eb - Elektrische Bahnen Internationalisierung - Herausforderung und Chancen (Vorschau)
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B 2580<br />
3/2012<br />
<strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong><br />
März<br />
Elektrotechnik<br />
im Verkehrswesen<br />
Standpunkt<br />
<strong>Internationalisierung</strong> –<br />
<strong>Herausforderung</strong> <strong>und</strong> Chance<br />
Fokus<br />
Thema<br />
Konzepte elektrischer Antri<strong>eb</strong>sausrüstungen<br />
für Betri<strong>eb</strong> ohne Oberleitung<br />
Report<br />
Auszeichnung für SBB-Zweifrequenzlokomotive<br />
Forum<br />
Normen <strong>und</strong> Vorschriften als unfehlbare Gr<strong>und</strong>lage<br />
für Messdienstleistungen?<br />
Betri<strong>eb</strong><br />
<strong>Elektrische</strong>r Betri<strong>eb</strong> bei der Deutschen Bahn<br />
im Jahre 2011<br />
Fahrzeuge<br />
Mechatronische Fahrzeug-Wankkompensation<br />
<strong>und</strong> Radsatzsteuerung<br />
Magnetbahnen<br />
Magnetbahnentwicklung –<br />
Historie <strong>und</strong> heutige Marktchancen
WISSEN für die ZUKUNFT<br />
Mit vielen, bisher<br />
unveröffentlichten Bildern<br />
Wechselstrom-<br />
Zugbetri<strong>eb</strong><br />
in Deutschland<br />
Band 2: Elektrisch in die<br />
schlesischen Berge – 1911 bis 1945<br />
Eine einzigartige, chronologische Beschreibung der Entwicklung<br />
der Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge, Bahnstromversorgungs- <strong>und</strong> Fahrleitungsanlagen<br />
sowie des Werkstättenwesens dieser Zeit<br />
Bereits mit der Aufnahme des elektrischen Zugbetri<strong>eb</strong>s war klar, dass<br />
die Technik mit Einphasen-Wechselstrom ihre Tauglichkeit auch unter<br />
schwierigen topografi schen Bedingungen unter Beweis stellen sollte.<br />
Die Teststrecke Lauban – Königszelt wies alle Eigenschaften einer G<strong>eb</strong>irgsbahn<br />
auf. Nachdem die Mittel zur Elektrisierung genehmigt waren,<br />
begann eine stürmische Entwicklung, die durch den Ersten Weltkrieg<br />
unterbrochen wurde. In den zwanziger Jahren wurde das Engagement<br />
fortgesetzt, das zum Erfolg der elektrischen Traktion in Deutschland beigetragen<br />
hat. Die Betri<strong>eb</strong>serfahrungen sowie deren technische Umsetzung<br />
prägten die Entwicklung von Fahrzeugen, Oberleitungen <strong>und</strong><br />
anderen Einrichtungen der elektrischen Zugförderung der Deutschen<br />
Reichsbahn.<br />
Dieses Werk veranschaulicht ein Stück Zeitgeschichte <strong>und</strong> beschreibt<br />
die Zusammenhänge zwischen den technischen, wirtschaftlichen sowie<br />
gesellschaftlichen <strong>und</strong> politischen Entwicklungen dieser Epoche.<br />
P. Glanert / T. Scherrans / T. Borbe / R. Lüderitz<br />
1. Aufl age 2011, ca. 300 Seiten mit CD-ROM, Hardcover<br />
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___ Ex. Wechselstrom-Zugbetri<strong>eb</strong> in Deutschland – Band 2<br />
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Standpunkt<br />
<strong>Internationalisierung</strong> –<br />
<strong>Herausforderung</strong> <strong>und</strong> Chance<br />
D<br />
as Eisenbahnsystem in Europa ist bunter<br />
geworden, der Eisenbahnverkehr wird<br />
über Ländergrenzen hinweg stärker<br />
ver netzt. Eine Vielzahl von Eisenbahnverkehrs<br />
unternehmen (EVU) als Betreiber von Zügen<br />
verkehren auf den Streckennetzen <strong>und</strong> es ist absehbar,<br />
dass diese Entwicklung nicht nur in einigen<br />
wenigen Staaten stattfindet, auch vormals geschlossene<br />
Märkte beginnen sich zu öffnen. Zwar waren<br />
die Eisenbahnen schon immer ein internationales<br />
Verkehrsmittel, legendäre Schnellzüge verbanden<br />
bereits zu Beginn des letzten Jahrh<strong>und</strong>erts die europäischen<br />
Metropolen <strong>und</strong> auch in Zeiten starker politischer<br />
Spannungen fand internationaler Eisenbahnverkehr<br />
statt. Auch in diesen Zeiten war es möglich,<br />
über Grenzen hinweg das eisenbahntechnische<br />
Regel werk als Gr<strong>und</strong>lage für europäischen Verkehr<br />
weiterzuentwickeln.<br />
Aber erst die europäische Integration der letzten<br />
Jahre schafft den Rahmen für eine wirkliche <strong>Internationalisierung</strong>,<br />
für ein gemeinsames europäisches<br />
Eisenbahnsystem. Und der Markt hat auf die damit<br />
verb<strong>und</strong>enen <strong>Chancen</strong> bereits reagiert: Betreiber<br />
gründen ausländische Tochterunternehmen <strong>und</strong><br />
Hersteller von Eisenbahnfahrzeugen entwickeln<br />
europäische Fahrzeugplattformen, nach gleichen<br />
Regeln g<strong>eb</strong>aut <strong>und</strong> hoffentlich in Zukunft auch<br />
nach gleichen Regeln zugelassen.<br />
Diese Tendenzen beeinflussen natürlich auch die<br />
Ingenieurdienstleister im Eisenbahnsektor. Es sind<br />
diese Unternehmen, die die Betreiber bei der technischen<br />
Betreuung ihrer Produktionsmittel unterstützen,<br />
die die Hersteller auf dem anspruchsvollen Weg<br />
von der Idee bis zur Zulassung begleiten, die Konstruktionsleistungen<br />
erbringen, prüfen, testen <strong>und</strong> das<br />
Zulassungsmanagement durchführen. Auch für diese<br />
Unternehmen stellt die <strong>Internationalisierung</strong> eine<br />
<strong>Herausforderung</strong> dar, bietet aber auch hervorragende<br />
<strong>Chancen</strong> an der weiteren <strong>Internationalisierung</strong> des Eisenbahnsystems<br />
in Europa mitzuwirken. Zulassungs-<br />
untersuchungen sind immer mehr ein<br />
europäischer Vorgang, Prüfungen werden<br />
in mehreren Ländern durchgeführt,<br />
es gilt nicht lokale, sondern europäische<br />
Fahrzeugflotten zu betreuen. Und so ist<br />
es nur folgerichtig, dass sich auch die<br />
Ingenieurgesellschaften international<br />
aufstellen <strong>und</strong> über europäische Niederlassungen<br />
oder Tochterunternehmen<br />
ihre K<strong>und</strong>en in ganz Europa begleiten.<br />
Für den Eisenbahnsektor bietet diese<br />
Ausrichtung eine einmalige Chance:<br />
Die Vielfalt der technischen <strong>und</strong> betri<strong>eb</strong>lichen<br />
Anforderungen <strong>und</strong> Lösungen<br />
wird transparent <strong>und</strong> verfügbar, das<br />
eisenbahntechnische Knowhow wird<br />
entscheidend erweitert – zum Nutzen von Betreibern<br />
<strong>und</strong> Herstellern.<br />
Was beschreibt diese Tendenz besser als die Entwicklung<br />
der DB Systemtechnik. Hervorgegangen<br />
aus den Zentral ämtern <strong>und</strong> den Versuchsanstalten<br />
der beiden deutschen Staatsbahnen wurde das<br />
technische Kompetenzzentrum der Deutschen Bahn<br />
jüngst als eigenständige Gesellschaft ausgegliedert<br />
<strong>und</strong> ist durch die Übernahme der britischen Gesellschaften<br />
Engineering Support Group (ESG) <strong>und</strong><br />
Railway Approvals (RAL) nun auch in Großbritannien<br />
<strong>und</strong> in Frankreich vor Ort präsent – bereit für die<br />
Anforderungen der Zukunft.<br />
Ihr<br />
Hans Peter Lang<br />
Vorsitzender der Geschäftsführung<br />
DB Systemtechnik<br />
110 (2012) Heft 3<br />
57
Inhalt<br />
3 / 2012<br />
<strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong><br />
Elektrotechnik<br />
im Verkehrswesen<br />
Standpunkt<br />
Hans Peter Lang<br />
57 <strong>Internationalisierung</strong> –<br />
<strong>Herausforderung</strong> <strong>und</strong> Chance<br />
Fokus<br />
Thema<br />
St. Fassbinder<br />
60 Konzepte elektrischer Antri<strong>eb</strong>sausrüstungen<br />
für Betri<strong>eb</strong> ohne Oberleitung<br />
Report<br />
U. Behmann<br />
66 Auszeichnung für SBB-Zweifrequenzlokomotiven<br />
Forum<br />
M. Deutzer<br />
68 Normen <strong>und</strong> Vorschriften als unfehlbare<br />
Gr<strong>und</strong>lage für Messdienstleistungen?<br />
Titelbild<br />
Overhead railway<br />
© Ssuaphoto
Inhalt<br />
Hauptbeiträge<br />
Betri<strong>eb</strong><br />
Nachrichten<br />
112 <strong>Bahnen</strong><br />
116 Unternehmen<br />
117 Energie <strong>und</strong> Umwelt<br />
117 Berichtigungen<br />
76 <strong>Elektrische</strong>r Betri<strong>eb</strong> bei der Deutschen<br />
Bahn im Jahre 2011<br />
Electric operation of Deutsche Bahn in 2011<br />
Traction électrique à la Deutsche Bahn en 2011<br />
Fahrzeuge<br />
118 Produkte <strong>und</strong> Lösungen<br />
118 Kommentare<br />
120 Impressum<br />
U 3 Termine<br />
D. Kraft R., Schneider,<br />
96 Mechatronische Fahrzeug-Wankkompensation<br />
<strong>und</strong> Radsatzsteuerung<br />
Mechatronic vehicle roll compensation and<br />
wheelset control<br />
Système mécatronique de compensation du<br />
dévers et de guidage de bogie<br />
Magnetbahnen<br />
E. Fritz, M. Witt,<br />
102 Magnetbahnentwicklung – Historie <strong>und</strong><br />
heutige <strong>Chancen</strong><br />
Maglev train development – history and<br />
today‘s marketing chances<br />
Développement du train à sustentation<br />
magnétique – histoire et chances actuelles<br />
sur le marché
Fokus Thema<br />
Konzepte elektrischer Antri<strong>eb</strong>sausrüstungen<br />
für Betri<strong>eb</strong> ohne Oberleitung<br />
Hohe Energiekosten <strong>und</strong> komplexe Einsatzbedingungen stoßen die Entwicklung ungewöhnlicher<br />
Antri<strong>eb</strong>skonzepte bei Lokomotiven <strong>und</strong> Tri<strong>eb</strong>zügen an. In mehreren Bereichen könnte dabei der<br />
Traktions-Akkumulator wieder eine wesentliche Rolle spielen.<br />
Die ab Dezember 2011 bei der Deutschen Bahn (DB)<br />
geltenden Fahrpreiserhöhungen sind in den Medien<br />
unter anderem mit gestiegenen Energiepreisen<br />
begründet worden. So stellt sich für Betreiber <strong>und</strong><br />
K<strong>und</strong>en die Frage, ob die <strong>Bahnen</strong> nicht durch gezielte<br />
traktionsseitige Maßnahmen die Energiekosten<br />
selbst dämpfen könnten.<br />
Ein großer Schritt zu mehr Wirtschaftlichkeit <strong>und</strong><br />
zugleich besserer Umwelt-Verträglichkeit im Bahnverkehr<br />
ist traditionell die Elektrifizierung. Von den<br />
im Bereich der DB in 2011 eingesetzten elektrischen<br />
Tri<strong>eb</strong>fahrzeugen (Tabelle 1) sind die modernen<br />
TABELLE<br />
Anzahl <strong>und</strong> durchschnittliches Alter der elektrischen DB-Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge<br />
in 2011 ohne <strong>und</strong> mit Fähigkeit der Rückspeisung<br />
von Bremsenergie.<br />
nicht rückspeisefähig<br />
Anzahl Alter<br />
rückspeisefähig<br />
Anzahl Alter<br />
Lokomotiven 1 324 36 1 086 15<br />
Tri<strong>eb</strong>züge 167 30 1 196 12<br />
gesamt 1 491 33 2 282 13<br />
Bild 1: Entwicklung des Bestandes an DB-Tri<strong>eb</strong>fahrzeugen ohne <strong>und</strong> mit Rückspeisefähigkeit<br />
in den letzten Jahren (Grafik: Stefan Fassbinder).<br />
Baureihen (BR) mit r<strong>und</strong> 2 300 Stück zudem bereits<br />
dafür ausgerüstet, die beim elektrodynamischen<br />
Bremsen erzeugte Energie [1] über den Bedarf im<br />
eigenen Bordnetz hinaus in das Netz zurückzuliefern<br />
(Bild 1). Abhängig von der Häufigkeit der notwendigen<br />
Bremsvorgänge <strong>und</strong> anderer Bedingungen<br />
im Einsatzprogramm lassen sich dadurch, übrigens<br />
zunehmend auch in neueren Netzen von Straßenoder<br />
Stadtbahnen, Energiekosteneinsparungen im<br />
Bereich von etwa einem Drittel bis zur Hälfte erzielen.<br />
R<strong>und</strong> 1 500 durchschnittlich schon 33 Jahre alte<br />
Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge sind dafür noch nicht eingerichtet<br />
[2; 3], <strong>eb</strong>enso naturgemäß die Dieseltri<strong>eb</strong>fahrzeuge.<br />
43 % der Bahnstrecken in Deutschland, die nur etwa<br />
15 % des gesamten Verkehrs tragen, müssen weiter<br />
ohne Oberleitung <strong>und</strong> damit ohne elektrischen Betri<strong>eb</strong><br />
auskommen, bislang jedenfalls.<br />
Nicht von der Hand zu weisen ist, dass Energie<strong>und</strong><br />
Umweltschutzdiskussionen zum Bahnverkehr<br />
auch in Richtung der Elektrifizierung des Individualverkehrs<br />
ausstrahlen. Das Prinzip, beim Bremsen<br />
gewonnene elektrische Energie weiter zu nutzen,<br />
findet sich tatsächlich auch bei der Entwicklung<br />
von vollelektrischen oder so genannten Hybrid-PKW.<br />
Wenngleich das Wort Hybrid ein ungenauer Begriff<br />
ohne Aussagewert zum beabsichtigten Nutzen ist,<br />
beschreibt es doch das wesentliche Merkmal: Teilsysteme<br />
ergänzen sich zu einem funktional geschlossenen<br />
Ganzen; auf Fahrzeugtraktion bezogen, wird die<br />
Hauptantri<strong>eb</strong>sausrüstung durch eine andersartige<br />
Traktionsanlage ergänzt.<br />
Als Hauptmotiv für Hybrid-Autos wird die Zielsetzung,<br />
Energie zu sparen, genannt. Für die Aufnahme<br />
der Bremsenergie fehlt ein externes Rückspeisenetz,<br />
sodass ein Energiespeicher, in den meisten Fällen<br />
ein Akkumulator, mitzuführen ist. Trotz einiger Euphorie<br />
auf diesem G<strong>eb</strong>iet stehen solche <strong>und</strong> artreine<br />
Elektrofahrzeuge allerdings keineswegs bereits kurz<br />
vor der Marktreife. Ein Elektrokleinwagen kostet im<br />
Vergleich zu einem konventionellen derzeit etwa das<br />
Dreifache <strong>und</strong> muss daher r<strong>und</strong> 475 000 km weit<br />
fahren [4], bis er sich amortisiert hat. Dann aber<br />
hat der Akkumulator 3 000 Ladezyklen <strong>und</strong> damit<br />
bereits seine nutzbare L<strong>eb</strong>ensdauer hinter sich. An<br />
diesen Verhältnissen wird sich in absehbarer Zeit<br />
wenig ändern.<br />
Die Entwicklung eilt dennoch in Riesenschritten<br />
weiter. Auf der eCarTec, der internationalen Messe<br />
60 110 (2012) Heft 3
Thema Fokus<br />
