächen aus Schritten 2 und 3
5 Aufstellung der Randbedingungsgleichungen für
Ströme und Spannungen der Objekte:
––
Gleichsetzung der Potentiale aller zu demselben
Objekt gehörenden Teilflächen
––
Zuweisung der Strom- oder Spannungswerte
an ausgewählte Objekte
––
Aufstellung der Knotengleichungen zur Verknüpfung
der Ströme und Spannungen aller Objekte,
die mit widerstandsbehafteten Elementen der
Rückleitung miteinander verbunden sind
6 Gemeinsame Lösung der unter Schritt 4 und 5
erhaltenen Gleichungen
7 Aufsummierung der Ströme einzelner Teilflächen
objektweise für sämtlicher unter Schritt 1 identifizierten
Objekte und Ausgabe der berechneten
Spannungen und Ableitströme der Objekte
8 Falls erforderlich, Berechnung der Potenziale an
den ausgewählten Punkten der Erdoberfläche mit
Hilfe der Potentialkoeffizienten analog zu (3), (1)
Im Schritt 2 bestimmt der Nutzer über die Modellierungsgenauigkeit
und folglich über den Rechenaufwand,
indem er die Feinheit der Aufteilung der
Objektoberflächen in Teilflächen festlegt
Der Rechenaufwand kann weiterhin optimiert
werden, indem man für ausgewählte rundstabförmige
Leiter auf die Oberflächenaufteilung verzichtet.
Potentialkoeffizienten für diese Leiter können
anhand klassischer Gleichungen aus der Theorie des
elektrostatischen Feldes unter Einbeziehung von (1)
ermittelt werden. Dadurch lässt sich die Dimension
von (5) reduzieren. Insbesondere für ERS, die Erdungsgitter
aus rundstabförmigen Leitern beinhalten,
kann diese Vorgehensweise sehr vorteilhaft sein.
3 Validierung
Da sich eine messtechnische Validierung der EMM
als sehr problematisch und aufwändig darstellt,
wurde die Validierung anhand eines Vergleichs mit
ANSYS ® Maxwell ® [8] durchgeführt. Mehrere Modelle,
die mit vertretbarem Rechenaufwand in Maxwell
handhabbar waren, wurden von Balfour Beatty
Rail definiert und mit Hilfe von EMM berechnet.
Dieselben Modelle wurden anschließend durch die
Technische Universität Dresden, Professur Elektri-
358 112 (2014) Heft 6

Bahnenergieversorgung
sche Bahnen, mit Hilfe von Maxwell berechnet [12].
Der Validierungsbericht [13] zeigt eine gute Übereinstimmung
der Berechnungsergebnisse aus der
EMM und Maxwell. Die Abweichungen beliefen sich
auf

Bahnenergieversorgung
AUTORENDATEN
Dr.-Ing. Andriy Zynovchenko
(35), Studium industrielle Energieversorgungssysteme
an der Priasower
staatlichen technischen Universität
in Mariupol, Ukraine; 2003 bis 2006
wissenschaftlicher Mitarbeiter, anschließend
Promotion an der Universität
Ulm; seit 2006 Systemingenieur in der
Abteilung Systemtechnik bei Balfour
Beatty Rail GmbH.
Adresse: Balfour Beatty Rail GmbH,
Abteilung Systemtechnik, Frankfurter
Str. 111, 63067 Offenbach am Main,
Deutschland;
Fon: +49 69 30859-384, Fax: -486;
E-Mail: andriy.zynovchenko@bbrail.com
Prof. Dr.-Ing. Arnd Stephan (49),
Studium Elektrotechnik/ Elektrische
Bahnen an der Hochschule für Verkehrswesen
(HfV) „Friedrich List“ Dresden;
1990 bis 1993 Forschungsstudium an
der HfV/TU Dresden; 1995 Promotion
zum Dr.-Ing.; 1993 bis 2008 IFB – Institut
für Bahntechnik GmbH, ab 1995
Niederlassungsleiter des IFB Dresden;
1995 Sachverständiger des Eisenbahn-
Bundesamtes für elektrotechnische
Anlagen, seit 1999 für Magnetbahnsysteme;
2002 Honorarprofessor an der TU
Dresden; seit 2008 Professor für Elektrische
Bahnen an der TU Dresden; seit
2012 Geschäftsführer IFB – Institut für
Bahntechnik GmbH Berlin und Dresden.
Dipl.-Ing. Gerhard George (59), Studium
der Verkehrselektrotechnik, Hochschule
für Verkehrswesen „Friedrich List”
Dresden; ab 1982 Projektingenieur für
die DC-Bahnenergieversorgung, Berliner
Verkehrsbetriebe (BVB); 1988 bis 1991
Experte Forschung und Entwicklung,
Deutsche Reichsbahn (DR) Wissenschaftliches
und technisches Zentrum; seit
1991 bei AEG/Adtranz/Balfour Beatty
Rail, seit 2000 Leiter Systemtechnik;
Mitarbeit in verschiedenen Gremien des
DKE und des CENELEC.
Adresse: wie oben;
Fon +49 69 30859-668, Fax: -486;
E-Mail: gerhard.george@bbrail.com
Dipl.-Ing. Sven Körner (35), Studium
des Verkehrsingenieurwesens an der TU
Dresden, Spezialisierung Planung und
Betrieb elektrischer Verkehrssysteme;
2007 bis 2013 Stipendium der Siemens
AG und wissenschaftlicher Mitarbeiter
an der Professur Elektrische Bahnen; seit
2013 Projektleiter beim IFB - Institut
für Bahntechnik GmbH, Fachbereich
Antriebstechnik und Bahnenergieversorgung.
Adresse: IFB – Institut für Bahntechnik
GmbH, Wiener Str. 114/116, 01219
Dresden, Deutschland;
Fon: +49 351 87759 -52; Fax: -90,
E-Mail: sk@bahntechnik.de
Adresse: TU Dresden, Fakultät Verkehrswissenschaften
„Friedrich List“, Professur
Elektrische Bahnen, 01062 Dresden,
Deutschland;
Fon: +49 351 463-36730,
E-Mail: arnd.stephan@tu-dresden.de
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH
Arnulfstraße 124
80636 München
Ihr direkter Weg zur Redaktion
Elektrische
Bahnen
Elektrotechnik
im Verkehrswesen
Dr.-Ing. Steffen Röhlig
E-Mail: redaktion-eb@di-verlag.de
360 112 (2014) Heft 6

Historie
100 Jahre Innovationen aus Genf für die
BLS Lötschbergbahn – Teil 2
nach Vortrag Christian Vetterli, Product Manager, ABB Sécheron AG, Genf, auf der ETG-
Fachtagung 100 Jahre Hochleistungstraktion – 100 Jahre Lötschbergbahn in Spiez im Juni 2013
Vor rund 130 Jahren begann die Geschichte der Genfer Elektroindustrie. Diese war und ist noch heute
eine Lokomotive der Innovation und erbrachte herausragende Leistungen mit Weltrekorden.
Firmengeschichte
Die Geschichte der heutigen
ABB Sécheron AG in Genf war
Bild 1:
Triebwagen der Chemin de Fer du Salève (CFS) (1892) (Foto: Archiv ABB).
Meterspur, Zahnstangen System Abt, Stromschienenspannung DC 600 V, Leistung
2 x 40 PS = 2 x 29 kW, Höchstgeschwindigkeit bis 11 km/h
Bild 2:
Lokomotive E1 Le Drac der Chemin de Fer de La Mure (1903) (Foto: Archiv ABB).
Meterspur, Oberleitungsspannung DC ±1 200 V, Leistung 500 PS ± 370 kW
schon in den frühen Jahrzehnten
bewegter als es diejenige
der meisten anderen Großunternehmen
der Bahnindustrie zu
dieser Zeit war.
Den Anfang setzten 1879 Alfred
de Meuron und Jean-François
Lamon mit der Gründung eines
Geschäftes für Elektroapparate.
Über verschiedene Kompagnons
wie Edouard Cuénod und Sauter
entstand durch Fusion mit einer
anderen Apparatefirma 1891 die
Compagnie de l’Industrie Électrique
(CIE), die 1902 ihr Geschäftsfeld
und ihren Namen um „et Méchanique“
(CIEM) erweiterte. Aus
dieser wurde 1918 die Socièté
Anonyme des Ateliers de Sécheron
(SAAS), die sich nach dem östlichsten,
am Genfer See liegenden
Quartier des Stadtteils Petit-
Saconnex benannte.
Im Jahr 1919 wurde Brown,
Boveri & Cie (BBC) Hauptaktionär,
stieg 1924 wieder aus, wurde
dann 1969 Alleinaktionär und
änderte 1982 den Namen in BBC-
Sécheron AG. Nachdem 1987 BBC
und die schwedische Allmänna
Svenska Elektriska Aktiebolaget
(ASEA) zur ASEA Brown Boveri
(ABB) fusioniert hatten, trennte
sich der schweizerische Konzernteil
1988 in Sécheron SA und ABB
Sécheron SA. Letztere spezialisierte
und beschränkte sich auf
die Entwicklung und Herstellung
von Transformatoren und siedelte
1992 in neue Werkanlagen am
südlichen Rand der Zone Industrielle
Meyrin-Satigny (ZIMEYSA)
um, zweier westlicher Nachbargemeinden
von Genf.
Erste Referenzfahrzeuge
Die Bahngeschichte der Genfer
Industrie begann 1892 mit den
Triebfahrzeugen für die erste elek-
112 (2014) Heft 6
361