für Elektromobilität im Oktober 2011 in München,<br />
präsentierte ein europäischer Hersteller vergleichsweise<br />
leistungsstarke Elektro-PKW-Modelle mit einer<br />
Reichweite von 185 km. Jüngste politische Initiativen<br />
in Deutschland für die E-Mobilität im Januar 2012<br />
richten sich vorrangig auf den Kfz-Verkehr. Aus energetischer<br />
Sicht verw<strong>und</strong>ert dies; denn Elektrowagen<br />
werden nach heutigem Stand <strong>und</strong> anders als noch<br />
vor einigen Jahren eingeschätzt wie die konventionellen<br />
Autos letztlich auf Primärenergie fossilen<br />
Ursprungs zugreifen müssen. Und der Nachteil des<br />
vergleichsweise hohen Energi<strong>eb</strong>edarfs gegenüber<br />
Schienenfahrzeugen wegen des in der Größenordnung<br />
zehnmal höheren Rollwiderstandes bleibt unvermeidlich<br />
bestehen.<br />
Möglicherweise laufen unabhängig hiervon die<br />
Entwicklungen weiter zu Antri<strong>eb</strong>skonzepten, die<br />
auch bei Schienenfahrzeugen zukunftsfähig sein<br />
können. Im Vordergr<strong>und</strong> sind dabei die hinsichtlich<br />
der Energi<strong>eb</strong>ereitstellung physikalisch ähnlichen<br />
Brennkrafttri<strong>eb</strong>fahrzeuge zu sehen, für die vergleichbare<br />
Konzepte konkret verfügbar sind <strong>und</strong> im<br />
Sinne einer Hybrid-Ausrüstung umgesetzt werden<br />
können. Auf dieser Basis ließe sich allerdings auch<br />
die Antri<strong>eb</strong>sausrüstung elektrischer Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge<br />
auf neue Einsatzbereiche erweitern. Bei dieser<br />
Gelegenheit kommt dann, wie gezeigt werden<br />
wird, das eine oder andere recht ungewöhnliche<br />
Konzept zum Tragen mit dem Ziel, Energiekosten<br />
zu begrenzen.<br />
Varianten künftiger Konzepte für<br />
Antri<strong>eb</strong>sausrüstungen<br />
Von der Entwicklung der Energiekosten her wäre an<br />
sich ein Run zu weiterer Elektrifizierung von Strecken<br />
zu erwarten. Dagegen steht allerdings der Mittelbedarf<br />
für die Investitionen. Zukunftsfähige Antri<strong>eb</strong>skonzepte<br />
sollten daher mit zu energieoptimaler Traktion<br />
beitragen. Eine besondere Bedeutung gewinnen<br />
dabei Hybrid-Systeme; sie lassen sich in den derzeit<br />
erkennbaren Trends wie folgt gliedern:<br />
• Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge ohne Speicher mit Hybrid-Ausrüstung<br />
für Sonderfälle<br />
• Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge mit Traktions-Akkumulatoren als<br />
Speicher<br />
– Dieseltri<strong>eb</strong>fahrzeuge mit Akkumulator<br />
– elektrische Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge mit Akkumulator<br />
– artreine Akkumulator-Fahrzeuge<br />
Sie werden im Folgenden nach derzeitigem technischem<br />
Stand beispielhaft skizziert. Zu den Hybrid-Tri<strong>eb</strong>fahrzeugen<br />
mit Speicher sind auch solche<br />
zu zählen, die anstelle eines Akkumulators mit<br />
Schwungrad- oder Super-Cap-Speicher ausgerüstet<br />
sind; sie werden hier wegen ihrer vergleichbaren<br />
Funktion nicht gesondert behandelt.<br />
Hybrid-Antri<strong>eb</strong>skonzepte ohne<br />
Speicher<br />
Von separat steuerbaren Dieselmotoren<br />
gespeister elektrischer Lokomotivantri<strong>eb</strong><br />
Naturgemäß sind Dieseltri<strong>eb</strong>fahrzeuge von vornherein<br />
für oberleitungsunabhängigen Betri<strong>eb</strong> bestimmt.<br />
Traktionstechnisch begrenzen sich ihre Entwicklungsmöglichkeiten<br />
traditionell auf das Anordnungsprinzip,<br />
dass ein Dieselmotor, bei Tri<strong>eb</strong>zügen auch in Mehrfachtraktion,<br />
jeweils mit hydraulischer, elektrischer<br />
oder mechanischer Kraftübertragung zusammenwirkt.<br />
Tatsächlich findet sich aber auf dem Markt jetzt<br />
doch eine konstruktive Neuerung bei Lokomotiven:<br />
Bei der TRAXX DE ME sind vier Dieselmotoren installiert,<br />
die während des Betri<strong>eb</strong>es einzeln zu- <strong>und</strong><br />
abschaltbar sind <strong>und</strong> im Rahmen der elektrischen<br />
Kraftübertragung dynamisch gesteuert werden können.<br />
Damit lässt sich die generatorisch verfügbare<br />
Speiseleistung in Stufen weitgehend an den momentanen<br />
Bedarf an Traktionsleistung der elektrischen<br />
Fahrmotoren anpassen, was den Kraftstoffverbrauch<br />
senkt [5].<br />
Der Ansatz dieser hybrid-ähnlichen Lösung ist<br />
interessant: Denn moderne Dieselmotoren weisen<br />
zwar einen Wirkungsgrad von über 40 % auf, jedoch<br />
bezieht sich diese Angabe auf ihren Nennbetri<strong>eb</strong>spunkt,<br />
den sie oft nur kurz fahren, sodass sie bis zu<br />
95 % ihrer Betri<strong>eb</strong>szeit bei Teillast oder im Leerlauf<br />
verbringen. Der damit verb<strong>und</strong>ene systembedingte<br />
Mehrverbrauch an Kraftstoff kann durch das neue<br />
Konzept reduziert werden.<br />
Die gesamte Nennleistung der neuen TRAXX DE<br />
ME wird mit nur 2 252 kW angeg<strong>eb</strong>en. Anstelle zum<br />
Beispiel einer elektrischen Lokomotive der BR 146<br />
wären also mindestens zwei der neuen Diesellokomotive<br />
einzusetzen.<br />
Elektrotri<strong>eb</strong>fahrzeuge mit Dieselmotor<br />
Eine weitere neue Meldung kündet sozusagen von<br />
einer Elektrolokomotive mit eing<strong>eb</strong>auter Rangierlokomotive<br />
[6]. Gemeint ist die TRAXX Last Mile; die „letzte<br />
Meile“ könne die neue Lokomotive mit einem kleinen<br />
Dieselmotor überwinden, der am Rad noch 180 kW<br />
leistet. Zwar soll mit dieser Leistung die volle Zugkraft<br />
von 300 kN erreicht werden, doch natürlich nur bis<br />
zu gut 2 km/h. Das ist sehr wenig; allerdings wird oft<br />
nicht die maximale Zugkraft benötigt <strong>und</strong> daher eine<br />
höhere Geschwindigkeit möglich. Trotzdem bleibt<br />
der Einsatz dadurch auf Sonderfälle begrenzt.<br />
Zu bedenken sind dabei weitere Auswirkungen:<br />
Der Dieselmotor bringt zusätzlichen Instandhaltungsaufwand<br />
mit sich <strong>und</strong> die Lokomotive muss<br />
mobil oder stationär betankt werden. Der Aufpreis<br />
für das neue Ausstattungsmerkmal wird mit etwa<br />
110 (2012) Heft 3<br />
61
Fokus Thema<br />
10 % angeg<strong>eb</strong>en [7]. Dafür würde man alternativ<br />
auch eine etwa 300 kWh große Speicherkapazität für<br />
elektrischen Rangierbetri<strong>eb</strong> bekommen, die deutlich<br />
länger als eine St<strong>und</strong>e die volle Leistung des Dieselmotors<br />
ersetzen könnte.<br />
Im Personennahverkehr mit elektrischen Tri<strong>eb</strong>zügen<br />
gibt es Versuche <strong>und</strong> inzwischen auch einzelne<br />
Netze im Regelbetri<strong>eb</strong> mit Hybrid-Systemen. Gemeint<br />
sind an dieser Stelle solche Antri<strong>eb</strong>ssysteme,<br />
bei denen Dieselmotoren die elektrische Antri<strong>eb</strong>ausrüstung<br />
ergänzen. Damit lassen sich beispielsweise<br />
Straßenbahnnetze durch oberleitungslose Abschnitte<br />
erweitern, eine Lösung, bei der allerdings offenk<strong>und</strong>ig<br />
ein anderer Vorteil als die Energiekostenersparnis<br />
im Vordergr<strong>und</strong> steht.<br />
Antri<strong>eb</strong>skonzepte mit Akkumulator<br />
als Speicher<br />
Nahverkehrs-Dieseltri<strong>eb</strong>züge mit Traktions-<br />
Akkumulator<br />
Sofern Linien des Nahverkehrs elektrifizierte Bahnstrecken<br />
nur wenig berühren, könnte als Alternative<br />
zu reinen Dieseltri<strong>eb</strong>zügen wie beispielsweise<br />
der BR 643 (Bild 2) ein vernünftig konzipiertes<br />
Diesel-Hybrid-Fahrzeug eine Brücke bilden. Das<br />
können insbesondere Tri<strong>eb</strong>züge mit Speicher sein.<br />
Statt des direkten Durchtri<strong>eb</strong>s von den beiden<br />
Dieselmotoren über Getri<strong>eb</strong>e, Gelenkwellen <strong>und</strong><br />
Radsatzgetri<strong>eb</strong>e auf die Treibradsätze wäre dazu<br />
ein Antri<strong>eb</strong> mit Elektromotoren samt Umrichter<br />
einzusetzen, beide für die volle Traktionsleistung<br />
bemessen. Hinzu kämen zwei Maschinensätze aus<br />
Dieselmotor <strong>und</strong> Generator, die beide nur für die<br />
gemittelte Leistung aus Traktionsleistung abzüglich<br />
Brems-Rückspeiseleistung zuzüglich Hilfsbetri<strong>eb</strong>eleistung<br />
ausgelegt sein müssten. Zwischen den<br />
Generator <strong>und</strong> den elektrischen Antri<strong>eb</strong> wäre ein<br />
Akkumulator einzufügen; er müsste nur einen Teil<br />
derjenigen Kapazität haben, die er als Speicher für<br />
die während der Fahrt alleinige Energieversorgung<br />
nötig hätte.<br />
Für ein Fahrzeug wie der BR 643, das von zwei<br />
Motoren zu je 315 kW angetri<strong>eb</strong>en wird, sollte je ein<br />
PKW-Dieselmotor von 66 kW ausreichen. Diese Dieselmotoren<br />
würden ständig am optimalen Betri<strong>eb</strong>spunkt<br />
mit der Aufgabe laufen, den Akkumulator<br />
nachzuladen, der die volle Traktionsleistung liefert.<br />
Den zweiten Generatorsatz kann man geg<strong>eb</strong>enenfalls<br />
abschalten, insbesondere wenn die Klimaanlage<br />
nicht in Betri<strong>eb</strong> ist. Die Nutzbremsung wäre<br />
in vollem Umfang geg<strong>eb</strong>en. Wärme für die Heizung<br />
würde kontinuierlich produziert. Der Dieselmotor<br />
könnte zu diesem Zweck, wenn örtlich zulässig, automatisch<br />
oder ferngesteuert rechtzeitig vor Antritt<br />
der Fahrt angelassen werden, damit der Zug bereits<br />
warm ist, wenn die ersten Fahrgäste zusteigen.<br />
Gleichzeitig würde der teilentladene Akkumulator<br />
geladen. Natürlich ließe sich auch eine stationäre<br />
Ladevorrichtung einsetzen.<br />
Das Hybrid-Fahrzeug benötigt nur eine vergleichsweise<br />
kleine Speicherkapazität; so bleibt<br />
genügend Platz für Generator, PKW-Dieselmotor<br />
<strong>und</strong> die übrige Ausrüstung, nachdem die komplizierten<br />
Getri<strong>eb</strong>e <strong>und</strong> die beiden deutlich größeren<br />
Ursprungsmotoren entfallen. Es verbraucht bei<br />
permanentem Vollgas-Betri<strong>eb</strong> stündlich etwa 20 l<br />
Kraftstoff. Geht man davon aus, dass im Nahverkehrsbetri<strong>eb</strong><br />
in der St<strong>und</strong>e 40 km weit gefahren<br />
wird, so ergibt dies eine Kraftstoff-Ersparnis von<br />
grob 50 % oder 0,5 l/km, nachdem die konventionelle<br />
BR 643 mit dieser Kraftstoffmenge nur 20 km<br />
weit kommt.<br />
Fernverkehrs-Dieseltri<strong>eb</strong>züge mit Traktions-<br />
Akkumulator<br />
Bild 2: Dieseltri<strong>eb</strong>wagen BR 648 als Beispiel für einen Zug, dessen Antri<strong>eb</strong>skonzept auf ein<br />
Diesel-Hybrid-Konzept mit Akkumulator erweitert <strong>und</strong> in dieser Form mit allerdings einigem<br />
Aufwand durch Umrüstung der Züge oder zu geg<strong>eb</strong>ener Zeit bei Nachfolgefahrzeugen realisiert<br />
werden könnte. (Foto: Erich Westendarp/Pixelio).<br />
Ein solches Dieselfahrzeug mit Akkumulator-Speicher<br />
muss nicht auf den Nahverkehr beschränkt bleiben.<br />
Es gibt bei der DB seit dem Jahr 2000 wieder Dieseltri<strong>eb</strong>züge<br />
des Fernverkehrs, die BR 605. Es handelt<br />
sich um einen 4-teiligen ICE-Tri<strong>eb</strong>zug mit Neigetechnik<br />
für 200 km/h, angetri<strong>eb</strong>en von vier Dieselmotoren<br />
zu je 560 kW. Die 19 Züge führen bisher<br />
aus mehreren Gründen ein eher glückloses Dasein.<br />
Heute bedient ein Teil dieser Züge die großenteils<br />
elektrifizierte Strecke (Bild 3) von Berlin über<br />
Hamburg nach Kopenhagen, während die meisten<br />
anderen im Depot stehen. Die Tour nach Dänemark<br />
verläuft von Berlin bis Hamburg flott <strong>und</strong> ohne<br />
Zwischenhalt, von dort an mit größtenteils eher gemächlichem<br />
Tempo <strong>und</strong> wenigen Halten. Der Kraftstoffverbrauch<br />
sollte dadurch gesenkt werden, wird<br />
62 110 (2012) Heft 3
Thema Fokus<br />
aber immer noch mit etwa 3 l/km angeg<strong>eb</strong>en. Damit<br />
liegen die Kraftstoffkosten bei 1 800 EUR für eine einfache<br />
Fahrt! So viel bezahlen auf Normalpreisbasis<br />
r<strong>und</strong> 13 Reisende, die also schon allein zur Deckung<br />
der Kraftstoffkosten bei insgesamt 195 Sitzplätzen an<br />
Bord sein müssen.<br />
Gerade diese Fahrzeuge würden sich für einen<br />
Umbau als Versuchszüge mit Akkumulator-Speicher<br />
anbieten: Sie sind mit dieselelektrischem Antri<strong>eb</strong><br />
ausgestattet, verfügen also bereits über elektrische<br />
Fahrmotoren <strong>und</strong> Umrichter, <strong>und</strong> standen, mehrere<br />
Jahre außer Dienst gestellt, erfolglos zum Verkauf,<br />
wofür als Gr<strong>und</strong> unter anderem auch die Kraftstoffkosten<br />
angeführt werden.<br />
Für einen Umbau läge nahe, zwei oder drei der<br />
vier Dieselaggregate ganz auszubauen <strong>und</strong> den Platz<br />
zum Einbau von Akkumulatoren zu nutzen. Diese<br />
würden, von verbli<strong>eb</strong>enen Aggregaten geladen, die<br />
elektrische Antri<strong>eb</strong>sausrüstung speisen.<br />
Diese BR könnte so zu einem Vorzeigeobjekt der<br />
DB in Sachen Umweltschutz <strong>und</strong> Energiekosten-<br />
Einsparung werden <strong>und</strong> sich dabei auch bezahlt machen.<br />
Womöglich fänden sich nun auch Käufer für<br />
einige der Züge. Vielleicht würde der neue Zug gar<br />
als Industrieprojekt neu aufgelegt <strong>und</strong> in größeren<br />
Stückzahlen gezielt für den Export g<strong>eb</strong>aut.<br />
Diesel-Rangierlokomotive mit Traktions-<br />
Akkumulator<br />
Ein weiteres Anwendungsg<strong>eb</strong>iet für einen Antri<strong>eb</strong><br />
mit Akkumulator-Speicher wäre der Verschi<strong>eb</strong>edienst,<br />
also Rangierlokomotiven. Kaum irgendwo<br />
anders verbringen Verbrennungsmotoren einen so<br />