Historie
Bild 3:
BLS-Lokomotive Ae 6/8 205, zweite Serie, 1939 (Foto: Archiv ABB).
Normalspur, Fahrleitungsspannung 1AC 15 kV 16 2 /3 Hz, Länge über Puffer
20 260 mm, Radsatzfolge (1‘Co)(Co1‘), Gesamtmasse 140 t davon 120 t auf Treibradsätzen,
Stundenleistung anfangs 3 900 und später 4 400 kW, spezifische Leistung 29
und 31 kW/t, Höchstgeschwindigkeit anfangs 90 und später 100 km/h
trische Zahnradbahn der Welt auf
den Mt. Salève, den Hausberg von
Genf (Bild 1).
Berühmt wurde dann die Lokomotive
Le Drac für die 1903
durchgeführte Elektrifizierung der
Chemins der Fer de La Mure südlich
von Grenoble, und zwar mit
der damals ungewöhnlich hohen
zweipoligen Übertragungsspannung
DC ±1 200 V mit den Fahrschienen
als Nullleiter (Bild 2) [1].
Diese und alle weiteren Projekte
elektrischer Triebfahrzeuge realisierte
das Genfer Unternehmen
zusammen mit wechselnden Partnern
für den mechanischen Teil.
Innovationen für die BLS
Zu den herausragenden Spitzenleistungen
von SAAS gehörten je
zwei 1926 und 1931 bei der BLS
in Betrieb gesetzte Lokomotiven
Be 6/8, mit 4 500 PS ≈ 3 300 kW
Stundenleistung zu der Zeit die
weltweit leistungsstärksten Einphasenlokomotiven.
Das Konzept
mit einzeln angetriebenen Radsätzen
bedeutete einen großen
Entwicklungssprung, zumal andere
Bahnen in Europa damals und
noch länger auf Stangenantriebe
setzten. Die in [2] gewählte Kennzeichnung
der Radsatzfolge könnte
auf eine Rahmenlokomotive
schließen lassen, tatsächlich hatte
es aber Drehgestelle mit Laufradsatz.
Später wurden Stundenleistung
und Höchstgeschwindigkeit,
ursprünglich 75 km/h, schrittweise
denen der zweiten Serie angeglichen
und folglich die Bezeichnung
in Ae 6/8 geändert.
Vier gleichartig konzipierte
Lokomotiven folgten 1939 bis
1943, die bei Ablieferung mit
3 900 kW Stundenleistung wiederum
die damals leistungsstärksten
für 1 AC weltweit waren (Bild 3).
Die Ae 6/8 205 und 206 stehen
noch heute im Dienst für Nostalgiefahrten.
Eine weitere Weltpremiere waren
1935 drei Leichttriebwagen
Ce 2/4 Blauer Pfeil für die BLS-
Betriebsgruppe (Bild 4) [3]. Von
SAAS patentierte Neuheit war hier
die Montage des 2,8 t schweren
Transformators in der Dachkonstruktion
(Bild 5). Es folgten 1938
für 110 km/h Höchstgeschwindigkeit
zwei weitere solcher Triebwagen
gleicher Leistung, einer mit
Steuerwagen als CFZe 2/6 sowie
drei zweiteilige Züge BCFZe 4/6
mit doppelter Leistung, also mit
der Konfiguration Bo‘(2‘)Bo‘.
Mit einem großen Zeitsprung
gehören in die Reihe der Rekorde,
an denen das Genfer Unternehmen
beteiligt war, die ab 1994
in zwei Losen gelieferten 18 Lokomotiven
Re 465 (Bild 6) [4].
Bild 4:
Elektrischer Leichttriebwagen Ce 2/4 Nr. 701 für Spiez-Erlenbach-Bahn (SEB)
Baujahr 1935, Kenndaten in [3] (Bild 1 aus [3]).
Bild 5:
Stufentransformator mit Hochspannungssicherung und
Schützenbatterie für Dachmontage auf Triebwagen Ce 2/4
und BCFZe 4/6 (Bild 7 aus [3]).
362 112 (2014) Heft 6

Historie
übertrager PETT behandelt,
steht in diesem Heft als Fokus
Report. – Die Sachverhalte zu
den Lokomotiven Ae 6/8 und zu
den Leichttriebwagen Blauer Pfeil
wurden von Martin Kocher nachrecherchiert;
sie sind besonders
im Internet vielfach unvollständig
dargestellt.
Be
Literatur
Bild 6:
BLS-Lokomotive Re 465, Kenndaten in [4] (Foto: ABB).
Deren Maximalleistung 7 000 kW
ist bis heute von keiner Bo’Bo‘-
Lokomotive für 15 kV übertroffen.
Anmerkungen: Teil 1 dieses Berichts,
der die Mittelfrequenz-
[1] Hübener, W.: Elektrische Schmalspur-Güterzugslokomotive
für
2400 Volt Gleichstrom für die
Bahn St. Georges de Commiers –
La Mure. In: Elektrische Bahnen 1
(1903), H 4, S. 185–192.
[2] Meyfarth, G. L.: Die neuen Lötschberglokomotiven
Type 1AAA-
AAA1. In: Elektrische Bahnen 3
(1927), H 2, S. 53–65.
[3] Werz, H., Genf: Elektrische Leichttriebwagen
der Lötschbergbahn.
In: Elektrische Bahnen 14 (1938),
H 7, S. 159–165. Rezension in:
Elektrische Bahnen 111 (2013),
H 7, S. 159–165.
[4] Gerber, P.: Lokomotiven Baureihe
Re 465 der BLS Lötschbergbahn.
In: Elektrische Bahnen 93 (1995),
H 12, S. 386–395.
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112 (2014) Heft 6
363

Historie
eb – Elektrische Bahnen
im Jahre 1964 – Teil 2
Schluss zu eb Heft 3/2014, Seiten
138–143
Bahnbetrieb
Der Bericht [29] beschrieb die erste,
515 km lange Eisenbahn der
Welt für kommerzielle Geschwindigkeit
über 200 km/h. Der Rezensent
muss der Versuchung widerstehen,
die aus heutiger Sicht
altertümlich anmutenden Komponenten
und Verfahren aufzuzählen.
Beeindruckend kompakt
wurde auf nur 13 Seiten mit einer
Relieflandkarte, acht Fotos, sechs
Zeichnungen und zehn Diagrammen
alles Wesentliche über das
Gesamtsystem abgehandelt, bestehend
aus den Fahrzeugen mit
ihrer Aerodynamik sowie ihren
mechanischen und elektrischen
Teilen, Stromabnehmern und
Fahrleitungen, Streckenspeisung
und Bahnenergieversorgung
(Bild 15) sowie Betriebssicherheit.
Bemerkenswert ist auch das damals
offenbar mögliche timing:
der Beitrag erschien in der EB ein
TABELLE 1 (Fortsetzung).
Editorials in EB 35 (1964).
Heft Verfasser Thema
7 Wilke Neuer Nahverkehrstriebwagen der Deutschen Bundesbahn
8 Kniffler Fernsteuern, Fernmessen, Fernregeln in der Bahnstromversorgung
9 Kasperowski 25 Jahre Schiedsstelle für Beeinflussungsfragen
10 Förstner 50-W/62,5-MVA-Einphasen-Turbosatz Aschaffenburg
11 Köhl Elektronische Steuerung für Straßenbahn-Schnellverkehr
12 Kniffler Elektrifizierung im norddeutschen Raum
Vierteljahr vor der Eröffnung der
Strecke am 1. Oktober 1964, die
wiederum auf die am 10. Oktober
eröffneten Olympischen Sommerspiele
in Tokio abgestimmt war.
Vergleichsweise bescheiden
erscheinen dagegen zwei bundesdeutsche
Projekte [45; 51],
die gleichwohl netzstrategisch
enorm wichtig waren. Dabei
überrascht heute, dass die Riedbahn
erst so spät an die Reihe
kam (Bild 16). Eine Besonderheit
in Norddeutschland war die
16 2 /3-Hz-Erzeugung im Kraftwerk
Mittelsbüren aus dem Gichtgas
der benachbarten Klöckner-Hütte
(eb 6/2011, S. 276–280). In der
Streckenkarte (Bild 17) sieht man,
dass in diesem Landesteil die
Nord-Süd-Richtung noch Vorrang
vor der Ost-West-Richtung hatte.
Bahnenergieversorgung und
Netzbetrieb
Diese Themen waren mit neun
von 26 Beiträgen, davon sechs im
themenreinen Heft 8 gebündelt,
ein deutlicher Schwerpunkt des
Halbjahres.
Bild 15:
Bahnenergieversorgung Tokaido-Bahn (Bild 24 aus [29]).
Umformerwerke 50/60 Hz im Raum Tokio für durchgehenden 60-Hz-Betrieb mit Einfrequenztriebzügen
364 112 (2014) Heft 6

Historie
Bild 16:
Elektrifizierung Rhein-Main- und Rhein-Neckar-Gebiet (Bild 1 aus [45]).
Knoten Darmstadt sehr stark vereinfacht dargestellt
Im November 1962 und im
April 1964 war in Mannheim und
im Oktober 1963 in Düsseldorf
je ein 16 2 /3-Hz-Turbogenerator in
Betrieb gegangen [49]. Die Leistung
40 MW/50 MVA war nur im
Dampfverbund mit 50-Hz-Generatoren
wirtschaftlich bereitzustellen
(Bild 18), und die Turbinendrehzahl
3 000 min –1 erforderte für den Generator
ein Untersetzungsgetriebe
(Bild 19). Der noch fortzusetzende
Beitrag beschrieb zunächst mit
großflächigen Bildern den thermischen
Teil bis zur elektrischen
Wellendrehvorrichtung, die den abgestellten
Turbosatz kontinuierlich
mit 50 min –1 drehte. Damit wurde
verhindert, dass sich Turbinenläufer
und Gehäuse als Folge von Wärmeströmung
verkrümmten.
Die DB hatte Anfang 1963 die
Betriebsführung ihres Bahnstromnetzes
so strukturiert, dass die
Lastverteilung des Gesamtnetzes
auf je fünf Dampf- und Wasserkraftwerke
sowie sechs Umformerwerke
in der Netzleitstelle in
Frankfurt (Main) lag (Bild 20), das
Schaltgeschäft im 110-kV-Netz
dagegen bei den Schaltbefehlsstellen
(Sbs) München (Sitz in Pasing),
Köln (Sitz in Gremberghoven) und
Hannover (Sitz in Lehrte). Nach einem
Jahr guter Erfahrungen damit
gab es eine Gesamtdarstellung der
Anlagen, Strukturen und Aufgaben
[27]. Bei den 16 tabellarisch
gelisteten Werken stand neben
anderen eine geplante 50-MW-
Maschine im Kraftwerk Hallendorf
der Salzgitter AG, die aber nie
gebaut wurde. Auch sind die drei
Sbs in den letzten Jahren wieder
aufgelassen und ihre Funktionen
nach Frankfurt rückverlagert worden.
Als Fortsetzung beschrieb
[46] die für den zentralen Netzbetrieb
eingesetzte Telematik.
Bild 17:
Streckenelektrifizierung und Bahnenergieversorgung Norddeutschland (Bild 3 aus [51]).
112 (2014) Heft 6
365

Historie
Bild 18:
Vereinfachtes Wärmeschaltbild 197,5-MW-Block im Großkraftwerk
Mannheim, links 40-MW-Bahnstrommaschine (Bild 3 aus [49]).
Bild 19:
Rotor 40-MW-Bahnstromgenerator mit Getriebe 3 : 1 im Großkraftwerk Mannheim
(Bild 8 aus [49]).
Entsprechend der Netzhierarchie
folgte [32] für die 15-kV-
Schaltanlagen und Fahrleitungsanlagen.
Ausgangspunkt war
dabei, dass und warum bei der
DB die im Gleisfeld verteilten
Fahrleitungsmastschalter nicht
mehr vom Fahrdienstleiter an einer
Ortssteuertafel im Stellwerk
bedient wurden, sondern durch
Fernsteuerung vom Unterwerk
(Uw) aus (Bild 21). Dann wurde
der Aufbau von Großraumfernsteuerungen
verkündet und begründet,
bei denen unbesetzte
Tochter-Uw und die Fahrleitungsanlagen
in deren Speisebezirken
von großen Mutter-Uw aus fernüberwacht
und -gesteuert werden;
letztere wurden später in
Bild 20:
Netzleitstelle der Zentralstelle für Bahnstromversorgung der DB, rechts Arbeitsplatz
Netzregelanlage (Bild 5 aus [27]).
Zentralschaltstellen (Zes) umbenannt,
also nach ihrer Funktion
statt nach ihrem Sitz. Geplant waren
für das Netz der Deutschen
Bundesbahn 23 solcher Mutter-
Uw, heute wird das Gesamtnetz
der Deutschen Bahn von sieben
Zes betreut.
Schließlich zeigte [36], wie bei
ausgefallener Fernsteuerung die
Fahrleitungsschalter von den weiterhin
vorgehaltenen Ortssteuertafeln
im Stellwerk zu bedienen
waren (Bild 22).
Alle beschriebenen Verbindungswege
für Stellungsbefehle
und -meldungen waren mit klassischer
Wähler- und Relaistechnik
aufgebaut (Bild 22), und es gab
erst eine elektronische Fernsteuerung
[8]. Die bis dahin gegebene
Zuverlässigkeit der Elektronik
wurde in [32] noch leicht kritisch
hinterfragt. Dieser Punkt blieb in
[37] ausgespart, worin die allgemeinen
Eigenschaften, Kodierungen
und Gerätetechniken elektronischer
Anlagen dargelegt und
ihre Zukunft vorausgesagt wurde.
In beiden Artikeln wurden als Vorteile
einerseits der wachsende Be-
366 112 (2014) Heft 6

Historie
Bild 21:
Wandsteuertafeln mit Steuerquittungsschaltern im DB-Knotenunterwerk Bebra
(Bild 2 aus [32]).
oben für Schaltanlagen mit 110-kV-und 15-kV-Sammelschienen, sechs Bahnstromleitungs-
und acht Fahrleitungsabzweigen, drei Hauptumspannern,
Eigenbedarfs- und Prüfumspanner
unten Ausschnitt Fahrleitungsnetz Bahnhof Bebra und angrenzende Strecken mit
Betriebsstellen
Bild 22:
Steuerschrank für sechs Fahrleitungs-Mastschalter in kleinem
DB-Stellwerk (Bild 3 aus [36]).
oben Fernsteuerteil mit Hebdrehwählern und Relais
unten Ortsbedienung mit Umschalter Fern-Orts-Bedienung und
Ein-Aus-Drucktastenpaaren, davon aktuell zwei gegen
unbeabsichtigtes Drücken gesichert
darf an Informationsübertragungen,
vor allem Messwerten, und
andererseits der Zwang zum Einsparen
qualifizierten Personals in
der oft ländlichen Fläche betont.
Weitere Beiträge zu diesem
Komplex kamen von zwei Nachbarbahnen
und zum Nahverkehr
[33; 34; 35]. Daraus Einzelheiten
und Unterschiede zu filtern würde
aber hier zu weit führen.
Beeinflussung
Das gleichfalls komplett themenreine
Schwerpunktheft 9 behandelte
einen sensiblen Komplex
der elektrischen Bahnen. Anlass
dafür war das 25-wjährige Nachkriegsbestehen
der Schiedsstelle
für Beeinflussungsfragen (SfB),
deren Zusammensetzung in der
Überschrift von [40] steht – zwar
sehr ungewöhnlich, aber hier
höchst praktisch. Dazu brachte
[38] zunächst als spannende
Vorgeschichte, wie schon ab
1939 ein paritätisch besetztes
Vorgängergremium versuchte,
tiefe Meinungsverschiedenheiten
zwischen der Reichsbahn und der
Wirtschaftsgruppe Elektrizitätsversorgung
auszuräumen. Auslöser
war die Sorge der Bahn vor Störwirkungen,
die Doppelerdschlüsse
in gelöscht betriebenen Hochspannungsnetzen
3 AC 110 kV
50 Hz auf ihre lebenswichtigen,
weil die Zugfolge sichernden
elektrischen Blockanlagen haben
könnten. Als nächstes Thema
kamen dazu alsbald Geräuschspannungen
aus einpoligen Erdschlüssen,
die bei längerer Dauer
die fahrdienstliche Verständigung
auf den Fernsprechleitungen gefährden
konnten. Es folgten dann
Abschnitte über die aktuelle fachliche
Besetzung und Arbeitsweise
der neuen SfB, ihre Zusammenarbeit
mit anderen Fachstellen und
ihre Ergebnisse, eine Tabelle zählte
aus ihrem Aufgabenbereich 24
nach Verursachern und Betroffenen
unterschiedene Beeinflussungsfälle
auf.
Eine hervorragende wissenschaftlich-systematische
Übersicht
der vorkommenden Erscheinungen,
angefangen von
den elektrochemischen schon
112 (2014) Heft 6
367