großen Teil ihrer Betri<strong>eb</strong>szeit im Leerlauf oder Teillastbereich<br />
<strong>und</strong> verbrauchen unnötig Kraftstoff;<br />
dagegen wäre die gelegentliche Abforderung großer<br />
Zugkräfte über kurze Zeit einem Elektromotor<br />
zusammen mit einem Akkumulator wie auf den<br />
Leib geschri<strong>eb</strong>en.<br />
In den USA wurde kürzlich eine Rangierlokomotive<br />
mit Blei-Akkumulatoren (Pb-Akku) herausg<strong>eb</strong>racht<br />
[8]. Das Blei dient hier gleichzeitig als Ballast,<br />
der ansonsten bei Rangierlokomotiven oft gezielt<br />
eing<strong>eb</strong>racht wird.<br />
In Europa bestehen hier <strong>eb</strong>enfalls mehrere vernünftige<br />
Ansätze für einen Hybrid-Antri<strong>eb</strong> auf Basis<br />
reichlich bemessener Akkumulator-Kapazität. Nach<br />
fünf Jahren Entwicklungszeit wurde eine Rangierlokomotive<br />
mit Hybrid-Antri<strong>eb</strong> auf der Innotrans 2010<br />
vorgestellt (Bild 4); sie wird zu einem Preis um etwa<br />
1,6 Mio. EUR ang<strong>eb</strong>oten. Dabei handelt es sich um<br />
eine umg<strong>eb</strong>aute sehr alte Lokomotive aus damaligem<br />
DR-Bestand. Sie wurde von Gr<strong>und</strong> auf renoviert<br />
<strong>und</strong> mit Nickel-Cadmium-Akkumulatoren ausgerüstet,<br />
die gegenüber Li-Ionen-Akkumulatoren (Li-Akku)<br />
nicht nur am Investitionsvolumen sparen, sondern<br />
auch gewünschtes zusätzliches Gewicht einbringen.<br />
Gleichzeitig wurde die Leistung des Dieselmotors<br />
deutlich reduziert.<br />
Interessant ist, dass der Motor erst dann anspringt,<br />
<strong>und</strong> zwar automatisch, wenn die Akkumulator-Ladung<br />
zur Neige geht. Ohne diese Zwangsschaltung<br />
könnten die Lokomotivführer dazu neigen, den Motor<br />
vorsichtshalber <strong>eb</strong>en doch in gewohnter Manier<br />
dauernd laufen zu lassen, nachdem sie den Kraftstoff<br />
nicht bezahlen müssen, aber Ärger bekommen,<br />
wenn die Lokomotive nicht fährt.<br />
So aber werden 40 %, teilweise je nach Quelle<br />
<strong>und</strong> natürlich abhängig von der Betri<strong>eb</strong>sart unter<br />
dem Strich bis zu 50 % Kraftstoff-Einsparung angeg<strong>eb</strong>en.<br />
Die Amortisationszeit soll bei der für Rangierlokomotiven<br />
typischen Betri<strong>eb</strong>sweise etwa fünf<br />
Jahre betragen.<br />
<strong>Elektrische</strong> Hochleistungslokomotiven mit<br />
Traktions-Akkumulator<br />
Die oben bereits aufgeführten elektrischen Lokomotiven<br />
TRAXX Last Mile mit Dieselmotor sind für<br />
Sonderfälle im Güterverkehr gedacht, bei denen es<br />
wichtig ist, dass ein elektrisch betri<strong>eb</strong>ener Zug autark<br />
auch Rangierdienste verrichten soll. Sie können<br />
nach Ausführungen des Herstellers Bombardier für<br />
Fahrten in oberleitungslosem Rangiergelände anstelle<br />
des Dieselmotors alternativ auch einen Energiespeicher,<br />
beispielsweise einen Traktions-Akkumulator<br />
mit Hochleistungszellen, erhalten. Dieser wäre, da er<br />
unterwegs geladen wird, für den Einsatz parat, wo<br />
immer er g<strong>eb</strong>raucht wird.<br />
Bild 3: Dieseltri<strong>eb</strong>zug BR 605, dessen Antri<strong>eb</strong>sausrüstung sich für die Umrüstung auf ein<br />
Hybrid-Konzept mit Akkumulatorspeicher anbietet (Foto: S<strong>eb</strong>astian Terfloth/Wikipedia).<br />
110 (2012) Heft 3<br />
63
Fokus Thema<br />
<strong>Elektrische</strong> Tri<strong>eb</strong>züge mit Traktions-<br />
Akkumulator<br />
Die aus den Ballungsräumen der größeren Städte<br />
hinaus ins Umland führenden Nahverkehrslinien<br />
sind in vielen Fällen nur stadtnah elektrifiziert. Für<br />
umsteigefreien Betri<strong>eb</strong> werden sie daher meistens<br />
mit Dieseltraktion bedient; die Züge fahren längere<br />
Streckenabschnitte unter einem Fahrdraht, den sie<br />
nicht benutzen, bevor sie dann auf die nicht elektrifizierten<br />
N<strong>eb</strong>enstrecken abbiegen. Zu dieser traktionstechnischen<br />
Inkonsequenz können beispielsweise<br />
elektrische Tri<strong>eb</strong>wagen mit Traktions-Akkumulator<br />
Abhilfe schaffen. Unter dem Fahrdraht <strong>und</strong> beim<br />
Bremsen würden die Akkumulatoren aufgeladen,<br />
damit sie auf oberleitungsfreien Abschnitten Energie<br />
liefern können. Auch während des Aufenthalts am<br />
stadtnahen Endbahnhof der Linie könnte nachgeladen<br />
<strong>und</strong> elektrisch geheizt werden.<br />
Die im Gr<strong>und</strong>satz teure <strong>und</strong> schwere Akkumulator-<br />
Kapazität ließe sich im Extremfall auf den Teil vermindern,<br />
der dem Bedarf an Energie lediglich für die<br />
anschließende Fahrt ohne Stromabnehmer entspricht.<br />
Andererseits bräuchte, wenn der Akkumulator gleichsam<br />
als Puffer für ständige „Mitarbeit“ bemessen wird,<br />
der Transformator nicht notwendigerweise für die<br />
Spitzenleistung des Fahrzeugs ausgelegt zu werden.<br />
Zumindest ein Anfang in die elektrische Zugförderung<br />
auf nicht elektrifizierten Strecken wäre damit gemacht.<br />
Das Konzept elektrischer Traktion mit zusätzlichem<br />
Akkumulator kann auch in Fällen in Betracht<br />
kommen, bei denen eine Verlängerung von Straßenbahn-,<br />
Stadtbahn- <strong>und</strong> S-Bahn-Linien auf nicht elektrifizierten<br />
Abschnitten ansteht. In grenznahen G<strong>eb</strong>ieten<br />
könnte eine solche Traktionslösung Alternative zu<br />
grenzüberschreitenden Zweisystem-Tri<strong>eb</strong>zügen sein.<br />
Artreine Akkumulator-Tri<strong>eb</strong>züge<br />
Bei dem derzeit weit verbreiteten Bestr<strong>eb</strong>en, neue<br />
Traktionskonzepte gerade auch für nichtelektrifizierte<br />
Bild 4: Rangierlokomotive mit Hybrid-Antri<strong>eb</strong> aus Diesel-Generator <strong>und</strong> Traktions- Akkumulator,<br />
von Alstom vorgestellt auf der Innotrans 2010 in Berlin (Foto: Stefan Fassbinder).<br />
Strecken zu finden, erstaunt, dass Tri<strong>eb</strong>zuglösungen<br />
mit einem Akkumulator als auf der Strecke alleinigem<br />
Energielieferanten bisher offenbar nicht vorkommen.<br />
Dabei gab es, zuletzt von 1955 bis 1995, bei der Deutschen<br />
B<strong>und</strong>esbahn die Tri<strong>eb</strong>züge BR 515 mit Pb-Akku<br />
einer Kapazität von 350 bis 550 kWh, je nach Serie. Sie<br />
fuhren damals bei maximal 100 km/h bis zur nächsten<br />
Aufladung immerhin schon r<strong>und</strong> 300 km weit.<br />
Der Verbrauch an elektrischer Energie errechnet<br />
sich hieraus zu sehr bescheidenen 1,2 bis 1,8 kWh/km.<br />
Mit einem pauschalen Wirkungsgrad für Erzeugung<br />
<strong>und</strong> Verteilung des Stroms von nur 33 % gerechnet,<br />
entspräche dies 0,5 bis 0,75 l Dieselkraftstoff für den<br />
Betri<strong>eb</strong> zum Beispiel eines Blockheizkraftwerks zur<br />
Erzeugung des Stroms, mit dem das Elektrofahrzeug<br />
1 km weit käme. Das ist knapp die Hälfte dessen,<br />
was beispielsweise bei gleicher Sitzplatz-Kapazität,<br />
wenn man der BR 515 den zugehörigen Steuerwagen<br />
BR 815 beifügt, die BR 611 <strong>und</strong> 612 benötigen.<br />
Noch ohne stufenlose Stromrichterregelung <strong>und</strong><br />
ohne Rückspeisefähigkeit, sondern mit Anfahrwiderstand,<br />
verliehen die zwei Fahrmotoren zu je 150 kW<br />
St<strong>und</strong>enleistung allerdings dem bleischweren Fahrzeug<br />
natürlich nicht die Fahrdynamik, die man mit<br />
Energie aus dem Oberleitungsnetz auch damals<br />
schon gewöhnt war. Die unzureichende Beschleunigungs-<br />
<strong>und</strong> Steigfähigkeit, die zu geringe Reichweite,<br />
das erreichte Fahrzeugalter <strong>und</strong> der Aufwand<br />
samt dem Platzbedarf für die Batterie-Instandhaltung<br />
waren schließlich Auslöser für die Einstellung<br />
des Betri<strong>eb</strong>es der BR 515. Ein Nachfolger bli<strong>eb</strong> bei<br />
dem geg<strong>eb</strong>enen technischen Stand außer Betracht.<br />
Die heutigen Verhältnisse ermöglichen mit der<br />
Lithium-Ionen-Technologie entscheidend höhere<br />
Batteriekapazitäten <strong>und</strong> lassen daher die Einsatzmöglichkeit<br />
reiner Akkumulator-Fahrzeuge in neuem<br />
Licht erscheinen.<br />
Dieser Batteriestandard hat im Kraftfahrzeugbereich<br />
bereits Fuß gefasst. Baut man auf dem Wissen<br />
aus dieser Anwendung auf, lässt sich in Gedanken<br />
ein neuer Akkumulator-Tri<strong>eb</strong>wagen nach modernsten<br />
Erkenntnissen entwerfen. Als Referenz diene<br />
das Paradepferd des elektrischen Straßenverkehrs,<br />
der imposante zweisitzige Elektro-Sportwagen Tesla<br />
Roadster, kurz Tesla, wie folgt:<br />
Mit 55 kWh aus Li-Akku fährt der Tesla zwischen<br />
90 km <strong>und</strong> 500 km weit. Die Werksangabe beträgt<br />
350 km. Damit liegt der Verbrauch zwischen 0,1 <strong>und</strong><br />
0,6 kWh/km. Das ist sehr wenig, aber pro Sitzplatz<br />
immer noch 5- bis 50-mal mehr als beim Tri<strong>eb</strong>zug<br />
BR 515/815.<br />
Erhält nun der neue Tri<strong>eb</strong>zug doppelt so viel Li-<br />
Akku-Kapazität, wie seinerzeit aus den Pb-Akkus bestenfalls<br />
verfügbar war, also 1 100 kWh, verdoppelt sich<br />
die Reichweite des Schienenfahrzeugs auf 600 km. Das<br />
reicht für eine 16-stündige Schicht im Nahverkehr.<br />
Dank der gegenüber Pb-Akkus vierfachen Energiedichte<br />
der Li-Akkus halbiert sich die Akkumulator-<br />
64 110 (2012) Heft 3
Thema Fokus<br />
Masse dabei gleichzeitig. In Akkumulatoren des Tesla<br />
gerechnet, wären es 20 Stück zu je 450 kg, also etwa<br />
9 t pro Tri<strong>eb</strong>zug.<br />
Die Energieersparnis durch die Verringerung<br />
der Masse <strong>und</strong> durch eine Antri<strong>eb</strong>sausrüstung mit<br />
Rückspeisung dürfte näherungsweise den Brutto-<br />
Mehrverbrauch kompensieren, den ein modernes<br />
Fahrzeug durch zeitgemäße Fahrdynamik mit mindestens<br />
140 km/h <strong>und</strong> verbesserten Komfort heute<br />
zwangsläufig mit sich bringt.<br />
In einer Studie des VDE [4] werden für Li-Akkus<br />
Preise von 1 000 EUR/kWh Speicherkapazität angeg<strong>eb</strong>en.<br />
Man hofft, dass in fünf Jahren auf Basis<br />
einer Massenfertigung das Preisniveau merklich<br />
nachg<strong>eb</strong>en wird. Werden im Mittel 800 EUR/kWh<br />
angesetzt, so müsste man für die abgeschätzten<br />
20 Tesla-Akkus für den Tri<strong>eb</strong>zug mit einem Preis<br />
von etwa 900 000 EUR rechnen. Die L<strong>eb</strong>ensdauer<br />
gibt der VDE mit 3 000 Ladezyklen an. Damit würde<br />
sich der Kaufpreis der Zellen, auf die im Laufe<br />
ihres L<strong>eb</strong>ens gespeicherte Energie umgerechnet,<br />
mit einem Zuschlag von mindestens 0,27 EUR/kWh<br />
auf den Preis des vom Netz bezogenen Stromes<br />
bemerkbar machen.<br />
Der Strom aus dem Li-Akku ist also mit in Summe<br />
0,36 EUR/kWh mindestens 4-mal so teuer wie der<br />
Netzstrom. Da der neue Tri<strong>eb</strong>zug aber mindestens<br />
so effizient wie die alte BR 515 sein soll <strong>und</strong> also<br />
mit etwa 1,5 kWh/km auskommen dürfte, lägen die<br />
Energiekosten einschließlich Abnutzung des Li-Akkus<br />
nur bei r<strong>und</strong> 0,54 EUR/km.<br />
Ein Dieseltri<strong>eb</strong>wagen, der an Kraftstoff 1,7 l/km<br />
verbraucht, bringt es einschließlich der Mineralölsteuer<br />
auf fast 2 EUR/km; selbst auf Basis ohne die<br />
Steuer wären die Energiekosten noch immer doppelt<br />
so hoch wie bei dem angedachten Li-Akku-Fahrzeug.<br />
Aufgeladen würde dieses zum günstigen Nachttarif,<br />
denn am Tage ist das Fahrzeug im Dienst. So trüge<br />
es auch noch zur Regulierung des Lastgangs bei, den<br />
die konventionellen Elektrofahrzeuge naturgemäß<br />
verschärfen.<br />
Durch genauere Berechnungen, als sie hier ang<strong>eb</strong>oten<br />
werden können, müsste sich dies bestätigen<br />
lassen.<br />
Bilanz<br />
Für den Betri<strong>eb</strong> auf Strecken, deren Elektrifizierung<br />
gegenwärtig nicht in Betracht kommt, sind innovative<br />
Traktionskonzepte bereits umgesetzt oder prinzipiell<br />
verfügbar. Sie verfolgen unter anderem das Ziel,<br />
preisgünstige Energie für Diesel-Hybrid-Fahrzeuge<br />
oder in Sonderfällen auch für Elektrofahrzeuge durch<br />
Speicherung mitzunehmen <strong>und</strong>/oder durch Einsatz<br />
von mehr Elektrotechnik den Kraftstoff für den Dieselmotor<br />
noch besser auszunutzen, als dies bislang<br />
möglich ist.<br />
Stefan Fassbinder, Deutsches Kupferinstitut, Düsseldorf<br />
Literatur<br />
[1] Behmann, U.: Rückspeisen von Bremsenergie bei der<br />
DB. <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 107 (2009), H. 1-2, S. 83–85.<br />
[2] N.N.: <strong>Elektrische</strong>r Betri<strong>eb</strong> bei der Deutschen Bahn im<br />
Jahre 2009. <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 108 (2010), H. 1-2,<br />
S. 4–54.<br />
[3] N.N.: <strong>Elektrische</strong>r Betri<strong>eb</strong> bei der Deutschen Bahn im<br />
Jahre 2010. <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109 (2011), H. 1-2,<br />
S. 3–49.<br />
[4] VDE: Studie Elektrofahrzeuge – Bedeutung, Stand der<br />
Technik, Handlungsbedarf. www.vde.com/de/InfoCen-<br />
ter/Seiten/Details.aspx?eslShopItemID=21f73d14-ad26-<br />
4188-a62e-0793af440806 (abgerufen am 18.01.2012).<br />
[5] www.eisenbahn-kurier.de/startseite/449-suedostbayernbahn-erhaelt-acht-neue-diesellokomotiven<br />
(abgerufen am<br />
18.01.2012).<br />
[6] N.N.: TRAXX AC-Güterzuglokomotiven mit Last-Mile-<br />
Dieselmotor. <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109 (2011), H. 6,<br />
S. 300–301.<br />
[7] N.N.: E-Lok mit Rangierdieselmotor. EI Der Eisenbahningenieur<br />
62 (2011), H. 6, S. 62.<br />
[8] www.energyefficiencynews.com/i/2468 (abgerufen am<br />
18.01.2012).<br />
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110 (2012) Heft 3<br />
65
Fokus Report<br />
Auszeichnung für SBB-Zweifrequenzlokomotive<br />
Auch Schienenfahrzeuge lassen sich preiswürdig gestalten!<br />
TABELLE<br />
Kenndaten SBB-Zweifrequenzlokomotive Ee 922, Fahrleitungsspannungen<br />
15 kV 16,7 Hz <strong>und</strong> 25 kV 50 Hz.<br />
Spurweite<br />
Radsatzfolge<br />
Länge über Puffer<br />
1 435 mm<br />
Bo<br />
8 800 mm<br />
Umgrenzungslinie 1 UIC 505-1<br />
größte Breite<br />
größte Höhe<br />
Dienstmasse 2<br />
Raddurchmesser neu<br />
Radsatzabstand<br />
Anfahrzugkraft<br />
größte Traktionsleistung<br />
zulässige Geschwindigkeit<br />
Auslegungsgeschwindigkeit<br />
Luftpresserleistung<br />
Zugsammelschiene 1 000 V<br />
1<br />
AB-EBV U3<br />
2<br />
möglich 44 t<br />
3 100 mm<br />
4 306 mm<br />
40 t<br />
1 100 mm<br />
4 000 mm<br />
120 kN<br />
750 kW<br />
100 km/h<br />
120 km/h<br />
2 400 l/min<br />
800 A<br />
Bild 1:<br />
Ee 922 mit seitlich versetzter Führerkabine für optimale Sichtbedingungen im Rangierbetri<strong>eb</strong><br />
(Fotos: Stadler).<br />
Seit 1985 vergibt die 1963 gegründete Watford<br />
Group, ein ehrenamtlicher Zusammenschluss international<br />
renommierter einschlägiger Fachleute, alle<br />
zwei bis vier Jahre die Brunel Awards für herausragende<br />
Architektur <strong>und</strong> Gestaltung im Bahnwesen.<br />
Der Preis ist benannt nach dem vielseitigen<br />
englischen Konstrukteur Isambard Kingdom Brunel<br />
(1806 –1859), der Werftanlagen, Dampfschiffe, Brücken,<br />
Tunnel <strong>und</strong> als erste große Eisenbahnstrecke in<br />
England die Great Western Railway baute.<br />
Mitte Oktober 2011 fand in Washington D.C. die<br />
11. Verleihungszeremonie statt. N<strong>eb</strong>en einem Sonderpreis<br />
an eine japanische Bahn für exzellente Gesamtgestaltung<br />
vergab die Jury dabei 20 Awards <strong>und</strong><br />
24 Commendations in jeweils fünf Kategorien, davon<br />
drei bei G<strong>eb</strong>äuden <strong>und</strong> deren Ausstattung, eine für<br />
Ingenieurbauwerke <strong>und</strong> eine für Schienenfahrzeuge.<br />
Die nächste Preisverleihung soll im September<br />
2012, parallel zur InnoTrans, im Kaiserbahnhof<br />
in Potsdam stattfinden.<br />
Unter den mit Commendation bedachten <strong>Bahnen</strong><br />
war 2011 die SBB mit ihrer elektrischen Zweifrequenz-Rangierlokomotive<br />
Reihe Ee 922 (Bild 1).<br />
Das Unternehmen hatte Ende 2007 eine Serie aus<br />
21 Stück bestellt <strong>und</strong> diese von Mitte 2009 bis<br />
Ende 2010 geliefert bekommen. Damit setzt sie<br />
eine 1957/58 mit vier ersten Lokomotiven Ee 3/3<br />
begründete Tradition fort, die mit zu den ersten<br />
Zweifrequenzlokomotiven in Europa gehörten. Der<br />
Bedarf hierfür bestand <strong>und</strong> besteht vorrangig in Basel,<br />
wo die Fahrleitungsspannung 25 kV 50 Hz vom<br />
französischen Rangierbahnhof (Rbf) Saint-Louis bis<br />
in den Bahnhof Basel SBB <strong>und</strong> auf dessen Umfahrungsgleise<br />
reicht.<br />
Die Lokomotive basiert auf einer von Stadler<br />
entwickelten Fahrzeugfamilie für Traktionsaufgaben<br />
im Rangier- <strong>und</strong> Güterzugdienst. Sie hat IGBT-<br />
Stromrichter <strong>und</strong> mit 750 kW die anderthalbfache<br />
Leistung wie ihre letzten Vorläuferinnen; elektrische<br />
Rückspeis<strong>eb</strong>remse ist selbstverständlich. In der Tabelle<br />
ist zu sehen, dass sie relativ leicht <strong>und</strong> allenfalls<br />
mit Ballast zu beschweren ist, um entweder die<br />
an sich moderate Kraftschlussbeanspruchung beim<br />
Anfahren zu senken oder die Anfahrzugkraft etwas<br />
zu steigern.<br />
Die Ee 922 ist zwar hauptsächlich, aber nicht<br />
ausschließlich für den Rangierdienst konzipiert. Für<br />
den Streckendienst hat sie die mit 100 km/h recht<br />
hohe, sogar noch heraufsetzbare zulässige Geschwindigkeit<br />
bekommen, die Vor aussetzungen für<br />
66 110 (2012) Heft 3
Mehrfachsteuerung (Bild 2) <strong>und</strong> für weitere außerschweizerische<br />
Zugsicherungen wie deutsche/österreichische<br />
PZB oder Eurobalisen sowie erstmals in<br />
dieser Kategorie Kabel <strong>und</strong> Steckverbindungen der<br />
Zugsammelschiene.<br />
Weitere Merkmale sind aber für den Einsatz im<br />
Rangierdienst bestimmt. So sind in dem klimatisierten<br />
Mittelführerraum die Führertische so weit seitlich<br />
versetzt, dass der Tri<strong>eb</strong>fahrzeugführer am Boden<br />
aufgestellte Signale ohne Herauslehnen aus dem<br />
Seitenfenster erkennen kann. Weißes Spitzenlicht ist<br />
in drei Stufen schaltbar als Standlicht, Abblendlicht<br />
<strong>und</strong> Scheinwerfer. Unterhalb 5 km/h schalten sich<br />
automatisch Standlicht <strong>und</strong> gleichzeitig die Ausleuchtung<br />
des Berner Raumes für das Rangierpersonal<br />
ein. Option besteht auf Funkfernsteuerung, auch bei<br />
Mehrfachtraktion.<br />
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Optional ist Funkfernsteuerung auch in Vielfachtraktion möglich.<br />
Als Druckluftbremsen sind die direkt auf die Lokomotive<br />
wirkende <strong>und</strong> die indirekt wirkende für den<br />
Zug vorhanden. Die Fahrzeugleittechnik mit Zugbus,<br />
Fahrzeugbus <strong>und</strong> Diagnoserechner entspricht<br />
dem Stand der Technik.<br />
<strong>Elektrische</strong>s Rangieren, das heißt Vorhalten von<br />
Oberleitungen über N<strong>eb</strong>engleisen <strong>und</strong> von Lokomotiven<br />
dafür, muss die SBB wegen Lärmschutz vielerorts<br />
beibehalten.<br />
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110 (2012) Heft 3<br />
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Fokus Forum<br />
Normen <strong>und</strong> Vorschriften als unfehlbare<br />
Gr<strong>und</strong>lage für Messdienstleistungen?<br />
Wissenschaftliche Diskussion zum Thema „Zusammenwirken von Oberleitung <strong>und</strong> Stromabnehmer“:<br />
Stellungnahme zum Beitrag von Rainer Puschmann in <strong>eb</strong> 10/2011. Von Manfred Deutzer, Zeuthen.<br />
Bild 1:<br />
DIN 43186 Kohleleiste.<br />
Bild 2:<br />
Kontakt zwischen Schleifkohle<br />
(Winkel 80°) <strong>und</strong><br />
Trägerfassung (Winkel 75°).<br />
Allgemeines<br />
In seinem in <strong>eb</strong> 10/2011 erschienenen Beitrag geht<br />
R. Puschmann von reinen Fahrleitungslagemessungen<br />
aus, wie sie bei Hochgeschwindigkeitsbahnen<br />
nach den Normen durchgeführt werden. Deutzer<br />
Technische Kohle GmbH (DTK) dagegen führt Fahrleitungsprüfungen<br />
im normalen Fahrbetri<strong>eb</strong> auf normalen<br />
Linienfahrzeugen durch. Bei diesen Messungen<br />
werden entsprechend der Aufgabenstellung<br />
Messsysteme verwendet, die speziell auf die Lösung<br />
dieser Aufgaben angepasst sind.<br />
Anhand einiger Beispiele in diesem Beitrag <strong>und</strong> in<br />
der angeg<strong>eb</strong>enen Literatur wird gezeigt, warum DTK<br />
bei der Fahrleitungsmessung <strong>und</strong> bei der Lösung<br />
von Problemen nicht nur auf normierte Messverfahren<br />
setzt: Weil hier die Lösung der Aufgabe immer<br />
Priorität hat, werden Messsysteme verwendet, die<br />
die Problemlösung ermöglichen <strong>und</strong> oft über die<br />
geltenden Normen hinaus gehen.<br />
Messungen <strong>und</strong> Verfahren<br />
Mit Hilfe der DTK-Messungen wurde eine Vielzahl<br />
von Problemstellen gef<strong>und</strong>en, die durch die Anwendung<br />
der genormten Verfahren nicht ermittelt<br />
werden können. Bei der Anwendung der genormten<br />
Verfahren könnte es zu Fehlinterpretationen kommen.<br />
Anhand von Beispielen wird diese Tatsache in<br />
diesem Beitrag wie auch in weiteren Veröffentlichungen<br />
nachgewiesen.<br />
Es wurde außerdem festgestellt, dass die Einhaltung<br />
der Normen besonders im ÖPNV nicht immer<br />
möglich ist. Auf Hochgeschwindigkeitsstrecken sind<br />
die von R. Puschmann zitierten Vorschriften als Mindestanforderung<br />
unbedingt einzuhalten.<br />
DTK führte bisher weltweit über 420 Messdienstleistungen,<br />
vorwiegend im Bereich des ÖPNV,<br />
durch. Dabei wurden zahlreiche Abnahmeprüfungen<br />
von neu errichteten Fahrleitungen für Siemens<br />
Power Lines, Balfour Beatty, Fahrleitungsbau, Spitzke<br />
<strong>und</strong> andere Fahrleitungserrichter durchgeführt.<br />
Außerdem waren es Untersuchungen zur Fehlersuche<br />
sowie turnusmäßige Prüfungen. Bei anderen<br />
Messungen wurden das Gesamtsystem „Fahrdraht-<br />
Schleifleiste-Stromabnehmer-Fahrzeug-Fahrgestell-<br />
Gleis“ im normalen Fahrbetri<strong>eb</strong> oder die Eignung<br />
eines Stromabnehmers für ein bestimmtes Netz<br />
untersucht. Im Zusammenhang mit einer Fahrleitungsmessung<br />
kontrolliert DTK häufig auch die<br />
Stromabnehmer [1; 2].<br />
Die DTK-Messungen erfolgen im Gegensatz zu<br />
den Messungen vieler anderer Messdienstleister<br />
meist im normalen Fahrbetri<strong>eb</strong> auf normalen Linienfahrzeugen.<br />
Dabei wird das System möglichst unverfälscht<br />
untersucht, also in dem Zustand, in dem es<br />
sich auch im normalen Fahrbetri<strong>eb</strong> befindet. Hierbei<br />
werden Probleme am Stromabnahmesystem erkannt<br />
sowie der Einfluss der Gleislage <strong>und</strong> der Fahrzeugbewegungen<br />
auf das Zusammenspiel zwischen Fahrdraht<br />
<strong>und</strong> Schleifkontakt ermittelt. Bei diesen Messungen<br />
kann gleichzeitig die Fahrdrahtlage statisch<br />
<strong>und</strong> dynamisch erfasst werden [3]. Messsysteme,<br />
die zum Beispiel berührungslos arbeiten <strong>und</strong> auf<br />
einem Zweiwegefahrzeug [4] aufg<strong>eb</strong>aut werden,<br />
erfassen den Fahrdraht nur statisch, also ohne die<br />
im Fahrbetri<strong>eb</strong> auftretenden Probleme. Hier werden<br />
maximal die Fahrbewegungen des Zweiwegefahrzeuges,<br />
das mit blockierter Federung fährt,<br />
68 110 (2012) Heft 3
Forum Fokus<br />
aufgenommen. Das Zusammenspiel zwischen Fahrdraht<br />
<strong>und</strong> Stromabnehmer sowie der übertragene<br />
beziehungsweise ins Netz zurück gespeiste Strom,<br />
die Fahrdrahtspannung, der Kontaktwiderstand zwischen<br />
den Schleifleisten <strong>und</strong> dem Fahrdraht sowie<br />
die Kraftimpulse zwischen den Schleifleisten <strong>und</strong><br />
dem Fahrdraht können auf diese Weise nicht erfasst<br />
werden. Somit können wichtige Informationen für<br />
den Fahrbetri<strong>eb</strong> aus den statisch aufgenommenen<br />
Messdaten nicht abgeleitet werden.<br />
Normen kritisch betrachtet<br />
110 (2012) Heft 3<br />
Bei diesen Messungen beachtet DTK die geltenden<br />
Normen <strong>und</strong> Vorschriften, beurteilt diese jedoch<br />
vor ihrer Anwendung auch kritisch. Normen stellen<br />
den Stand der Entwicklung zu einem bestimmten<br />
Zeitpunkt dar. Nur durch eine „Infragestellung“ des<br />
Standes der Technik <strong>und</strong> der Normen <strong>und</strong> Vorschriften<br />
kann die Entwicklung vorangetri<strong>eb</strong>en, nur so<br />
können Probleme gelöst werden.<br />
Geht man allerdings davon aus, dass Normen unfehlbar<br />
<strong>und</strong> vollständig sind, dann dürften, wenn diese<br />
Normen eingehalten sind, keine Fehler in Systemen<br />
mehr auftreten. Dies wurde durch eine Vielzahl von<br />
Untersuchungen widerlegt. Deswegen geht DTK einen<br />
Schritt weiter <strong>und</strong> betrachtet die Problematik über die<br />
von Normen gestellten Forderungen hinaus. Hierzu<br />
werden die auftretenden Störungen genau analysiert,<br />
<strong>und</strong> es werden Messsysteme eingesetzt, die speziell auf<br />
die Lösung dieser Probleme zugeschnitten sind.<br />
Diese Messsysteme erweitern daher zwangsläufig<br />
die Anforderungen normierter Lösungen. Nur mit<br />
solchen Systemen können die Ursachen von Störungen<br />
erkannt <strong>und</strong> Lösungswege aufgezeigt werden.<br />
Für alle diese speziell von DTK entwickelten Systeme<br />
existieren Firmenvorschriften. Hierdurch können die<br />
Messerg<strong>eb</strong>nisse, die bei unterschiedlichen Verkehrsunternehmen<br />
zur gleichen Thematik ermittelt wurden,<br />
miteinander verglichen werden.<br />
Um Probleme zu lösen, muss DTK häufig Messsysteme<br />
neu entwerfen, für die zurzeit noch keinerlei<br />
Normen oder Vorschriften bestehen, oder bei denen<br />
die Anwendung der geltenden Vorschriften <strong>und</strong> Normen<br />
zu Fehlinterpretationen führen könnte. Das soll<br />
anhand von Beispielen in diesem Beitrag belegt werden.<br />
Gleichzeitig soll mit diesem Beitrag auf den in<br />
<strong>eb</strong> 10/2011 erschienenen Beitrag von R. Puschmann<br />
reagiert werden.<br />
Im ÖPNV lassen sich die von R. Puschmann zitierten<br />
Vorschriften häufig nicht einhalten. Zum anderen<br />
werden mit dem von ihm <strong>und</strong> D. Wehrhahn in<br />
<strong>eb</strong> 7/2011 beschri<strong>eb</strong>enen Messsystem „OVHWizard<br />
der Firma Wehrhahn“ nicht die im Fahrbetri<strong>eb</strong> auftretenden<br />
Kraftimpulse zwischen Fahrdraht <strong>und</strong><br />
Schleifkontakt, der übertragene oder ins Netz zurück<br />
gespeiste Strom, die Fahrdrahtspannung, das Zusammenspiel<br />
zwischen Stromabnehmer <strong>und</strong> Fahrdraht<br />
<strong>und</strong> der Einfluss der Gleislage <strong>und</strong> des Fahrzeugschaukelns<br />
auf dieses Zusammenspiel ermittelt.<br />
Deshalb setzt DTK auch weiterhin Systeme ein,<br />
die weitestgehend die Normen einhalten, mit denen<br />
jedoch vorrangig die Probleme gelöst werden<br />
können.<br />
Beispiel 1<br />
Nach der Unternehmensgründung im Jahr 1991<br />
bezog DTK Schleifkohlekörper entsprechend der<br />