Historie
Bild 24:
Messgerät für Ausbreitungswiderstand von Erdungsanlagen (Bild 4 aus [42).
Bild 23:
Jahreszeitliche Verteilung der monatlichen Erdschlusswischer im
gelöscht betriebenen 110-kV-Bahnstromleitungsnetz der DB im
Jahr 1962, Trassenlänge etwa 2 800 km überwiegend zweischleifig
(Bild 7 aus [43]).
bei den ersten DC-Bahnen über
die klassischen elektrischen, elektromagnetischen
und kapazitiven
bei AC bis zu damals aktuellen
Problemen bot [39]. Eines davon
war die schwierige Bestimmung
von Bodenwiderstand oder Bodenleitfähigkeit
als Grundlage
für ausreichend zuverlässige Vorausberechnungen,
besonders
bei zunehmend zu erwartenden
AC-Tunnelbahnen in Stadtkernen
mit unübersehbar vielen verschiedenen
Metallmantelkabeln und
Rohrleitungen im Untergrund;
hierfür wurden interessante Messungen
in München beschrieben.
Ein anderes Problem wurde der
zunehmende Oberwellenanteil in
den elektrischen Größen.
Der Beitrag [43] behandelte
den grundsätzlichen Aufbau des
damals 2 900 Trassenkilometer
großen 110-kV-Bahnstromleitungsnetzes
des DB und technische
Veränderungen daran,
zum Beispiel bei den Isolatoren.
Ausführlich beschrieben wurde
das Thema Erdschlüsse mit deren
Auswirkungen und Behandlung
im gelöschten betriebenen
2AC-Netz (Bild 23). Besonders
herausgestellt wurde, dass die
dafür maßgebenden Werte um
ein Vielfaches besser sind als bei
50-Hz-Netzen. Doppelerdschlüsse
waren zu wenigen Einzelfällen
im Jahr geworden.
Der Bericht [42] ging von den
praktischen Problemen beim
Umgang mit der fernen Erde aus
und beschrieb, wie sich mögliche
Messfehler ausschalten lassen;
das Gerät dafür wirkt heute anmutig
(Bild 24).
In [44] implizierte die Überschrift
auch Mittelspannungsfahrleitungen.
Es wurde nach
Summierung von Oberwellen
verschiedener und Oberwellen
gleicher Frequenz unterschieden.
Zum ersten Fall war die
Bewertungstabelle nach CCITT
Bild 25:
SBB-Prototyplokomotive Re 4/4 II 11201, später 11101 (Bild 1 aus [28] Seite 180).
Normalspur, Fahrleitungsspannung 1 AC 15 kV 16 2 /3 Hz, Länge über Puffer
14 800 mm, Radsatzfolge Bo’Bo‘, Gesamtmasse 79 später 80 t, Anfahrzugkraft 255 kN,
Stundenleistung 4 120 später 4 700 kW, spezifische Leistung 48 später 59 kW/t,
Höchstgeschwindigkeit 140 km/h, elektrische Bremsleistung 2 900 kW, größte elektrische
Bremskraft 130 kN
368 112 (2014) Heft 6

Historie
und VDE 0227 und 0228 (siehe
Hintergrund in eb 6-7/2013,
Seite 409) für die Frequenzen
„16,7 Hz“ bis 7 000 Hz gezeigt
und erklärt. Zum zweiten Fall
wurde als Problem die völlig
unbestimmte und noch dazu
veränderliche Phasenlage von
Oberwellen behandelt, die aus
verschiedenen Quellen wie beispielsweise
gleichzeitig fahrenden
Triebfahrzeugen mit gleicher
Steuerungstechnik stammen.
Bei der oben schon angesprochenen
Arbeit [40] erwies sich der
voluminöse Zusatz in der Überschrift
als überflüssig: Tatsächlich
behandelt wurden die seit 1956
geltenden Richtlinien über Kreuzungen
von Starkstromleitungen eines
Unternehmens der öffentlichen Elektrizitätsversorgung
(EVU) mit DB-Gelände
oder DB-Starkstromleitungen
(Stromkr Richtl), wobei zu letzteren
auch die 110-kV-Bahnstromleitungen
zählten. Ausführlich referiert
wurden Geltungsbereich der
Richtlinie, Rechtsgrundlagen der
Kreuzungen, Ausführung der Kreuzungen
und Kostentragung.
Fahrzeuge
Objekt zu [28] war die erste
von sechs Prototypen der Reihe
Re 4/4 II, heute Re 420 (Bild 25).
Diesen folgten, einschließlich etlicher
bei Privatbahnen und einiger
als Re 4/4 III mit anderer Übersetzung,
insgesamt rund 300 Serienfahrzeuge
– eine für die Schweiz
einmalige Zahl. In ihrer Perfektion
mit klassischer AC-Technik einschließlich
Rekuperationsbremse,
allerdings vollelektronischer
Steuerung und Regelung, wurde
sie nur noch von ihrer größeren
Schwester Re 6/6, heute Re 620
etwas überboten.
Lokomotiven für durchgehende
Traktion Paris – Brüssel – Amsterdam,
also mit AC 25 kV 50 Hz,
DC 3 kV und DC 1,5 kV beschafften
sich die SNCF als Baureihe
BB 26 000 und die SNCB als Baureihe
123 [30], nach dem Stand
der Technik mit Si-Gleichrichter
für den AC-Betrieb und dabei
auch Widerstandssteuerung wie
112 (2014) Heft 6
Bild 26:
Schaltgerätegerüst
für Fahrsteuerung DC
3 kV (Bilder 11 und 12
aus [48] Seite 333).
Bild 27:
Messung Fahrdraht-
Seitenlage (links)
und -Höhenlage
(rechts) mit Optischem
Lot (Doppelbild
3-4 aus [52]).
369

Historie
TABELLE 2
Bahnneuheiten Hannover-Messe 1964.
AEG
Bayerische Schrauben- und
Federnfabriken Richard Bergner
BBC
Fahrleitungsbau
PINTSCH-BAMAG
Ringsdorf
Schunk & Ebe
beim DC-Betrieb. Nicht einmal
für einen solchen eng verzahnten
Einsatz war ein gemeinsames Projekt
möglich.
Die in [48] vorgestellten belgischen
Triebwagen hatten
die ungewöhnliche Radsatzfolge
(A1)‘(1A)‘+(A1)‘(1A)‘ und
130 km/h Höchstgeschwindigkeit;
bei Fahrzeugen dieser Zeit
beeindruckt heute immer wieder
die aufwändige elektromechanische
Schaltapparatur (Bild 26).
Als einziger Beitrag in dem
Jahrgang über steuerbare Leistungshalbleiter
in Triebfahrzeugen
erklärte [47] mit Prinzipgrafiken
und Basisgleichungen die
Funktion des Gleichstromstellers
und betonte die Vorteile gegenüber
klassischen Steuerungen
mit deren aufwändigem Umgruppierungen
der Fahrmotoren
und Energieverlusten in den Anfahrwiderständen
und dagegen
DC-Schnellschalter GEARAPID
Klauenpol-Zuglichtgenerator
1-kV-Netzgerät für Wagenversorgung
Leiterseil-Reparaturspiralen
Leiterseil-Pressklemmen
elektronisches Netzschutzrelais
elastischer Fahrdrahthalter
schleifringloser Zuglichtgenerator
Straßenbahn-Signal- und Weichensteuerung
Erdungskontakt für Radsatzwellen
Bürstenhalter mit lenkergeführtem Druckfinger
Bild 28:
Elastischer Fahrdrahthalter aus glasfaserverstärktem Gießharz (Bild 4 aus [31]).
zusätzlich noch der einfachen
Rückspeisemöglichkeit. Dann
wurden die Ausrüstungen zweier
kleiner batteriegetriebener
Rangierlokomotiven in Industriebetrieben
und erste Betriebserfahren
angeführt. Der Einsatz
dieser Technik bei Straßen- und
U-Bahnen wurde noch in Konditionalform
angesprochen.
Sonstiges
Im Beitrag [41] ging es um die Behandlung
der Fernmeldeanlagenerde
gegenüber der Bahnerde,
und zwar mit Blick auf Potenzialunterschiede
und Belastung der
Kabelmäntel durch Betriebs- und
Kurzschlussrückströme.
Der Beitrag [50] beschrieb zunächst
die Fertigungsverfahren
für Leitungskupfer und für die
Gummi- oder Kunststoffisolierung
und danach den Einkauf von
Starkstromleitern durch die DB.
Diese brauchte trotz interner Normung
rund 400 Sorten und sie
stellte das Elektrolytkupfer aus eigenem,
zentral gesteuertem und
aufgearbeitetem Rückgewinn bei.
Der einzige Fahrleitungsbeitrag
des Halbjahres beschrieb das
verbesserte Optische Lot [52], mit
dem jetzt das Messen von Seitenund
von Höhenlage des Fahrdrahtes
ohne Umbau des Gerätes
möglich war (Bild 27).
Im Heft 7 stand wieder der einige
Jahre lang regelmäßige Bericht
über Bahnneuheiten auf der
Hannover-Messe [31]. Tabelle 2
zeigt heute nicht nur, was damals
neu war (Bild 28), sondern auch
deutsche Industriegeschichte: Richard
Bergner und Fahrleitungsbau
erscheinen bei einer Schnellsuche
im Internet noch unter dem eigenen
Namen, die drei anderen
Mittelständler immerhin unter
größeren Firmengruppen und das
Schicksal der beiden ganz Großen
ist hinlänglich bekannt.
Uwe Behmann
Hauptbeiträge Jahrgang 35
(1964) Hefte 7 bis 12
[27] Schaefer, Herbert: Betriebsführung
und Lastverteilung in der
110-kV-Bahnstromversorgung
der Deutschen Bundesbahn. In:
Elektrische Bahnen 35 (1964),
H. 7, S. 172–179.
[28] Gladigau, Albert: Neue Bo’Bo‘-
Lokomotive der SBB. In: Elektrische
Bahnen 35 (1964), H. 7,
S. 180–181.
[29] Boehm, Bernhard: Fahrzeuge und
Stromversorgungsanlagen der
neuen Schnellbahn in Japan. In:
Elektrische Bahnen 35 (1964),
H. 7, S. 181–194.
[30] Sparkuhle, Hans: Dreisystemlokomotiven
der Französischen und
Belgischen Staatsbahnen. In:
Elektrische Bahnen 35 (1964),
H. 7, S. 194–196.
[31] Behmann, U.: Hannover-Messe
1964. In: Elektrische Bahnen 35
(1964), H. 7, S. 197–200.
[32] Kulla, Hans: Fernsteuertechnik
in Unterwerken und Fahrleitungsanlagen
der DB. In: Elektrische
Bahnen 35 (1964), H. 8,
S. 204–212.
[33] Hartmann, Ludwig: Die Fernwirktechnik
im Nahverkehr. In: Elektrische
Bahnen 35 (1964), H. 8,
S. 212–218.
370 112 (2014) Heft 6