Norm DIN 43 186-1964 Kohleschleifleisten für Straßenbahn-Scherenstromabnehmer<br />
<strong>und</strong> fertigte dafür<br />
Fassungen zur Halterung der Schleifkohlen mit einem<br />
Schwalbenschwanz von 75°. Die gekauften Schleifkohlen<br />
hatten nicht den in der Norm (Bild 1) vorgeschri<strong>eb</strong>enen<br />
Winkel von 75°, sondern einen Winkel<br />
von über 80°. Nach Aussage des Kohleherstellers<br />
entsprach das der Norm bei einer Ausnutzung der<br />
dort angeg<strong>eb</strong>enen Toleranzen. Durch den sich erg<strong>eb</strong>enden<br />
Winkel von über 80° gab es jedoch keine ausreichend<br />
gute Verbindung zwischen der Schleifkohle<br />
<strong>und</strong> der Trägerfassung (Bild 2). DTK reklamierte diese<br />
Norm bei der Normkommission. Der Streit um die<br />
gelieferten Schleifkohlen hätte damals fast das Ende<br />
der DTK bedeutet, weil diese auf Lager liegenden<br />
Kohlen nicht vermarktet werden konnten.<br />
Wie jedes Gesetz erfüllt eine Norm nur dann<br />
ihren Zweck, wenn sie richtig ist <strong>und</strong> die darin<br />
formulierten Regeln tatsächlich beachtet werden<br />
beziehungsweise beachtet werden können. Das<br />
war bei dieser Norm nicht der Fall.<br />
Bild 3:<br />
Schleifleisten mit flächigem Ausbruch der Kohle von der Trägerfassung.<br />
Bild 4:<br />
Zugfestigkeit der Kl<strong>eb</strong>everbindung<br />
für diese<br />
Schleifleisten liegt bei circa<br />
3 N/mm²; Kl<strong>eb</strong>ung mit<br />
Vk <strong>und</strong> Cu, Probekörper<br />
350 x 300 mm (Quelle:<br />
HC-Eisenbahntechnik).<br />
69
Fokus Forum<br />
(Kraftimpulse) zwischen dem Fahrdraht <strong>und</strong> den<br />
Schleifleisten, die zum Abscheren der Kohle von<br />
der Fassung führen. Daher sollte hier eher die Kerbschlagfestigkeit<br />
angeg<strong>eb</strong>en werden.<br />
Bild 5:<br />
Aufbau der Sensoren<br />
auf einer echten Stromabnehmerwippe.<br />
Beispiel 2<br />
Bei unterschiedlichen Verkehrsbetri<strong>eb</strong>en lösten sich<br />
die Kohlen von der Trägerfassung (Bild 3).<br />
Entsprechend der Vorschriften (Bild 4) des<br />
Schleifleistenherstellers wurde zur Bestimmung der<br />
Festigkeit der Verbindungsstelle Schleifkohle – Trägerfassung<br />
die Zugfestigkeit als Kriterium angeg<strong>eb</strong>en.<br />
Die von DTK durchgeführten Untersuchungen<br />
ergaben, dass die Zugfestigkeit das Problem<br />
nicht beschreibt. Die Verbindungstelle Schleifkohle-<br />
Trägerfassung erfährt Schädigungen durch Stöße<br />
Beispiel 3<br />
DTK untersucht bei vielen Fahrleitungsmessungen<br />
gleichzeitig die Stromabnehmer. In den Normen<br />
DIN EN 50206-1 VDE 0115-500-1:2011-02 „Bahnanwendungen<br />
– Schienenfahrzeuge – Merkmale <strong>und</strong><br />
Prüfungen von Stromabnehmern“ wird vorgeschri<strong>eb</strong>en,<br />
wie Stromabnehmer zu prüfen sind. Dabei wird<br />
festgelegt, dass „die während des Anh<strong>eb</strong>ens <strong>und</strong><br />
Absenken gemessenen statischen Andruckkräfte“ innerhalb<br />
von vorgeschri<strong>eb</strong>enen Grenzen liegen müssen.<br />
Bei der Untersuchung darf der Stromabnehmer<br />
nur mit einer Geschwindigkeit von 0,05 m/s aufwärts<br />
beziehungsweise abwärts bewegt werden.<br />
Die von DTK durchgeführten Untersuchungen<br />
[2] entsprechen genau dieser Vorschrift. DTK führt<br />
jedoch noch weitere Untersuchungen an den Stromabnehmern<br />
durch. Die Erg<strong>eb</strong>nisse zeigen, dass die in<br />
der Norm beschri<strong>eb</strong>enen Grenzen in der Realität des<br />
ÖPNV nicht eingehalten werden R. Puschmann geht<br />
in seinen Ausführungen nur von Hochgeschwindigkeitsstrecken<br />
aus. Auf diesen Strecken ist eine strikte<br />
Einhaltung der Vorschriften unbedingt erforderlich.<br />
Hier liegen DTK jedoch keine Mess erg<strong>eb</strong>nisse von<br />
realen Systemen vor.<br />
Beispiel 4<br />
Bild 6:<br />
Lichtbogen<br />
zur vorderen<br />
Schleifleiste.<br />
Bild 7:<br />
Lichtbogen<br />
zur hinteren<br />
Schleifleiste:<br />
Bei der Erfassung des Fahrkomforts wird entsprechend<br />
des UIC Kodex 513 (Richtlinien zur Bewertung<br />
des Schwingungskomforts des Reisenden in<br />
den Eisenbahnfahrzeugen) festgelegt, dass die Beschleunigungen<br />
in x-, y- <strong>und</strong> z-Richtung für einen<br />
sitzenden oder stehenden Passagier zu ermitteln<br />
sind. In diesen Richtlinien wird festgestellt: „…da<br />
derzeit keine internationalen Kriterien für die Definition<br />
eines Gleises bestehen, ist es nicht möglich,<br />
die Gleisqualität einheitlich festzulegen. Da<br />
jedoch jede Bahn ihre eigenen Definitionskriterien<br />
besitzt, ist es möglich, Strecken zu bestimmen,<br />
die an dem Fahrzeug äquivalente Auswirkungen<br />
hervorrufen.“ [5].<br />
Bei den DTK-Untersuchungen zum Fahrkomfort<br />
werden diese Vorschriften eingehalten. Da die<br />
Gleislage noch nicht in diesem Kodex definiert ist,<br />
setzt das Unternehmen weitere Messverfahren ein<br />
<strong>und</strong> stellt mit ihrer Hilfe nicht nur den durchschnittlichen<br />
Fahrkomfort fest, sondern ermittelt auch, auf<br />
welchen Streckenabschnitten kurzzeitige Störungen<br />
(Überschreitungen der Komfortindizes) im System<br />
Rad – Schiene auftreten <strong>und</strong> wo die Ursachen<br />
70 110 (2012) Heft 3
Forum Fokus<br />
für diese Störungen liegen [6]. In diesem Zusammenhang<br />
wurde auch ein System entwickelt, bei dem das Zusammenspiel<br />
zwischen Rad <strong>und</strong> Schiene beschri<strong>eb</strong>en wird.<br />
Um das Zusammenwirken zwischen den Rädern <strong>und</strong> den<br />
Schienen richtig erfassen zu können, müssen im normalen<br />
Linienverkehr mit einem normalen Linienfahrzeug Informationen<br />
über die Räder <strong>und</strong> die Gleise (Spurweite, Rillenbreite,<br />
Rillentiefe, Überhöhung Längshöhe, Bogenradius<br />
usw.) ermittelt werden. Bei der von DTK durchgeführten<br />
Messung werden zum Beispiel n<strong>eb</strong>en den normalerweise<br />
ermittelten Erg<strong>eb</strong>nissen auch g<strong>eb</strong>rochene Schwellen [7]<br />
im eingedeckten Bereich eines Rasengleises oder andere<br />
Probleme erkannt. Diese wirken sich nicht nur auf den<br />
Fahrkomfort im Fahrzeug aus, sondern selbstverständlich<br />
auch auf das Zusammenspiel zwischen Stromabnehmer<br />
<strong>und</strong> Fahrdraht.<br />
Auch im Bereich der Messung an Dritte-Schiene-Systemen<br />
hat DTK neue Wege zur Lösung von Problemen<br />
beschritten.<br />
Bei den Messungen werden soweit wie möglich Normen<br />
<strong>und</strong> Vorschriften eingehalten. Das Hauptziel ist jedoch die<br />
Lösung der von den Verkehrsbetri<strong>eb</strong>en geschilderten Probleme.<br />
Aus diesem Gr<strong>und</strong> kann die von DTK aufg<strong>eb</strong>aute<br />
Messtechnik auch weit über die geltenden Normen <strong>und</strong><br />
Vorschriften hinausgehen.<br />
Bild 8:<br />
Aufbau der Sensoren <strong>und</strong> Stromabnehmerschleifleisten.<br />
Bild 9:<br />
Tatsächlicher Aufbau mit Wippe.<br />
Zusammenspiel Oberleitung/<br />
Stromabnehmer<br />
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R. Puschmann [8] bezeichnet die von DTK getroffene Formulierung<br />
„Die Güte der Stromübertragung kann nach<br />
EN 50367 anhand der dynamischen Kontaktkräfte oder<br />
der Lichtbögen nur bedingt beurteilt werden“ als nicht<br />
richtig. Als Argument führt er an, dass heute weltweit die<br />
Kontaktkraft zwischen Schleifleiste <strong>und</strong> Fahrdraht als Kriterium<br />
für die Kontaktqualität ermittelt wird <strong>und</strong> das auch in<br />
der Norm DIN EN 50367 so beschri<strong>eb</strong>en ist. Des Weiteren<br />
postuliert er: „Entsprechen die Breite des Schleifspiegels<br />
am Fahrdraht <strong>und</strong> die Beschaffenheit der Schleifleiste den<br />
normativen <strong>und</strong> regulativen Vorgaben, ergibt sich ein Übergangswiderstand<br />
im zulässigen Bereich.“<br />
DTK sieht die in Normen formulierten Forderungen vielmehr<br />
als Mindestanforderung <strong>und</strong> behauptet daher, dass<br />
der Übergangswiderstand an der Kontaktstelle Schleifleiste-<br />
Fahrdraht eine genauere Aussage zur Kontaktqualität ermöglicht.<br />
Betrachtet man zum Beispiel vereiste Fahrdrähte<br />
oder eine Eisschicht auf den Kohleschleifleisten, dann kann<br />
der elektrische Kontakt trotz vorschriftsmäßig eingestellter<br />
Kontaktkraft <strong>und</strong> entsprechender Breite des Schleifspiegels<br />
gestört sein. Außerdem ist jede Infrastrukturanlage im<br />
ÖPNV (Fahrzeuge inklusive) einem Alterungs- <strong>und</strong> Verschleißprozess<br />
unterworfen.<br />
In den von R. Puschmann angeg<strong>eb</strong>enen Literaturstellen<br />
[9] wird beschri<strong>eb</strong>en, welche Probleme, trotz Einhaltung<br />
der Normen, durch Raureif an den Schleifleisten auftreten.<br />
Bei einer Küstentram wurde festgestellt [10], dass sich<br />
durch den Seewind eine Staub- <strong>und</strong> Sandschicht auf der<br />
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71
Fokus Forum<br />
Schleifkohle abgelagert hatte. Durch DTK-Messungen<br />
der Fahrdrahtspannung wurde eine Aussage zur<br />
Kontaktqualität überhaupt erst möglich, da auch<br />
eine Sand- <strong>und</strong> Staubschicht den elektrischen Kontakt<br />
beeinflussen kann.<br />
Bild 10:<br />
Feuer außerhalb des Kontaktbereichs Schleifleiste-Fahrdraht.<br />
Auch der Schleifkohlekörper selbst hat gute <strong>und</strong><br />
weniger gut leitende Bereiche. Durch den Kontakt<br />
der unterschiedlichen Kohl<strong>eb</strong>ereiche zum Fahrdraht<br />
kann die Kontaktqualität <strong>eb</strong>enfalls beeinflusst werden.<br />
Bei mehreren von DTK durchgeführten Fahrleitungsmessungen<br />
wurde zusätzlich zur Videokamera<br />
eine Thermografie-Kamera auf dem Fahrzeugdach<br />
aufg<strong>eb</strong>aut (Bild 5). In den Untersuchungsberichten<br />
[11] wird die Kontaktqualität mit Hilfe der Thermografiuntersuchung<br />
beschri<strong>eb</strong>en. Dabei wurde<br />
festgestellt, dass die Lichtbögen mal zu der einen<br />
<strong>und</strong> mal zu der anderen Schleifleiste führen (Bilder 6<br />
<strong>und</strong> 7). Bei doppelten Fahrdrähten, aber auch bei<br />
einem Stromschienen- beziehungsweise Fahrdraht-<br />
Bild 11:<br />
Ausschnitt Messdiagramm (von oben nach unten Höhenlage, Zickzacklage, Stoß).<br />
wechsel, können die Lichtbögen ständig zwischen<br />
den vier Kontaktpunkten wechseln. In diesem Beispiel<br />
sind zwei aufeinanderfolgende Bilder aus dem<br />
Videofilm (Frame 662 <strong>und</strong> 663) dargestellt. Der<br />
Lichtbogen im Frame 662 geht vom linken Fahrdraht<br />
zur ersten Schleifkohle <strong>und</strong> der im Frame 663<br />
vom rechten Fahrdraht zur zweiten Schleifkohle.<br />
Bei dieser <strong>und</strong> bei anderen Messungen von DTK<br />
wurde festgestellt, dass die zwischen Fahrdraht <strong>und</strong><br />
Schleifleiste auftretenden Lichtbögen nicht immer<br />
von der Videokamera gesehen werden. Durch die<br />
Anordnung des Lichtbogen-Detektors auf dem Fahrzeugdach<br />
(entsprechend der Norm) <strong>und</strong> die unterschiedlichen<br />
Fahrdrahthöhenlagen, wie sie nun mal<br />
bei Nahverkehrsbahnen häufig auftreten, kann der<br />
Lichtbogen durch die zweite Schleifleiste oder durch<br />
die Schleifkohle selbst verdeckt sein. Lichtbögen, die<br />
an der dem Sensor abgewandten Schleifleistenseite<br />
oder an der hinteren Schleifleiste auftreten, werden<br />
nicht immer eindeutig erfasst [12]. In der Norm<br />
(EN 50317:2002+A2:2007) wird in der Zeichnung<br />
auf Seite 10 als Stromabnehmerwippe eine Platte<br />
angenommen (Bild 8). Die Stromabnehmerwippe<br />
dagegen besteht bei Vollbahnen <strong>und</strong> bei <strong>Bahnen</strong><br />
des ÖPNV aus zwei Schleifleisten (Bild 9). Außerdem<br />
fahren die Fahrzeuge des ÖPNVs mit ihren Stromabnehmern<br />
nicht nur im Kniegang, sondern auch im<br />
Spießgang.<br />
Es können aber auch Lichtbögen/Bügelfeuer<br />
erfasst werden, die bei einer konsequenten Anwendung<br />
der Norm zu einer Fehlinterpretation<br />
führen. Bei einer DTK-Messung für eine Vollbahn,<br />
bei der das Messsystem auf einem Linienfahrzeug<br />
aufg<strong>eb</strong>aut war, ist der im Bild 10 dargestellte Fall<br />
aufgetreten.<br />
Die Fahrdrahtseitenlage befindet sich außerhalb<br />
des Sollbereiches. An dieser Stelle tritt außerhalb<br />
des Kontaktbereichs Schleifleiste-Fahrdraht ein Feuer<br />
auf. Bei einer von einer anderen Firma durchgeführten<br />
Fahrdrahtlagemessung nach der Norm wurde<br />
weder diese Überschreitung noch das Feuer erfasst.<br />
Bei der Messung durch die andere Firma war kein<br />
Linienfahrzeug verwendet worden, sondern ein spezielles<br />
Messfahrzeug. Der Einfluss der Fahrzeug- <strong>und</strong><br />
der Stromabnehmerbewegungen sowie der Gleislage<br />
waren somit nicht berücksichtigt.<br />
Bei der Datenauswertung ging DTK dem in<br />
Bild 10 gezeigten Phänomen auf den Gr<strong>und</strong>. Der<br />
Fahrdraht liegt an dieser Stelle auf dem Endstück<br />
der Wippe. Statisch gemessen befindet er sich<br />
jedoch im vorgeschri<strong>eb</strong>enen Bereich. An einer Stelle,<br />
entfernt vom Kontaktpunkt des Endstücks mit<br />
dem Fahrdraht, tritt, obwohl die Kontaktkraft richtig<br />
eingestellt ist, ein Feuer auf. Die Kontaktkraftmessung<br />
nach der von R. Puschmann erwähnten<br />
Norm DIN EN 50367 ergäbe für diese Erscheinung<br />
eine zu geringe Kontaktkraft. In der folgenden<br />
Bilderserie (Bild 12) ist die Entstehung des Feuers<br />
72 110 (2012) Heft 3<br />
ABB
Forum Fokus<br />