Historie
[34] Labadie, J. L.: Die Fernsteuerung
in denn Fahrleitungsanlagen der
SNCF. In: Elektrische Bahnen 35
(1964), H. 8, S. 218–224.
[35] Ankersmit, J. E. J.: Die Fernsteuerung
der Niederländischen Eisenbahnen.
In: Elektrische Bahnen
35 (1964), H. 8, S. 225–230.
[36] Bauer, Karl­Hans: Die Fernbedienung
von Mast- und Kuppelschaltern
mit Orststeuertafeln bei
der DB. In: Elektrische Bahnen 35
(1964), H. 8, S. 231–233.
[37] Dhen, Walter: Elektronische Fernwirkanlagen
für die Bahnstromversorgung.
In: Elektrische Bahnen
35 (1964), H. 8, S. 233–237.
[38] Kasperowski, Ottomar: Die
Schiedsstelle für Beeinflussungsfragen.
In: Elektrische Bahnen 35
(1964), H. 9, S. 242–246.
[39] Buckel, Rolf: Probleme der Beeinflussung
im Bereich elektrischer
Bahnen. In: Elektrische Bahnen
35 (1964), H. 9, S. 246–255.
[40] Kadenbach, Ernst: Zum Recht der
Kreuzungen von EVU-Starkstromleitungen
mit DB-Gelände oder DB-
Starkstromleitungen – Zugleich ein
Beitrag zum Aufgabenbereich der
Schiedsstelle für Beeinflussungsfragen
der Deutschen Bundesbahn,
der Deutschen Bundespost und der
Vereinigung Deutscher Elektrizitätswerke
e. V. In: Elektrische Bahnen
35 (1964), H. 9, S. 255–263.
[41] Plathner, Walter: Einführung von
Fernmeldekabeln in Bahnunterwerke.
In: Elektrische Bahnen 35
(1964), H. 9, S. 263–264.
[42] Renner, W.: Kompensationsverfahren
zur Meßfehlerkorrektur bei
der Ermittlung des Ausbreitungswiderstandes
ausgedehnter Erdungsanlagen.
In: Elektrische Bahnen
35 (1964), H. 9, S. 265–267.
[43] Schaefer, Herbert: Die 110-kV-Bahnstromleitungen
der Deutschen
Bundesbahn unter besonderer Berücksichtigung
der Beeinflussungsfragen.
In: Elektrische Bahnen 35
(1964), H. 9, S. 268–272.
[44] Hofmann, Fritz: Die Summenbildung
von Oberschwingungen
in Hochspannungsleitungen. In:
Elektrische Bahnen 35 (1964),
H. 9, S. 273–277.
[45] Sailer, Josef: Elektrischer Betrieb
auf der Strecke Frankfurt – Mannheim.
In: Elektrische Bahnen 35
(1964), H. 10, S. 284–285.
[46] Schaefer, Herbert: Fernwirk- und
Fernmeßtechnik in der 110-kV-Bahnstromversorgung
der Deutschen
Bundesbahn. In: Elektrische Bahnen
35 (1964), H. 10, S. 286–294.
[47] Wagner, Rudolf.; Wolski, Alexander:
Batterie-Triebfahrzeuge
mit Gleichstromsteuerung über
Silizium-Stromtore. In: Elektrische
Bahnen 35 (1964), H. 10,
S. 294–301.
[48] Neruez, J.: Neue elektrische
Triebwagen der Nationalen
Gesellschaft der Belgischen Eisenbahnen
(SNCB). In: Elektrische
Bahnen 35 (1964), H. 11,
S. 304–307; H. 12, S. 331–336.
[49] Förstner, Rudolf: Die 40-MW/50-
MVA-Bahnstromturbosätze für
das Großkraftwerk Mannheim.
In: Elektrische Bahnen 35 (1964),
H. 11, S. 308–316; 36 (1965),
H. 1, S. 19–27.
[50] Keller, Meinrad: Isolierte Leitungen.
In: Elektrische Bahnen 35
(1964), H. 11, S. 316–321.
[51] Tägert, Ludwig: Die Elektrifizierung
der Strecke Hannover – Bremen.
In: Elektrische Bahnen 35
(1964), H. 12, S. 324–331.
[52] Freidhofer, Harry: Bestimmung
der Seiten- und Höhenlage des
Fahrdrahtes mit dem Optischen
Lot. In: Elektrische Bahnen 35
(1964), H. 12, S. 336–337.
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH
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80636 München
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112 (2014) Heft 6
371

Nachrichten Bahnen
Neue Hauptschaltleitung der DB Energie
Die DB Energie hat für knapp
10 Mio. EUR ihre Hauptschaltleitung
in Frankfurt (Main) komplett
erneuert. Mit der Eröffnung
im April 2014 wurde auch das
50-jährige Bestehen dieser
Leitstelle gefeiert. Die Arbeiten
hatten vier Jahre gedauert. Die
wesentlichen Verbesserungen
betreffen die IT-Sicherheit, die
Netzstabilität bei Lastsprüngen
bis 350 MW und die Ansteuerung
der Kraft-, Umformer- und Umrichterwerke,
die 16,7-Hz-Bahnenergie
erzeugen. Neben dem
wirtschaftlichen Einsatz dieser
Werke, mit dem rund 1 Mrd. EUR
Beschaffungskosten pro Jahr
disponiert werden, obliegt der
HSL auch die Betriebsführung des
7 900 Trassenkilometer langen
110-kV-Bahnstromleitungsnetzes.
Die Versorgungszuverlässigkeit
für die 110/15-kV-Unterwerke
liegt mit 99,99 % über derjenigen
der öffentlichen 50-Hz-
Versorgung. Die Vorgängerin der
neuen Anlage war 1999 errichtet
worden war [1], die Nachfolgerin
der Anfang 1963 in Betrieb
gegangenen Netzleitstelle der
Zentralstelle für Bahnstromversorgung
(ZBV) war [2].
[1] Sternberg, E.; Schaarschmidt, J.:
Hauptschaltleitung der DB Energie.
In: Elektrische Bahnen 99
(2001), H. 67, S. 247–254.
[2] Schaefer, Herbert: Betriebsführung
und Lastverteilung in der
110-kV-Bahnstromversorgung der
Deutschen Bundesbahn. In: Elektrische
Bahnen 35 (1964), H. 7,
S. 172–179.
Bundesverkehrsministerium prüft DB
Das Bundesverkehrsministerium
lässt von Eurailscout die
Angaben überprüfen, die von
der DB über den Zustand ihres
Netzes gemacht werden. Die
DB bekundete Freude darüber,
dass sich die Politik für die
Eisenbahn interessiere. Um eine
gemeinsame Datengrundlage zu
erhalten, hätte man die Messtechnik
zusammen mit dem
niederländischen Unternehmen
kalibriert. Der neue Bundesverkehrsminister
Alexander Dobrindt
begründet, man werde in den
nächsten Jahren mehr Geld in
die Schiene investieren. Der
Bund will die bestehende Gleisgeometriedatenbank
der DB
kontrollieren und gleichzeitig
mit dem Aufbau einer unabhängigen
Datengrundlage beginnen,
um unmittelbar Einblick
in den Zustand der Eisenbahninfrastruktur
in Deutschland zu
erhalten. Dazu wird die Softwaregesellschaft
Erdmann aus
Görlitz alle Inspektionsdaten
vorhalten, Analysen erstellen
und das Ministerium fachlich
beraten. Der niederländische
Messzug soll rund 5 000 km des
Netzes erfassen.
Neue S-Bahnen für Rhein-Main
DB Regio Hessen und der Rhein-
Main-Verkehrsverbund haben
die ersten der insgesamt 91
neuen S-Bahn-Triebzüge ET 430
der Öffentlichkeit vorgestellt.
Für rund 500 Mio. EUR liefern
Bombardier und Alstom Fahrzeuge
mit je 176 Sitz- und 310
Stehplätzen, Fahrgastinformationssystem
mit Schriftanzeigen
an Front- und Außenseiten,
Monitore im Fahrzeuginneren
und Rampen für Mobilitätseingeschränkte,
mit denen der
Höhenunterschied zwischen
Fahrzeug und den zum Teil nur
76 cm hohen Bahnsteigkanten
überbrückt werden kann. Die
ET 430 sollen zunächst einzelne
ET 420 auf der Linie S 1 und Verstärker
zum Flughafen ersetzen.
Ab Fahrplanwechsel Dezember
2014 sollen ET 430 auch als S7,
S8 und S9 fahren. Weiterhin
werden parallel zur Auslieferung
der ET 430 die seit 2002 eingesetzten
ET 423 bis Ende 2015
modernisiert. Dann sollen auf
allen S-Bahn-Linien des RMV nur
noch neue sowie modernisierte,
insgesamt 191 S-Bahn-Triebzüge
im Einsatz sein.
372 112 (2014) Heft 6

Bahnen Nachrichten
Vertrag über Instandhaltung
Die Instandhaltung von Bremskomponenten,
Radsätzen und
Drehgestellen von 220 Doppelstockwagen
und 37 Lokomotiven
der Metronom Eisenbahngesellschaft
wird bis 2022 in den Werken
Fulda und Wittenberge durch
die DB Fahrzeuginstandhaltung
erfolgen. Dazu hat diese mit Bombardier
Transportation Verträge
über ein Volumen im zweistelligen
Millionenbereich unterzeichnet.
LST für U-Bahn Suzhou vergeben
Siemens hat von der China Electronics
Technology Group Corporation
(CETC) den Auftrag zur
signaltechnischen Ausrüstung der
Erweiterung der U-Bahn-Linie 2 in
Suzhou erhalten. Zum Lieferumfang
gehören das automatische
Zugbeeinflussungssystem Trainguard
MT, elektronische Stellwerke
vom Typ Trackguard Sicas ECC sowie
das Funkübertragungssystem
Airlink. Der Auftrag hat einen Wert
von rund 15 Mio. EUR und soll
Ende 2016 abgeschlossen sein.
Die Linie 2, die ab 2009 vom
selben Auftragnehmer gebaut
wurde, verläuft mit 22 Stationen
in Nord-Süd-Richtung und endet
am Hauptbahnhof, wo Umsteigemöglichkeiten
zum Regional- und
Hochgeschwindigkeitsverkehr unter
anderem nach Shanghai bestehen.
Mit der Erweiterung der Linie 2
wird der Osten Suzhous an das U-
Bahn-Netz angeschlossen. Suzhou
ist eine der ältesten Städte im Osten
Chinas, liegt rund 80 km nordwestlich
von Shanghai und zählt
mehr als zehn Millionen Einwohner.
Die steigende Einwohnerzahl und
die schnelle Entwicklung der Stadt
machen einen Ausbau des Nahverkehrssystems
notwendig.
Container-Bahnstromschalt anlage für ÖBB
Die ÖBB-Infrastruktur hat Anfang
April 2014 Balfour Beatty
TABELLE
112 (2014) Heft 6
Rail Austria mit Entwurf und
Lieferung einer transportablen
Leistungsumfang Container-Bahnstromschaltanlage für ÖBB.
kompletter mechanischer Containerbau
sechsfeldrige Schaltanlage 1 AC 15 kV 16,7 Hz
15-kV-Kabel zu externem Umspanner 110/15 kV
15-kV-Kabel zu externem Oberleitungsschaltgerüst
Eigenbedarfsanlage 3 AC 400/230 V 50 Hz
Batterie und Ladegerät DC 220 V
statische USV-Anlage mit Umrichter DC 220 V/AC 230 V
Verlegen und Anschließen der Steuerkabel zu externem 110-kV-Hybridschaltfeld
Verlegen und Anschließen der Steuerkabel zu externem Umspanner 110/15 kV
Umspannerschutz mit Reserveschutz
Oberleitungsschutz
Messung und Zählung
Anschließen beigestellter Steuer- und Leittechnik an Fernwirk- und
Kommunikationsschnittstelle zur Regionalen Leitstelle (RLS) der ÖBB
Inbetriebnahme
Testbetrieb in bestehendem Unterwerk
3
4
2
1
7
5
8
6
9
Schaltanlage in Containerbauweise
beauftragt (Tabelle).
Solche Anlagen sollen langfristig
die alten fahrbaren Unterwerke
(fUW) ersetzen und wie diese bei
Umbau, Erweiterung oder Neubau
bestehender Unterwerke den
Bahnbetrieb aufrechterhalten.
Der Container wird 12 m lang,
3 m hoch und 3 m breit werden
und 15 t Nutzlast haben. Als
Schaltanlage wird TracFeed ® TAA
15 kV 16,7 Hz eingebaut. Der
Zeitplan sieht die Montage
im Werk Wiener Neudorf des
Auftragnehmers etwa von
Oktober 2014 bis Januar 2015
vor. Von Februar bis März 2015
soll die Anlage im ÖBB-Unterwerk
Attnang in Betrieb genommen
und dann bei dessen Umbau
ihren Testbetrieb absolvieren.
Bild:
Containerschaltanlage 3D-Ansicht (Grafik: Balfour Beatty 2014).
1 15-kV-Schaltanlage TracFeed ® TAA
2 Druckentlastung nach außen
3 Übergabeschrank zu den externen Anlagenteilen
4 Nullpunktschrank
5 Verteilung Eigenbedarf, Batterieladung und USV
6 Batterieanlage DC 220 V
7 Leittechnikschränke mit FW-Schnittstelle
8 Zentrale Oberleitung- und Umspannerschutztechnik
9 UW-Traktionsleistungszählung
373