dargestellt. Im Diagramm sind aus datenschutzrechtlichen<br />
Gründen keine Hinweise auf das Verkehrsunternehmen<br />
enthalten. Die Koordinaten für<br />
den Messpunkt werden daher nicht gezeigt.<br />
Untersucht man den im Bild 10 dargestellten Fall<br />
genauer, dann ist aus dem Diagramm (Bild 11) zu<br />
ersehen, dass die Seitenlage bei über – 47 cm liegt.<br />
Bei der seitlichen Bewegung des Fahrdrahtes auf der<br />
Stromabnehmerwippe in Richtung auf das schräg<br />
nach unten zeigende Endstück gleicht die Stromabnehmerhauptfeder<br />
den Höhenunterschied aus. Der<br />
Fahrdraht hat sich bereits um 3,9 cm auf dem Endstück<br />
nach unten bewegt. Wie aus dem Diagramm<br />
ersichtlich, können für jeden beli<strong>eb</strong>igen Streckenabschnitt<br />
die Fahrdrahtseitenlage, die Fahrdrahthöhenlage,<br />
der Anstieg beziehungsweise das Gefälle<br />
des Fahrdrahtes <strong>und</strong> die Stöße zwischen dem Fahrdraht<br />
<strong>und</strong> den Schleifleisten, die Koordinaten, die<br />
Fahrtrichtung <strong>und</strong> vieles mehr abgeleitet werden.<br />
Für jeden einzelnen Messpunkt wird synchron ein<br />
Videobild gespeichert. Der so aufgenommene Videofilm<br />
kann zur besseren Analyse des Systems in<br />
Zeitlupe oder schrittweise vorwärts oder rückwärts<br />
abgespielt werden.<br />
Auftragg<strong>eb</strong>er von DTK schätzen besonders, dass<br />
n<strong>eb</strong>en der eigentlichen Messung auch die Analyse<br />
der Messdaten durchgeführt wird. Der Auftragg<strong>eb</strong>er<br />
erfährt nicht nur bestehende Probleme, sondern<br />
auch deren Ursache <strong>und</strong> den Ort, an dem die Störungen<br />
auftreten, <strong>und</strong> erhält außerdem Hinweise<br />
zur Beseitigung.<br />
Bild 13:<br />
Aufbau der Stromabnehmerwippe.<br />
a Spalte<br />
b Befestigungsschrauben<br />
In dem in den Bildern 10 bis 12 aufgetretenen<br />
Fall wird Strom über das in die Stromabnehmerwippe<br />
eingeschraubte Endstück (Bild 13) aus dem<br />
Fahrdraht entnommen. Da der elektrische Kontakt<br />
zwischen dem Endstück <strong>und</strong> den Kohleschleifleisten<br />
sehr schlecht ist (Spalt a), fließt der Strom durch<br />
die Befestigungsschrauben des Endstückes (Schraube<br />
b). Diese sind für eine spätere leichtere Demontage<br />
mit Fett versehen. Durch den Strom werden<br />
die Schrauben <strong>und</strong> das in den Gewindespalten<br />
vorhandene Fett erwärmt. Das Fett verdampft <strong>und</strong><br />
entzündet sich dabei.<br />
Das eigentliche Problem liegt nicht in der Entzündung<br />
des Fettes. Problematischer ist die durch<br />
den Strom verursachte Erwärmung der Schrauben,<br />
wodurch sie ihre Festigkeit verlieren. Wird dieser<br />
Streckenabschnitt mit dem Fahrzeug mehrfach befahren,<br />
kann das Endstück abfallen. Die Folge ist ein<br />
Gewaltschaden (Stromabnehmerabsturz).<br />
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110 (2012) Heft 3<br />
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73
Fokus Forum<br />
Diskussion<br />
Um den Beitrag nicht zu lang werden zu lassen, wurde<br />
hier nur auf einige Kritikpunkte von R. Puschmann<br />
eingegangen. Bei weiteren Fragen ist der Autor zum<br />
Stichwort „Wissenschaftliche Diskussion“ wie folgt<br />
zu erreichen:<br />
Manfred Deutzer, Deutzer Technische Kohle GmbH,<br />
Lindenallee 16, 15738 Zeuthen, Deutschland;<br />
Fon: +49 33762 2287123, E-Mail: md@deutzer.de<br />
Literatur<br />
[1] Deutzer, M.: Verbesserung des Kontaktes zwischen<br />
Schleifleisten <strong>und</strong> Fahrdraht. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
107 (2009), H. 3, S. 128–134.<br />
[2] Deutzer, M.: Systemuntersuchung Stromentnahme aus<br />
dem Fahrdraht. In: Verkehr <strong>und</strong> Technik, H. 1/2008.<br />
[3] Deutzer, M.; B<strong>eb</strong>i, J.; Greipel, H.: Fahrleitungs- <strong>und</strong> Stromabnehmerprüfung.In:<br />
Verkehr <strong>und</strong> Technik H. 5/2005.<br />
[4] Puschmann, R.; Wehrhahn, D.: Fahrdrahtlagemessung<br />
mit Ultraschall. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109 (2011),<br />
H. 7, S. 323–330.<br />
[5] UIC-Kodex 513 E/1.07.1994, S. 11.<br />
[6] Schwand, S.; Fuchs, M.; Deutzer, M.: Einfluss der Gleisbeschaffenheit<br />
auf den Fahrkomfort. In: Verkehr <strong>und</strong><br />
technik, H. 10 <strong>und</strong> 11/2010.<br />
[7] Marc, O.; Deutzer, M.: Rasengleis <strong>und</strong> eingedeckter<br />
Gleiskörper – Gleisvermessung unter normaler Gleisbelastung.<br />
In: Verkehr <strong>und</strong> Technik, H. 9/2011.<br />
[8] Puschmann, R.: Das Zusammenwirken von Oberleitung<br />
<strong>und</strong> Stromabnehmer. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109<br />
(2011), H. 10, S. 506–509.<br />
[9] Krötz, W.; Resch, U.: Oberleitungen <strong>und</strong> Stromabnehmer<br />
– Entwicklungen bei der Deutschen Bahn. In:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109 (2011), H. 4-5, S. 211– 215.<br />
[10] Herman, A.; Brandt, P.; Winkin, W.; Deutzer, M.: Untersuchungen<br />
zur Verbesserung der Kontaktqualiät<br />
zwischen Kohleschleifleiste <strong>und</strong> Fahrdraht. In: Verkehr<br />
<strong>und</strong> Technik, H. 4/2009.<br />
[11] Deutzer, M.: Beurteilung der Kontaktqualität zwischen<br />
Fahrdraht bzw. Stromschiene <strong>und</strong> Schleifkontakt mit<br />
Hilfe der Thermographieuntersuchung. In: Verkehr<br />
<strong>und</strong> Technik, H. 11/2009.<br />
[12] DTK Untersuchungsbericht 350/2009<br />
Der beschri<strong>eb</strong>ene Videofilm kann im W<strong>eb</strong> aufgerufen<br />
werden unter: www.deutzer.de/video/lichtblitz.htm<br />
Bild 12:<br />
Bildserie Feuer<br />
an Zickzacküberschreitung<br />
(sechs<br />
aufeinanderfolgende<br />
Bilder aus<br />
dem Videofilm.)<br />
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97091 Würzburg<br />
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durch Rücksendung der Sache widerrufen. Die Frist beginnt nach Erhalt dieser Belehrung in Textform. Zur Wahrung der Widerrufsfrist genügt die Datum, Unterschrift<br />
PAEBAH1011<br />
rechtzeitige Absendung des Widerrufs oder der Sache an Leserservice <strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong>, Fichtestr. 9, 97074 Würzburg<br />
Nutzung personenbezogener Daten: Für die Auftragsabwicklung <strong>und</strong> zur Pfl ege der laufenden Kommunikation werden personenbezogene Daten erfasst, gespeichert <strong>und</strong> verarbeitet. Mit dieser Anforderung erkläre ich mich damit einverstanden, dass ich vom<br />
Oldenbourg Industrieverlag oder vom Vulkan-Verlag per Post, per Telefon, per Telefax, per E-Mail, nicht über interessante Fachang<strong>eb</strong>ote informiert <strong>und</strong> beworben werde. Diese Erklärung kann ich mit Wirkung für die Zukunft jederzeit widerrufen.<br />
<br />
Telefax
Betri<strong>eb</strong><br />
<strong>Elektrische</strong>r Betri<strong>eb</strong> bei der Deutschen<br />
Bahn im Jahre 2011<br />
Die Schienenpersonenverkehrsleistungen 2011 waren sowohl von negativen Einflüssen wie witterungsbedingten<br />
Einschränkungen <strong>und</strong> umfangreichen Baumaßnahmen im Streckennetz als auch<br />
von positiven Einflüssen wie steigenden Erwerbstätigenzahlen abhängig. Sie konnten um r<strong>und</strong> 1 %<br />
gegenüber dem Vorjahr gesteigert werden. Die Nachfrage im Schienengüterverkehr war in der<br />
ersten Hälfte des Jahres 2011 ausgeprägt hoch <strong>und</strong> ließ in der zweiten Jahreshälfte spürbar nach.<br />
Für das gesamte Jahr betrug der Leistungsanstieg 5,5 %. Im Bereich der <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
wurden zwei Umrichterwerke 3 AC Hoch- beziehungsweise Höchstspannung 50 Hz <strong>und</strong> 2 AC 110 kV<br />
16,7 Hz als größere Leistungseinheiten in Betri<strong>eb</strong> genommen. Eine wesentliche Änderung der Struktur<br />
der DB besteht darin, dass die DB Systemtechnik neu aufgestellt wurde <strong>und</strong> nun ihr eisenbahntechnisches<br />
Spezial-Knowhow national <strong>und</strong> international effektiv anbieten kann.<br />
ELECTRIC OPERATION OF DEUTSCHE BAHN IN 2011<br />
In 2011, the rail-bo<strong>und</strong> passenger traffic volume was determined both by negative influences such as<br />
weather-dependent restrictions or major building measures, and positive influences like the growing<br />
number of gainfully employed persons. As compared with the year before, the volume could be increased<br />
by approximately 1 %. In the case of rail-bo<strong>und</strong> goods traffic, the demand was exceptionally<br />
high in the first half of 2011 but decreased perceptibly in the second half. For the entire year, the<br />
performance increase amounted to 5.5 %. In the traction power supply sector, two large converter<br />
stations – 3 AC (high voltage/extra-high voltage) 50 Hz and 2 AC 110 kV 16.7 Hz – have been put into<br />
operation. Following a major change in the DB structure, DB Systemtechnik are now in a position to<br />
offer their special railway know-how in an efficient way both at home and worldwide.<br />
TRACTION ÉLECTRIQUE À LA DEUTSCHE BAHN EN 2011<br />
Les prestations de transport de personnes en 2011 ont subi des influences tant négatives, comme<br />
les restrictions du fait d’intempéries et d’importants travaux de renouvellement du réseau ferré, que<br />
positives comme l’augmentation des effectifs. Ces prestations ont augmenté de près de 1 % par rapport<br />
à l’année précédente. La demande en trafic marchandises était très élevée pendant le premier<br />
semestre 2011 pour diminuer sensiblement dans le second semestre. Sur toute l’année, l’augmentation<br />
du rendement a été de 5,5 %. Dans le secteur de l’alimentation électrique du réseau, deux sousstations<br />
de conversion 3 AC HT et THT 50 Hz et 2 AC 110 kV 16,7 Hz ont été mises en service comme<br />
grandes unités de puissance. La structure de la DB a connu une modification essentielle avec la<br />
restructuration de sa branche technique DB Systemtechnik qui lui permet de proposer efficacement<br />
son savoir-faire en matière de technique ferroviaire en Allemagne et à l’étranger.<br />
1 Wirtschaft <strong>und</strong> Verkehr<br />
1.1 Gesamtwirtschaft<br />
Nachdem sich die Weltwirtschaft im Jahr 2010 mit<br />
einem Anstieg um gut 4 % von den Folgen der globalen<br />
Finanz- <strong>und</strong> Wirtschaftskrise des Vorjahres erholt<br />
hatte, setzte sich die dynamische Entwicklung im Jahr<br />
2011 zunächst fort <strong>und</strong> konnte im ersten Quartal<br />
trotz der Auswirkungen der Natur- <strong>und</strong> Nuklearkatastrophe<br />
in Japan noch kräftig zulegen. Im weiteren<br />
Jahresverlauf wirkten sich vor allem die schwache<br />
Konjunktur <strong>und</strong> die Staatsschuldenkrisen in den USA<br />
<strong>und</strong> im Euro-Raum dämpfend auf die Entwicklung<br />
aus. Auch in den Schwellenländern wurde eine Abschwächung<br />
spürbar, das Wirtschaftswachstum fiel<br />
aber weiterhin deutlich stärker als in den Industrieländern<br />
aus. Insgesamt legte die globale Wirtschaft<br />
im Jahr 2011 um r<strong>und</strong> 2,5 % zu. Das Wachstum des<br />
Welthandels hat sich gegenüber dem Vorjahr mehr<br />
als halbiert, bli<strong>eb</strong> mit etwa 5,5 % jedoch kräftig.<br />
In Deutschland hat sich die konjunkturelle Dynamik<br />
nach einem starken Jahresauftakt mit einem<br />
Anstieg des Bruttoinlandsprodukts (BIP) im ersten<br />
Quartal 2011 um 5 % im weiteren Verlauf <strong>eb</strong>enfalls<br />
verlangsamt. Mit einem Plus im Gesamtjahr von<br />
3 % fiel die Entwicklung des BIP aber nach 3,7 %<br />
im Vorjahr weiterhin kräftig <strong>und</strong> im Vergleich zum<br />
Euro-Raum überdurchschnittlich aus. Die nachlassende<br />
Dynamik des Welthandels <strong>und</strong> das schwache<br />
Wachstum in Europa spiegelten sich auch im Außenhandel<br />
Deutschlands wider. Dennoch bli<strong>eb</strong> der<br />
Zuwachs der Exporte mit gut 8 % beziehungsweise<br />
der Importe mit gut 7 % stark. Getragen wurde<br />
76 110 (2012) Heft 3
Betri<strong>eb</strong><br />
das BIP-Wachstum vor allem von der inländischen<br />
Verwendung. Während der Privatkonsum, der im<br />
Vorjahr nur leicht um 0,6 % zulegen konnte, um<br />
1,5 % anstieg, hat sich die Zunahme des Staatsverbrauchs<br />
von 1,7 % auf 1,2 % abgeschwächt. Positiv<br />
entwickelten sich die Bruttoinvestitionen <strong>und</strong> hier<br />
vor allem die Anlageinvestitionen, die nach 5,5 %<br />
im Vorjahr nochmals kräftig um 6,5 % zulegen<br />
konnten. Die Bauinvestitionen, die im Jahr 2010<br />
um 2,2 % angestiegen waren, profitierten vom vergleichsweise<br />
milden Winter <strong>und</strong> wurden stark um<br />
5,4 % ausgeweitet.<br />
Die bereits im Vorjahr zu verzeichnende positive<br />
Arbeitsmarktentwicklung hat sich im Jahr 2011 trotz<br />
der konjunkturellen Abschwächung fortgesetzt. Im<br />
Jahresdurchschnitt sank die Zahl der Arbeitslosen<br />
weiter um r<strong>und</strong> 262 000 auf 2,98 Mio. Die gute<br />
Arbeitsmarktlage wirkte sich auch entsprechend auf<br />
die Einkommensentwicklung aus. In jeweiligen Preisen<br />
legten die verfügbaren Einkommen um 3,3 %<br />
zu. Infolge der vor allem durch einen starken Preisanstieg<br />
bei den Mineralölprodukten geprägten Inflationsrate<br />
von 2,3 % stiegen die Realeinkommen um<br />
1,0 % an. Die Kraftstoffpreise legten insgesamt wie<br />
bereits im Vorjahr um 11 % zu, wobei sich die Preise<br />
für Dieselkraftstoff mit einem Anstieg um fast 16 %<br />
erneut überdurchschnittlich stark verteuerten.<br />
1.2 Personenverkehr<br />
Gestützt auf die überwiegend positiven Impulse<br />
aus dem konjunkturellen Umfeld stieg die Gesamtnachfrage<br />