Nachrichten Bahnen
Zwei Neuausschreibungen für Ceneri-Basistunnel
Als Folge von Urteilen des
Bundesverwaltungsgerichts
schreibt die AlpTransit Gotthard
AG (ATG) zwei Aufträge rund
um den Bau des Ceneri-Basistunnels
der Neat neu aus. Die
Verfahren im Zusammenhang
mit den Bahntechnik-Vergaben
der ATG sind offenbar abgebrochen
worden. Grund seien zwei
zugelassene Beschwerden gegen
die vergebenen Lose Fahrbahn
und Logistik sowie Bahntechnik
und Gesamtkoordination im Wert
von rund 96 Mio. CHF sowie rund
129 Mio. CHF.
Das Bundesverwaltungsgericht
soll detailliert erläutert haben, wie
die für den Eignungsnachweis eingereichten
Referenzen bewertet
werden müssten. Demnach seien
die Zuschlagsempfängerinnen
vom Verfahren auszuschließen.
Die entsprechende Überprüfung
der Eignung der Beschwerdeführerinnen
durch die ATG habe
allerdings ergeben, dass auch
die Beschwerdeführerinnen die
Referenznachweise im Sinne
der Urteile nicht erbringen und
folglich ebenfalls vom Verfahren
auszuschließen seien. Weil damit
kein im Verfahren verbliebener
Anbieter die geforderte Eignung
gemäß Bundesverwaltungsgericht
erfülle, wurde das Vergabeverfahren
abgebrochen. Die Inbetriebsetzung
des Ceneri-Basistunnels ist
für Dezember 2019 vorgesehen.
Simplonstrecke
In der Schweiz hat der Nationalrat
(erste Kammer des Bundesparlamentes)
den Bundesrat
(Bundesregierung) mit ganz
knapper Mehrheit beauftragt, mit
Italien über den 19 km langen
südlichen Abschnitt Domodossola
– Iselle di Trasquera zu verhandeln
mit dem Ziel, Instandhaltung
und Betriebsführung
schweizerischen Unternehmen zu
übertragen. Die Initianten sehen
darin Verbesserungspotenzial
angesichts immer wiederkehrender
Abstimmungsprobleme bei
der Instandhaltungsplanung und
im Störungsmanagement. Der
Bundesrat hatte dem Ansinnen
widersprochen, weil das Ganze
schon 2006 bei der Erneuerung
der Simplonkonzession erörtert
und von Italien abgelehnt
worden war. Die SBB betreibt
schon seit den 1920er Jahren
die Bahnenergieversorgung mit
15 kV 16 2 /3 Hz bis Domodossola
will sich jetzt mit 280 Mio. CHF
an der Herstellung des 4-m-
Lichtraums auf dem italienischen
Abschnitt beteiligen.
Nachrichten Energie und Umwelt
Verkabelung von Hochspannungsleitungen
In der Schweiz hat der Nationalrat
(erste Kammer des
Bundesparlamentes) sich gegen
das Votum des Bundesrates
(Bundesregierung) mit knapper
Mehrheit dafür ausgesprochen,
für Hochspannungskabelstrecken
ein beschleunigtes Plangenehmigungsverfahren
zu ermöglichen
und die Mehrinvestitionen für
die Verkabelung auf die Netznutzungsentgelte
umzulegen,
jedoch mit Sonderkonditionen
für Unternehmen mit sehr
hohem Bedarf. Dazu muss noch
der Ständerat (zweite Kammer)
entscheiden.
Lärmschutz an Bahnstrecken
Wenn bestehende Bahnstrecken in
unveränderter Lage modernisiert
wurden, galt dies bisher nicht als
eine solche Änderung, die den
Anwohnern zu einem Anspruch auf
Lärmschutz verhalf. Das Bundesverwaltungsgericht
hat jetzt zur
abschnittsweise Modernisierung
der Strecke Berlin – Rostock entschieden,
dass trotz unveränderter
Gleislage die Heraufsetzung der
Streckenhöchstgeschwindigkeit
von 120 auf 160 km/h einen
„erheblichen baulichen Eingriff“
bedeutet, der Anspruch auf
Schallschutz begründet. Das Urteil
könnte weit reichende Konsequenzen
haben und die Erneuerung
oder Modernisierung bestehender
Strecken enorm verteuern.
Beim Nachrüsten des zweiten
Gleises auf dem Streckenabschnitt
Igel – Igel West zwischen
Trier und der deutsch-luxemburgischen
Grenze (eb 5/2014,
S. 310) wehren sich Anwohner
in Igel gegen die auf 621 m
Länge vorgesehenen Schallschutzwände,
weil sie ihnen die
Sicht auf die Mosel versperren
würden. Als Alternative werden
„nur“ 80 cm hohe Schallschutzwände
geprüft.
374 112 (2014) Heft 6

Berichtigungen und Nachträge Nachrichten
zu „Bahnstromversorgung der Lötschbergbahn
...“ in eb 3/2014 Seiten 135–137
Die ursprünglich nur vom
Kraftwerk Kandersteg gespeiste
Lötschberg-Bergstrecke mit
dem Scheiteltunnel bekam um
1980 eine zweite Speisung,
und zwar ab dem SBB Kraftund
Umformerwerk Massaboden
bei Brig.
zu „Anfänge und weitere Entwicklung ...“ in
eb 4/2014 ab Seite 214
Zur Streckenkarte Bild 7: In
Nordostfrankreich gibt es noch
eine seit 1961 elektrifizierte Strecke
von Longwy nach Rodange­
Pétange (CFL) und weiter nach
Luxembourg.
zu „Erfahrungen
des Betreibers ...“ in
eb 4/2014 Seiten 218–220
Die weltweit ersten Frequenzumrichter
3 AC 50 Hz / 1 AC 16 2 /3 Hz
mit GTO-Thyristoren waren nicht
diejenigen der SBB in Giubiasco.
Vielmehr hatte der Hersteller ABB
Schweden schon von 1990 bis
1993 insgesamt zwölf 14-MW-
Umrichter mit dieser Technik für
fünf Anlagen in Schweden und
eine Anlage in Norwegen geliefert
(eb 6/1995 S. 182).
zu „Bahnenergieversorgung einst ...“ in eb 5/2014 Seite 307–309.
Die zu Bild 3 notierte Vermutung,
dass der gezeigte 16 2 /3-Hz-
Turboläufer von BBC zu einem
Generator 40 MW/50 MVA im
Großkraftwerk Mannheim gehören
könnte, wird durch ein Foto
in EB 11/1964 bestätigt (siehe
Rubrik Historie Seite 364–371
Bild 19 in diesem Heft).
zu „Streckeninfrastruktur ...“ in eb 5/2014 Seite 310.
Die Baumaßnahme zweites Gleis
zwischen Igel und Igel West
erfordert 23 Mio. EUR Investitionen,
die ganz von der Bundesrepublik
Deutschland, dem
Land Rheinland-Pfalz und dem
Großherzogtum Luxembourg
übernommen werden.
Zerstörungsfreie Prüfung von Kunststoffen
und Faserverbunden
12.06.2014
Dresden
Schwingungsdiagnose Level 3
17.-18.06.2014 Vertiefende Schwingungs-
Essen
diagnose an Elektromotoren,
Getrieben und Strukturen
Rotordynamik – Schwingungen in rotierenden
Maschinenteilen
19.-20.06.2014 Theoretische Grundlagen und
Berlin
erste Vertiefungen
Versuchs- und Testtechniken für Ingenieure
Eisenbahnverkehr: Bau- und Betriebsrecht
08.09.2014 Informationen zur Sicherheit und
München zur neuen Bauaufsicht EBA – bleiben
Sie auf dem aktuellen Stand!
Eisenbahnverkehr: Umweltrecht
09.09.2014 Überblick über die wesentlichsten
München Vorschriften des Umweltrechts
beim Bau und Betrieb von Eisenbahninfrastruktur
Haus der Technik am Alexanderplatz
Karl-Liebknecht-Str. 29, 10178 Berlin
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Internet: www.hdt-eisenbahn.de
02.-03.07.2014 Versuchsplanung – Versuchs-
Berlin führung – Versuchsauswertung –
Versuchsoptimierung
Die rechtliche Verantwortung des Bauleiters bei
der Leitung und Überwachung von Bauvorhaben
02.-03.07.2014 Vertiefungsseminar zur VOB/B
112 (2014) BerlinHeft 6
375

Nachrichten Blindleistung
Hausanschluss
„So stehen beispielsweise
einige Häuser direkt an den
Schienen, was ein unschöner
Anblick sei.“ (aus der Saarbrücker
Zeitung zu einem Lärmschutzprojekt
der DB).
Das waren
Kupplungen!
Ach nein
„Zur Kompensation der Fahrzeugbewegungen
kann das System
... mit einer Kompensation
der Fahrzeugbewegung geliefert
werden.“ (aus einer Produktinformation).
Lebendige
Elektrons
Toll, die gibt’s
jetzt also
„DB Systemtechnik entwickelt
Dehnungsmessung an Radsatzwellen
für Dauerbetrieb“ (aus
DB-Pressemitteilung).
„Dauerzugkraft: 650 t ...“ (zur
BLS-Lokomotive Ae 6/8 in
Internet-Enzyklopdie).
„Im allgemeinen neigt man in
Starkstromkreisen dazu, nur eine
Erde ... zu haben.“ (aus EB 1964)
Na also, geht doch
„Wir halten uns selbstverständlich
an das geltende Gesetz zur Allgemeinen
Gleichbehandlung (AAG).
Die Texte auf unserer Website
liegen größtenteils in der männlichen
Form der Ansprache vor. Dies
dient ausschließlich der besseren
Lesbarkeit und ist frei von jeglicher
Form der Ungleichstellung. ... Vielen
Dank für Ihr Verständnis.“ (auf
Homepage eines Unternehmens
der Bahnindustrie)
DIV Deutscher Industrieverlag GmbH
Arnulfstraße 124
80636 München
Ihr direkter Weg zur Redaktion
Elektrische
Bahnen
Elektrotechnik
im Verkehrswesen
Dr.-Ing. Steffen Röhlig
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376 112 (2014) Heft 6

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Als Manager eines der größten energieartenübergreifenden
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und Gas bieten wir unseren Kunden aus Industrie,
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Wir analysieren den Energiebedarf, erarbeiten
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ihre ökologische Bilanz verbessern wollen, auf ihre Bedürfnisse
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Über den Arbeitgeber
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Energieversorgungskette
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Beratung, technische Dienstleistungen
Benefits
• Fahrvergünstigungen wie z. B. Jobticket, private Freifahrten
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Vorteile gesichert.
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der Vereinbarkeit von Beruf, Familie und Privatleben.
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Pressesprecher DB Energie
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Grundlagen zu Elektrischen Triebfahrzeugen
und ihrer Energieversorgung
Das Buch wendet sich an Studierende der elektrischen Energietechnik, der Regelungstechnik und
des Maschinenbaus. Es gibt einen Überblick über die Grundlagen der elektrischen Zugförderung
und beschreibt schwerpunktmäßig die Drehstromantriebstechnik. Danach wird die Energieversorgung
der Bahnen (16 2/3 Hz, 50 Hz, GS) unter besonderer Berücksichtigung der Leistungselektronik
und der Netzrückwirkungen behandelt.
Die dritte Auflage berücksichtigt maßgebliche Entwicklungen, die ihren Weg in die Bahnpraxis
gefunden haben oder bald finden werden. Dies betrifft besonders die Technik der permanenterregten
Synchronmaschinen sowie des umrichtergeführten Mittelfrequenz-Transformators zum
Ersatz des besonders bei der Bahnstromfrequenz 16 2/3 Hz sehr schweren Haupttransformators,
neue Zweikraft- oder Hybrid-Fahrzeuge sowie die neue Topologie des Modularen Multilevel
Converters (MMC) in der Bahnstromerzeugung 16 2/3 Hz.
Andreas Steimel
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Impressum
eb – Elektrische Bahnen
Gegründet 1903 von Prof. Wilhelm Kübler,
Königlich Sächsische Technische Hochschule zu Dresden.
Herausgeber:
Dipl.-Ing. Thomas Groh, Geschäftsführer, DB Energie GmbH, Frankfurt am Main (federführend)
Dr.-Ing. Friedrich Kießling, Baiersdorf
Prof. Dr.-Ing. Peter Mnich, Fachgebiet Betriebssysteme elektrischer Bahnen, Technische Universität Berlin
Dr.-Ing. Steffen Röhlig, TÜV SÜD, Geschäftsfeld Rail, Dresden
Prof. Dr.-Ing. Andreas Steimel, Forschungsgruppe elektrische Energietechnik und Leistungselektronik, Bochum
Beirat:
Dipl. El.-Ing. ETH Martin Aeberhard, Leiter Systemdesign, SBB AG Infrastruktur Energie, Zollikofen (CH)
Dipl.-Ing. Dirk Behrends, Eisenbahn-Bundesamt, Bonn
Dipl.-Ing. Christian Courtois, Leiter des Geschäftsgebietes Traktionsenergie-Versorgungssysteme
in der Direction de l‘ingénière der SNCF, Paris (FR)
Dr.-Ing. Thomas Dreßler, Experte für Energie, RailConCert, Wien (AT)
Dr.-Ing. Gert Fregien, Bereichsleiter Betreuung Bahnbetreiber, Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge
GmbH, München
Dr. Andreas Fuchs, Principal Engineer, Siemens Rail Systems, Erlangen
Dipl.-Ing. Axel Güldenpenning, Bad Homburg
Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtschaftsing. Wolfgang Harprecht, Senior Consultant, Marburg an der Lahn
Dipl.-Verwaltungsbetriebswirt Alfred Hechenberger, Standortverantwortlicher München und Leiter
Öffentlichkeitsarbeit, DB Systemtechnik, München
Dr. Dieter Klumpp, Mannheim
Dr. Werner Krötz, Abteilungsleiter Stromabnehmer und Oberleitungsanlagen, DB Netz AG, Frankfurt am Main
Dipl.-Ing Hans-Peter Lang, Vorsitzender der Geschäftsführung DB Systemtechnik, Minden
Dipl.-Ing. Martin Lemke, Leiter Planung und Projekte, DB Energie GmbH, Köln
Prof. Dr.-Ing. Adolf Müller-Hellmann, Geschäftsführer VDV-Förderkreis e.V., Köln
Dr. Dipl.-Ing. Johann Pluy, Geschäftsbereichsleiter Energie, ÖBB-Infrastrukturtechnik AG, Wien (AT)
Dr. Thorsten Schütte, Senior Scientist, Atkins Sverige AB, Västerås (SE)
Dipl.-Ing. Peter Schulze, Bauherrenfunktion Großprojekte, DB Netz AG, Berlin
Dipl.-Ing. Udo Stahlberg, Fachbereichsleiter Nahverkehrs-Schienenfahrzeuge, elektrische Energieanlagen
und Standseilbahnen, Verband Deutscher Verkehrsunternehmen (VDV), Köln
Prof. Dr.-Ing. Arnd Stephan, Lehrstuhl für Elektrische Bahnen, Technische Universität Dresden
Dipl.-Ing. (FH) Mike Walter, Leiter Kompetenzcenter Elektrotechnik,
Balfour Beatty Rail GmbH, Offenbach am Main
Dipl. El.-Ing. ETH Urs Wili, Geschäftsleitung Furrer + Frey AG, Bern (CH)
Chefredakteur:
Dr.-Ing. Steffen Röhlig (verantwortlich), E-Mail: roehlig@di-verlag.de
Redaktion:
Dipl.-Ing. Andreas Albrecht, Dresden
Dipl.-Ing. Uwe Behmann, St. Ingbert
Dipl.-Ing. Martin Binswanger, Mering
Dr.-Ing. Friedrich Kießling, Baiersdorf
Redaktionelle Mitarbeit:
Dipl.-Ing. Walter Gunselmann, Siemens Railsystems, Erlangen
Dipl.-Ing. Wolfgang Kropp, Balfour Beatty Rail GmbH, Offenbach am Main
Redaktionsbüro:
Ursula Grosch, Fon: +49 89 3105499
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Verlag:
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80636 München, Deutschland, Fon: +49 89 203 53 66-0, Fax: -99,
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Mikrofilmausgaben ab Jahrgang 44 (1973), sind durch University Mikrofilms Ltd., St. John‘s Road Tylers
Green High Wycombe, Buckinghamshire, England, HP 108 HR, zu beziehen.
Diese Zeitschrift und alle in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen sind urheberrechtlich geschützt.
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ISSN 0013-5437
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380

Termine
Messen, Tagungen, Fachausstellungen
Comprail 2014
24.-26.06.2014 Wessex Institute
Rom (IT) Fon: 44 238 029-3223, Fax: -2853,
E-Mail: gwest@wessex.ac.uk,
Internet: wessex.ac.uk
Eisenbahntechnisches Kolloquium 2014
26.06.2014 TU Darmstadt
Darmstadt (DE) Fon: +49 6151 16-65911, Fax: -6903,
E-Mail: eisenbahn@verkehr.
tu-darmstadt.de,
Internet: www.verkehr.tu-darmstadt.de
Africa Rail 2014
01.-02.07.2014 Terrapinn Ltd.
Johannesburg Fon: +27 11 5164015,
(ZA) Fax: +27 11 4636000,
E-Mail: enquiry.za@terrapinn.com,
Internet: www.terrapinn.com
42. Tagung „Moderne Schienenfahrzeuge
07.-10.09.2014 Technische Universität Graz
Graz (AT) Fon: +43 316 8-736216, Fax: -16896,
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Internet: www.schienenfahrzeugtagung.at
InnoTrans 2014
23.-26.09.2014 Messe Berlin GmbH
Berlin (DE) Fon: +49 30 3038-2376, Fax: -2190,
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02.10.2014 Fon: +49 531 391-3317, Fax:-5197,
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Mumbai (IN) Fon: +61 2 9-0050700, Fax: -2813950,
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Entwicklungen des Sicherungswesens in Theorie und Praxis
09. 10.10.2014 TU Dresden
Dresden (DE) Fon: +49 351 463-36697, Fax: -36644,
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DMG-Jahrestagung 2014
20 Jahre Bahnreform – Blick zurück – nach vorn
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Hannover (DE) Fon: 49 531 314354,
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APTA Annual Meeting and Expo 2014
12. 15.10.2014 American Public Transportation Association
Houston (USA) Fon: +1 202 496-4839,
E-Mail: aatkins@apta.com,
Internet: www.apta.com
Exporail Russia
28.-30.10.2014 Mack Brooks Exhibitions
Moskau (RU) Fon: +44 1727 814-400, Fax: -401,
E-Mail: exporailrussia@mackbrooks.com,
Internet: http://exporailrussia.com
14. Intern. Signal+Draht-Kongress
06.-07.11.2014 DVV Media Group GmbH
Fulda (DE) c/o punktgenau GmbH
Fon: +49 40 23714-470, Fax: -471,
E-Mail: eurailpress-events@dvvmedia.com
Internet: www.eurailpress.de
7. Fachtagung More drive 2014 – Wie umweltschonend
ist die E-Mobilität?
13.11.2014 OVE
Wien (AT) Fon: +43 1 5876373-23,
Fax: +43 1 3705806370,
E-Mail: k.stanka@ove.at,
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Call for Papers: www.ove.at/akademie/
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