auf dem Personenverkehrsmarkt in<br />
Deutschland, also motorisierter Individualverkehr<br />
(MIV), Schiene, öffentlicher Straßenpersonenverkehr<br />
(ÖSPV) <strong>und</strong> innerdeutscher Luftverkehr nach ersten<br />
Berechnungen um etwa 1,3 % an. Insbesondere mit<br />
Blick auf den MIV, die Schiene <strong>und</strong> den Luftverkehr<br />
war die Entwicklung aber auch stark vom Wegfall<br />
der Sondereffekte aus dem Vorjahr geprägt, wo<br />
vor allem Beeinträchtigungen infolge des strengen<br />
Winters <strong>und</strong> der Vulkanaschewolken zu Nachfrageverschi<strong>eb</strong>ungen<br />
zu Gunsten der Schiene geführt<br />
hatten. Beim Modal Split gab es im Jahr 2011 nur<br />
marginale Veränderungen. Während der MIV seine<br />
Position leicht zu Lasten des ÖSPV ausbauen konnte,<br />
bli<strong>eb</strong>en die Anteile der Schiene <strong>und</strong> des Luftverkehrs<br />
gegenüber dem Vorjahr stabil.<br />
Der MIV verzeichnete aufgr<strong>und</strong> des im Vorjahresvergleich<br />
milden Winters einen starken Jahresauftakt.<br />
Im weiteren Verlauf verlor die Entwicklung zwar<br />
deutlich an Dynamik, der Verkehrsleistungsanstieg<br />
bli<strong>eb</strong> im Gesamtjahr, trotz des erneut deutlichen<br />
Kraftstoffpreisanstiegs, mit gut 1,5 % aber kräftig.<br />
Die Pkw-Neuzulassungen, die im Jahr 2010 um über<br />
23 % zurückgegangen waren, legten wieder um<br />
knapp 9 % zu. Aufgr<strong>und</strong> der klar dominierenden<br />
Marktstellung trug der MIV auch maßg<strong>eb</strong>lich zum<br />
Wachstum der gesamten Personenverkehrsnachfrage<br />
in Deutschland bei.<br />
Für den Schienenpersonenverkehr (SPV), der im<br />
Jahr 2010 mit einem Anstieg um 2,2 % von den witterungsbedingten<br />
Einschränkungen beim MIV <strong>und</strong><br />
den Störungen in der Luftfahrt profitieren konnte,<br />
kehrten sich diese positiven Impulse im Jahr 2011<br />
in negative Basiseffekte um. Darüber hinaus wirkten<br />
sich die umfangreichen Baumaßnahmen im Streckennetz<br />
<strong>und</strong> die Aussetzung der Wehrpflicht zum<br />
1. Juli 2011 sowie bei den nicht zum DB-Konzern<br />
gehörenden Bahngesellschaften auch die Streiks<br />
dämpfend auf die Nachfrage aus. Gestützt auf die<br />
positiven Konjunktureffekte aus steigenden Erwerbstätigenzahlen<br />
<strong>und</strong> Einkommen konnte die SPV-Verkehrsleistung<br />
im Gesamtjahr 2011 aber dennoch um<br />
r<strong>und</strong> 1 % gegenüber dem Vorjahr gesteigert werden.<br />
Im öffentlichen Straßenpersonenverkehr, zu dem<br />
die Busse, Straßen- <strong>und</strong> Untergr<strong>und</strong>bahnen gehören,<br />
hat sich der bereits seit einigen Jahren zu verzeichnende<br />
Leistungsrückgang fortgesetzt. Hierbei<br />
konnten die sowohl für den Linien- als auch für den<br />
Gelegenheitsverkehr insgesamt guten konjunkturellen<br />
Rahmenbedingungen die dämpfenden Effekte<br />
aus den zurückgehenden Schüler- <strong>und</strong> Auszubildendenzahlen<br />
nicht gänzlich kompensieren. Mit einem<br />
Minus von etwa 0,5 % fiel der Rückgang jedoch<br />
schwächer als im Jahr 2010 mit –1,8 % aus.<br />
Während die Entwicklung des innerdeutschen<br />
Luftverkehrs im Vorjahr durch die Vulkanaschewolken<br />
<strong>und</strong> den strengen Winter im Januar <strong>und</strong> Dezember<br />
beeinträchtigt wurde, machte sich im Jahr<br />
2011 nach einem starken Jahresauftakt infolge der<br />
positiven Basiseffekte zunehmend die dämpfende<br />
Wirkung der hohen Kerosinpreise <strong>und</strong> der neu eingeführten<br />
Luftverkehrsabgabe bemerkbar. Die zumindest<br />
teilweise Weitergabe dieser Mehrkosten über<br />
die Ticketpreise bremste die Nachfrage spürbar,<br />
sodass nach ersten Schätzungen im Gesamtjahr nur<br />
noch annähernd das Leistungsniveau des Vorjahres<br />
erreicht werden konnte.<br />
1.3 Güterverkehr<br />
Die sich bereits im Vorjahr mit einem Anstieg um<br />
6,6 % gezeigte starke Entwicklung der gesamten Güterverkehrsleistung<br />
in Deutschland, also von Schiene,<br />
Straße, Binnenschifffahrt <strong>und</strong> Rohrfernleitungen, hat<br />
sich bis zur Jahresmitte 2011 fortgesetzt. Gestützt<br />
wurde die Entwicklung durch starke Impulse aus<br />
dem konjunkturellen Umfeld. Ein anhaltend dynamischer<br />
Außenhandel <strong>und</strong> eine weiter anziehende Binnennachfrage<br />
führten zu einer kräftigen Expansion<br />
der Produktion im verarbeitenden Gewerbe – allen<br />
voran im Automobil- <strong>und</strong> im Maschinenbau – in der<br />
Stahlbranche sowie aufgr<strong>und</strong> der milden Witterung<br />
110 (2012) Heft 3<br />
77
Betri<strong>eb</strong><br />
auch im Baugewerbe <strong>und</strong> führten zu einer hohen<br />
Transportnachfrage. In der zweiten Jahreshälfte verlor<br />
die Entwicklung jedoch infolge der weltweiten<br />
Konjunkturabkühlung <strong>und</strong> der zunehmenden Verunsicherung<br />
durch die Euro-Krise stärker als erwartet<br />
an Dynamik. Im Gesamtjahr 2011 stieg die Güterverkehrsleistung<br />
aber dennoch kräftig um gut 3 %<br />
an. Lediglich die Binnenschifffahrt konnte aufgr<strong>und</strong><br />
einer mehrwöchigen Rheinsperrung <strong>und</strong> wasserstandsbedingter<br />
Einschränkungen hiervon nicht profitieren.<br />
Ihre Verkehrsleistung brach deutlich ein <strong>und</strong><br />
führte zu einem starken Anteilsverlust zu Gunsten<br />
der anderen Verkehrsträger. Während der Straßengüterverkehr<br />
seine Marktposition um gut 1 % verbessern<br />
<strong>und</strong> damit den Vorjahresverlust annähernd<br />
kompensieren konnte, stieg der Anteil der Güterbahnen<br />
um knapp 0,5 % an <strong>und</strong> erreichte mit 17,7 %<br />
den bisherigen Spitzenwert aus dem Jahr 2007. Trotz<br />
der zeitweise wieder zu verzeichnenden Laderaumengpässe<br />
war der Güterverkehrsmarkt insgesamt<br />
auch weiterhin von einer hohen inter- <strong>und</strong> intramodalen<br />
Wettbewerbsintensität geprägt, die es den<br />
Marktakteuren erschwerte, die Frachtraten den stark<br />
gestiegenen Kosten anzupassen. Die wirtschaftliche<br />
Situation der Transporteure zeigte sich entsprechend<br />
angespannt.<br />
Der Schienengüterverkehr (SGV) in Deutschland<br />
konnte nach einem Leistungsanstieg um 12 % im<br />
Jahr 2010 bis zum Sommer 2011 eine anhaltend<br />
starke Entwicklung verzeichnen. Getragen von kräftigen<br />
Zuwächsen in den Bereichen Montan, Automotive,<br />
Chemie sowie im Kombinierten Verkehr<br />
stieg die Nachfrage bis Juli um knapp 9 % an. Im<br />
weiteren Jahresverlauf machte sich jedoch zunehmend<br />
die konjunkturelle Abkühlung bemerkbar <strong>und</strong><br />
die positiven Impulse ließen, unter anderem aus der<br />
Stahl- <strong>und</strong> Chemieindustrie, spürbar nach. Trotz der<br />
deutlicher als erwarteten Abschwächung bli<strong>eb</strong> die<br />
Entwicklung im Gesamtjahr 2011 mit einem Nachfrageanstieg<br />
um knapp 5,5 % kräftig.<br />
Nachdem die Leistung des Straßengüterverkehrs<br />
im Jahr 2010 mit 4,7 % nur unterdurchschnittlich<br />
angestiegen war, konnte im ersten Quartal 2011 ein<br />
knapp zweistelliges Wachstum verzeichnet werden.<br />
Zurückzuführen ist diese Entwicklung vor allem auf<br />
witterungsbedingte Sondereffekte in dem für die<br />
Straße bedeutenden Baubereich, der infolge des<br />
strengen Winters zu Beginn <strong>und</strong> zum Ende des<br />
letzten Jahres für eine entsprechende Transportnachfrage<br />
sorgte. Im weiteren Jahresverlauf verlor<br />
die Entwicklung jedoch spürbar an Dynamik. Nach<br />
ersten Hochrechnungen konnte die Verkehrsleistung<br />
im Gesamtjahr 2011 um etwa 5 % gesteigert werden.<br />
Gestützt auf die Mautstatistik des B<strong>und</strong>esamtes<br />
für Güterverkehr (BAG) haben sich dabei erneut<br />
die die grenzüberschreitenden Verkehre dominierenden,<br />
im Ausland zugelassenen Lkw deutlich kräftiger<br />
entwickelt. Überdurchschnittliche Wachstumsraten<br />
wiesen vor allem Fahrzeuge aus dem (süd-) osteuropäischen<br />
Raum <strong>und</strong> hier insbesondere aus Rumänien<br />
<strong>und</strong> Bulgarien auf.<br />
Einem starken Verkehrsleistungsanstieg im Vorjahr<br />
um 12,2 % folgte in der Binnenschifffahrt unmittelbar<br />
zum Jahresstart 2011 ein Einbruch, als der Rhein<br />
aufgr<strong>und</strong> eines Tankerunfalls für mehrere Wochen<br />
gesperrt beziehungsweise nur sehr eingeschränkt<br />
nutzbar war. Die Leistung ging um über 20 % im Vergleich<br />
zum Vorjahresmonat zurück. In der Folgezeit<br />
erholte sich die Entwicklung kaum. Abgesehen vom<br />
F<strong>eb</strong>ruar konnte in keinem Monat das Vorjahresniveau<br />
übertroffen werden. Witterungsbedingte Einschränkungen<br />
in Form von Hoch- beziehungsweise vor<br />
allem Niedrigwasser erschwerten die Transportdurchführung,<br />
sodass die Binnenschifffahrt kaum von den<br />
kräftigen Konjunkturimpulsen profitieren konnte. Die<br />
Einschränkungen erreichten im November ihren Höhepunkt,<br />
als das Niedrigwasser im Rhein einen historischen<br />
Tiefstand verzeichnete. Im Gesamtjahr 2011<br />
brach die Verkehrsleistung nach ersten Hochrechnungen<br />
entsprechend deutlich um über 10 % ein.<br />
2 Ausbau der Strecken infrastruktur<br />
(Beispiele)<br />
2.1 Streckenausbau zwischen Glauchau-<br />
Schön börnchen <strong>und</strong> Gößnitz mit<br />
Erneuerung der Oberleitungsanlage<br />
Der 11 km lange Streckenabschnitt Glauchau-Schönbörnchen<br />
– Gößnitz ist Teil der ABS Paderborn –<br />
Chemnitz, der Mitte-Deutschland-Verbindung, <strong>und</strong><br />
verbindet auch die elektrifizierten Strecken Leipzig<br />
– Hof <strong>und</strong> Dresden – Werdau. Er wird wegen des<br />
geringen Verkehrsaufkommens eingleisig betri<strong>eb</strong>en.<br />
Der Streckenabschnitt wurde 1983/84 als erste Strecke<br />
der DR mit der beim Zentralen Forschungsinstituts<br />
des Verkehrswesens (ZFIV) entwickelten Einfachfahrleitung<br />
elektrifiziert, die für eine Befahrgeschwindigkeit<br />
von 80 km/h geeignet ist. Die Energieeinspeisung<br />
erfolgte vom Unterwerk (Uw) Gößnitz. Der<br />
Oberleitung war bis zum Schaltposten Glauchau-<br />
Schönbörnchen eine Verstärkungsleitung parallel<br />
geschaltet. Die Konstruktion der Einfachfahrleitung<br />
hat sich in 27 Betri<strong>eb</strong>sjahren bewährt. Es traten keine<br />
größeren Betri<strong>eb</strong>sausfälle in der Folge von Störungen<br />
auf, die durch dieses System begründet worden<br />
wären. Mit dem Ausbau des Streckenabschnitts<br />
erfolgte die Errichtung einer Standardoberleitung<br />
Bauart Re 100. Im Bf Meerane wurden ein elektronisches<br />
Stellwerk (ESTW) errichtet <strong>und</strong> die Bahnsteige<br />
erneuert. Eine Verknüpfungsstelle SPNV/ÖPNV (Busverkehr)<br />
gewährleistet den Fahrgastübergang zwischen<br />
den benachbarten Verkehrsträgern. Auf einer<br />
Länge von 1 400 m wurden Lärmschutzwände an der<br />
78 110 (2012) Heft 3
Betri<strong>eb</strong><br />
Strecke errichtet. Als Besonderheit des Bauvorhabens<br />
sei angemerkt, dass die Strecke für das bogenschnelle<br />
Fahren mit einer Geschwindigkeit bis zu 140 km/h<br />
trassiert ist. Die Oberleitung ist jedoch nur für eine<br />
Geschwindigkeit von 100 km/h zugelassen. Damit<br />
ist zunächst das bogenschnelle Fahren der ICE-T-<br />
Züge BR 411 <strong>und</strong> 415 auf diesem Streckenabschnitt<br />
nicht möglich. Mit der Entwicklung der genannten<br />
Tri<strong>eb</strong>züge war deren Einsatz auch auf der Mitte-<br />
Deutschland-Verbindung vorgesehen.<br />
2.2 Streckenausbau zwischen Hohenstein-<br />
Ernstthal – St. Egidien mit Erneuerung<br />
der Oberleitungsanlage<br />
Der 7 km lange zweigleisige Streckenabschnitt Hohenstein-Ernstthal<br />
– St. Egidien der D-W-Strecke<br />
Dresden – Werdau ist Bestandteil der Ausbaustrecke<br />
(ABS) Karlsruhe/Stuttgart – Nürnberg – Leipzig/<br />
Dresden, der Franken–Sachsen-Magistrale. Er wurde<br />
von 2010 bis Ende 2011 rekonstruiert. Der Streckenabschnitt<br />
wurde 1965 eingleisig mit der Oberleitungsbauart<br />
Re 120 nach dem Ezs-Zeichnungswerk<br />
der DR elektrifiziert. Die Elektrifizierung des ergänzten<br />
zweiten Gleises erfolgte 1976 mit einer Oberleitung<br />
der Bauart Re 1 nach DR-M-Vorschriften.<br />
Die Oberleitung ist für eine Geschwindigkeit von<br />
100 km/h zugelassen. Während der vergangenen<br />
Umbauzeit wurden bei eingleisiger Betri<strong>eb</strong>sführung<br />
alle Gleise, Signalanlagen <strong>und</strong> Oberleitungen des Bf<br />
Hohenstein-Ernstthal sowie die Streckengleise nach<br />
St. Egidien erneuert. Das Stellen der Beton-Oberleitungsmaste<br />
erfolgte aus Effektivitätsgründen mit<br />
Hubschraubern. Die Strecke ist jetzt mit der Standardoberleitung<br />
Re 200 ausgerüstet. Am Bf Hohenstein-Ernstthal<br />
wurden ein ESTW, neue Bahnsteige<br />
<strong>und</strong> auf dem Gelände des ehemaligen Empfangsg<strong>eb</strong>äudes<br />
eine SPNV/ÖPNV-Verknüpfungsstelle errichtet.<br />
Außer den Eisenbahnknoten Dresden, Chemnitz<br />
<strong>und</strong> Zwickau sind mit der Baumaßnahme alle Abschnitte<br />
der D-W-Strecke modernisiert.<br />
3 Projekte (Beispiele)<br />
3.1 Flughafen Berlin – Brandenburg International<br />
(BBI)<br />
3.1.1 Oberleitungsanlage<br />
Konzept<br />
Die zweigleisige Neubaustrecke beginnt am km 29,2<br />
nahe des Abzweiges Glasower Damm Ost (AGD)<br />
des Berliner Außenringes (BAR) <strong>und</strong> endet mit einem<br />
niveaugleichen Abschluss mit zwei eingleisigen<br />
Verbindungskurven an der Görlitzer Bahn südlich<br />
des Bf Grünau. Sie ist einschließlich aller Weichenverbindungen<br />
<strong>und</strong> der beiden Überholungsgleise<br />
im Bf Berlin – Brandenburg International (BBI) elektrifiziert.<br />
Die Streckenlänge beträgt mit dem bei<br />
km 37,2 einseitig anschließenden Bf Schönefeld Süd<br />
16,2 km. Der Bf Schönefeld Süd dient ausschließlich<br />
dem Güterverkehr. Auf einer Länge von r<strong>und</strong> 3 km<br />
verläuft die Strecke in einem Tunnel, in dem sich<br />
die unterirdische Personenverkehrsanlage Bf BBI mit<br />
je Richtung einem Haupt- <strong>und</strong> einem Überholungsgleis<br />
befindet. Auf den offenen Streckenabschnitten<br />
wurden Kettenwerksoberleitungen installiert.<br />
Im Tunnelabschnitt, in dem die lichte Höhe über<br />
Schienenoberkante (SO) 5,70 m beträgt, wurde eine<br />
Stromschienenoberleitung eing<strong>eb</strong>aut.<br />
Die Strecke wurde als TEN-HGV-Strecke der Kategorie<br />
III geplant <strong>und</strong> errichtet. Die EG-Prüfung nach<br />
dem Teilsystem Energie wurde mit dem Erg<strong>eb</strong>nis<br />
Befahrung mit Stromabnehmern mit 1 950 mm-Wippe<br />
möglich abgeschlossen.<br />
Kettenwerksoberleitung<br />
Die Kettenwerksoberleitungen wurden in den Standardbauarten<br />
Re 200 <strong>und</strong> Re 100 ausgeführt. Als<br />
Fahrleitungsmaste sind Betonmaste eing<strong>eb</strong>aut, die<br />
auf Rammpfahlgründungen gesetzt wurden. In den<br />
Bereichen mit Ingenieurbauwerken, zum Beispiel<br />
von km 29,9 bis zum Tunnelm<strong>und</strong> West bei km 32,1<br />
kamen durchgehend Stahlmaste, Anklammerkonstruktionen<br />
aus Stahl oder direkt am Bauwerk befestigte<br />
Rohrschwenkausleger zum Einsatz. Für diese<br />
Sonderfälle mussten in den Ingenieurbauwerken<br />
die dafür erforderlichen Befestigungseinrichtungen,<br />
überwiegend im Beton eingelassene Halfenschienen<br />
oder Ankerbolzen, vorgesehen werden. Als Fahrdrahthöhe<br />
ist zur Vermeidung von kurz aufeinander<br />
folgenden Neigungswechseln des Fahrdrahtes<br />
aufgr<strong>und</strong> mehrerer, in kurzen Abständen folgenden<br />
Straßenüberführungen westlich sowie östlich des<br />
Tunnels 5,30 m über längere Abschnitte festgelegt.<br />
In den weiteren Bereichen ist die Oberleitung mit<br />
der Regelfahrdrahthöhe von 5,50 m ausgeführt. Die<br />
Nachspanneinrichtungen in der Trogstrecke von<br />
km 29,9 bis zum Tunnelm<strong>und</strong> West bei km 32,1 sind<br />
in Nischen der Bauwerke so angeordnet, dass sie den<br />
seitlich der Gleisachse erforderlichen Aufstellraum<br />
nicht einschränken.<br />
Stromschienenoberleitung<br />
Aufgr<strong>und</strong> der Vorgabe zur kostenoptimierten geometrischen<br />
Ausführung des Tunnelbauwerkes ist für<br />
den Tunnelbereich eine Stromschienenoberleitung<br />
der Bauart Furrer+Frey mit Regelstützpunkten angewandt<br />
worden. Die Übergangsbereiche Kettenwerk-<br />
Stromschiene sind zur Minimierung von Temperatur-<br />
<strong>und</strong> weiteren Witterungseinflüssen im Tunnel<br />
angeordnet. Die Fahrdrahthöhe der Stromschienenoberleitung<br />
beträgt 5,10 m.<br />
110 (2012) Heft 3<br />
79
Betri<strong>eb</strong><br />
Erdungsanlagen<br />
Die Oberleitungsanlage wird mit der Fahrleitungsspannung<br />
1 AC 15 kV 16,7 Hz betri<strong>eb</strong>en. Sie ist für<br />
eine Dauerstrombelastbarkeit von 560 A ausgelegt.<br />
Im Fehlerfall beträgt der Kurzschlussstrom höchstens<br />
25 kA. In einem Gleisabschnitt von etwa 8 km Länge<br />
wird zur Fernbahn eine zweigleisige S-Bahn-Strecke<br />
parallel geführt. Die S-Bahn wird mit DC 750 V betri<strong>eb</strong>en.<br />
Im Bereich des Bf BBI sind die Anlagen der<br />
Fern- <strong>und</strong> der S-Bahn mit G<strong>eb</strong>äuden des Terminals<br />
des Flughafens überbaut. Die elektrischen Anlagen<br />
des Terminals <strong>und</strong> der unterirdischen Eisenbahnanlagen<br />
werden mit 3 AC 0,4 kV 50 Hz betri<strong>eb</strong>en. Für alle<br />
elektrotechnischen Anlagen unterschiedlicher Spannungssysteme<br />
wurde ein gemeinsames Erdungskonzept<br />
verwirklicht, das die Betri<strong>eb</strong>sbedingungen <strong>und</strong><br />
Anforderungen an den Schutz gegen elektrischen<br />
Schlag für alle Betreiber der Anlagen berücksichtigt.<br />
Zur Verhinderung der Streustromkorrosion <strong>und</strong> der<br />
Vormagnetisierung zum Beispiel der Haupttransformatoren<br />
der Wechselspannungs-Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge der<br />
Fernbahn durch die Gleichströme beim S-Bahnbetri<strong>eb</strong><br />
sind deren Rückleitungen für den Tri<strong>eb</strong>strom<br />
elektrisch getrennt ausgeführt.<br />
Im Flughafen werden gegenüber elektrischen <strong>und</strong><br />
magnetischen Feldern sensibel reagierende technische<br />
Geräte betri<strong>eb</strong>en. Das Erdungskonzept musste<br />
deshalb um ein Konzept zur Gewährleistung der<br />
elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) ergänzt<br />
werden. Das EMV-Konzept sieht unter anderem<br />
vor, dass im Tunnelbereich in der Nähe der Deckenstromschiene<br />
zusätzlich zum ohnehin vorhandenen<br />
Rückleiterseil ein zusätzlicher Kompensationsleiter<br />
eing<strong>eb</strong>aut wurde.<br />
<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung <strong>und</strong> Schaltung der<br />
Oberleitungsanlage<br />
Die neue Strecke wird zweiseitig <strong>und</strong> quergekuppelt<br />
durch die im zentralen <strong>Bahnen</strong>ergienetz angeordneten<br />
Schaltanlagen Uw Grünauer Kreuz <strong>und</strong> Schaltposten<br />
(Sp) Glasower Damm mit elektrischer Energie<br />
1 AC 15 kV 16,7 Hz gespeist. Die Einspeisepunkte<br />
befinden sich vom Sp Glasower Damm außerhalb<br />
der neuen Strecke bei km 28,6 des BAR, für das Uw<br />
Grünauer Kreuz km 40,5 beim Abzweig Bohnsdorf<br />
West. Die Verbindungskurven südlich des Bf Grünau<br />
gehören im Erg<strong>eb</strong>nis des Vorhabens BBI neu mit zum<br />
Inselspeiser Grünauer Kreuz.<br />
Die Oberleitungsspannungsprüfeinrichtung<br />
(OLSP) erfordert schaltbare Längsunterteilungen der<br />
Oberleitung. Westlich des Tunnels bei km 31,8 wurde<br />
dafür die erforderliche Nachspannung als Streckentrennung<br />
ausgeführt, die Fahrleitungsschalter<br />
für die Längskupplung besitzt. Östlich des Tunnels<br />
übernimmt die Funktion der Längstrennung eine<br />
Streckentrennung, die als Schaltabschnittsgrenze<br />
zwischen dem Bf BBI <strong>und</strong> der freien Strecke Richtung<br />
Görlitzer Bahn dient.<br />
Sonstiges<br />
Die neue Eisenbahnanlage Flughafen BBI verläuft<br />
über eine Länge von r<strong>und</strong> 3 km in einem Tunnel. Er<br />
besitzt keine Längsneigung. Es wurden deshalb Notausstiege<br />
in Abständen von höchstens 500 m angeordnet.<br />
Der Tunnel besitzt neun Notausstiege beziehungsweise<br />
Feuerwehrzugänge. Eine Voraussetzung<br />
für die Durchführung von Rettungsmaßnahmen in<br />
dem Tunnel im Ereignisfall ist, dass eine OLSP gemäß<br />
der Richtlinie 997.9117A00 vorhanden ist. Jeder<br />
Notausstieg ist mit einer OLSP-Bedieneinrichtung<br />
ausgerüstet.<br />
Berührungsschutzeinrichtungen als Schutzeinrichtung<br />
gegen den elektrischen Schlag gemäß<br />
EN 50122-1 wurden an den Straßenüberführungen<br />
<strong>und</strong> an den Tunnelmündern im Bereich der Oberleitung<br />
ang<strong>eb</strong>racht. Ebenso wurden in dem offenen Betontrog,<br />
der dem Tunnelm<strong>und</strong> West vorgelagert ist,<br />
diverse Berührungsschutzeinrichtungen erforderlich.<br />
In der Regel sind Berührungsschutzeinrichtungen<br />
eing<strong>eb</strong>aut, die der Bauart für öffentlichen Bereich<br />
nach Richtzeichnung Elt 2 beziehungsweise der Regelzeichnung<br />
Ebs 02.05.19, Bauart b entsprechen.<br />
Im Bereich der Berührungsschutzeinrichtungen auf<br />
den Troglängsseiten kamen auch Oberleitungsausleger<br />
in geerdeter Ausführung zur Sicherstellung<br />
der erforderlichen Abstandsmaße gegenüber spannungsführenden<br />
Anlagenteilen zur Anwendung.<br />
3.1.2 3 AC 50 Hz-Anlagen für Mittel <strong>und</strong> Niederspannung<br />
Die unterirdischen Personenverkehrsanlagen des Bf<br />
BBI, die auch mit einem Teil der Flughafenterminals<br />
überbaut sind, <strong>und</strong> die Tunnelstrecken sind mit<br />
Elektroenergie 3 AC 0,4 kV 50 Hz zu versorgen. Zu<br />
den Verbrauchern in den Personenverkehrsanlagen<br />
gehören alle Beleuchtungsanlagen, Entrauchungs<strong>und</strong><br />
Lüftungsanlagen, Fahrgastinformationssysteme<br />
sowie Telekommunikationseinrichtungen. In<br />
den Tunnelabschnitten sind alle leit- <strong>und</strong> sicherungstechnischen<br />
sowie Beleuchtungsanlagen zu<br />
versorgen.<br />
Die Elektroenergie 3 AC 0,4 kV 50 Hz wird von<br />
20/0,4-kV-Trafostationen bereitgestellt, die über eine<br />
einsystemige Ringkabelverbindung von zwei unterschiedlichen<br />
Umspannwerken 3 AC 110/20 kV 50 Hz<br />
des vorgelagerten Verteilernetzbetreibers versorgt<br />
werden. Die beiden Umspannwerke können jedoch<br />
nicht über die Mittelspannungs-Kabelverbindung<br />
parallel geschaltet werden. Es muss immer eine<br />
Trennstelle zwischen den Umspannwerken vorhanden<br />
sein. Die Schaltanlagen des Niederspannungsnetzes<br />
im Tunnelbereich sind untereinander über<br />
Niederspannungskabel miteinander verb<strong>und</strong>en. Sie<br />
können von zwei unterschiedlichen 20/0,4-kV-Trafostationen<br />
zweiseitig jeweils im Stich versorgt wer-<br />
80 110 (2012) Heft 3
Betri<strong>eb</strong><br />
den. Zwischen den beiden Einspeisungen muss im<br />
Niederspannungsnetz immer eine elektrische Trennung<br />
vorhanden sein.<br />
Das im Bf BBI zusätzlich installierte Netzersatzaggregat<br />
dient der Energieversorgung sicherheitsrelevanter<br />
Anlagen, wie zum Beispiel der Sicherheitsbeleuchtung<br />
<strong>und</strong> der Entrauchungsanlagen im<br />
Störungsfall. Das Netzersatzaggregat ist so konzipiert,<br />
dass es die Anforderungen an eine Sicherheitsstromversorgung<br />
erfüllt. Dazu gehören unter anderem<br />
eine kurze Hochlaufzeit <strong>und</strong> die Anschaltung der<br />
Verbraucherstromkreise. Das Niederspannungsnetz<br />
im Tunnelbereich verfügt somit über drei Einspeisemöglichkeiten.<br />
Bild 1 zeigt einen schematischen<br />
Übersichtsplan der Energieversorgung 3 AC Mittel<strong>und</strong><br />
Niederspannung 50 Hz.<br />
Bild 1:<br />
Schematischer Übersichtsplan<br />
der Energieversorgung<br />
3 AC Mittel- <strong>und</strong><br />
Niederspannung 50 Hz<br />
für den Bf BBI (Grafik:<br />
DB Energie)<br />
3.2 Fertigstellung des viergleisigen Ausbaus<br />
der Strecke Augsburg – München<br />
Mit Aufnahme des Hochgeschwindigkeitsbetri<strong>eb</strong>s<br />
auf dem Abschnitt Augsburg – Olching zum Fahrplanwechsel<br />
im Dezember 2011 wurde die Erweiterung<br />
der ABS 29 auf vier Gleise abgeschlossen [1].<br />
Der Teilabschnitt Olching – München ist bereits seit<br />
Inbetri<strong>eb</strong>nahme der S-Bahn, der Teilabschnitt Augsburg<br />
– Mering seit Dezember 2008 viergleisig in<br />
Betri<strong>eb</strong>. Im Dezember 2011 folgten dann die Gleise<br />
für den Hochgeschwindigkeitsverkehr zwischen<br />
Mering <strong>und</strong> Olching. Bild 2 zeigt die Streckenübersicht.<br />
Die Strecke ist Teil der HGV-Magistrale Paris<br />
– Straßburg – München – Wien – Budapest. Der<br />
viergleisige Ausbau verbessert die Verkehrsbedingungen<br />
im Nah-, Fern- <strong>und</strong> Güterverkehr, erhöht<br />
die Kapazität von 300 auf 600 Züge je Tag, steigert<br />
die Geschwindigkeit auf 230 km/h <strong>und</strong> reduziert die<br />
Fahrzeit der schnellen Züge um 2 min. Bild 3 vermittelt<br />
einen Eindruck zur Auslastung der Strecke<br />
bei Olching.<br />
Zwischen Augsburg <strong>und</strong> Olching wurden auf<br />
43 km Streckenlänge zwei zusätzliche Gleisachsen für<br />
den Hochgeschwindigkeitsverkehr mit 230 km/h neu<br />
g<strong>eb</strong>aut. Im Bauvorhaben wurden 90 km Kettenwerk<br />
der Oberleitungsbauart Re 200mod für 230 km/h,<br />
110 km Kettenwerk der Oberleitungsbauart Re 200<br />
für den Nah- <strong>und</strong> Güterverkehr <strong>und</strong> 10 km Kettenwerk<br />
der Oberleitungsbauart Re 100 für N<strong>eb</strong>engleise<br />
zusammen mit den erforderlichen Speise- <strong>und</strong> Verstärkungsleitungen<br />
verlegt. Die Schaltposten Augsburg<br />
Süd <strong>und</strong> Mering wurden neu errichtet. Das<br />
Unterwerk Nannhofen wurde durch Ausbau der<br />
Reservezelle zum Oberleitungsabzweig, Tausch der<br />
Leistungsschalter für den höheren Kurzschlussstrom<br />
durch die engere Vermaschung des Oberleitungsnetzes,<br />
Einbau von Sammelschienenerder in den<br />
15 kV-Teil der Schaltanlage <strong>und</strong> die Erneuerung der<br />
Stationsleittechnik ertüchtigt.<br />
110 (2012) Heft 3<br />
3.3 Viergleisiger Ausbau der Strecke<br />
Nürnberg – Fürth<br />
Zum Fahrplanwechsel im Dezember 2011 ging der<br />
Abschnitt Nürnberg – Fürth der Neu- <strong>und</strong> Ausbaustrecke<br />
Nürnberg – Ebensfeld – Erfurt in Betri<strong>eb</strong> (Bild 4).<br />
Als Teil des Verkehrsprojektes 8 der Deutschen Einheit<br />
ABS Nürnberg – Ebensfeld – Erfurt – Leipzig / Halle – Berlin<br />
wird die bestehende Strecke Nürnberg – Bamberg<br />
ausg<strong>eb</strong>aut [2]. Das Projekt ist Teil der europäischen<br />
Magistrale Skandinavien – Italien innerhalb des Europäischen<br />
Hochgeschwindigkeitsnetzes. Zwischen<br />
Nürnberg <strong>und</strong> Fürth verkehren zusätzlich zu den<br />
Zügen Nürnberg – Berlin auch die Züge der Relation<br />
Bild 3:<br />
Hochbetri<strong>eb</strong> bei Olching, links im Bild neue Gleise (Foto: DB).<br />
Bild 2:<br />
Ausbaustrecke Augsburg<br />
– Olching (München)<br />
(Grafik: DB).<br />
81
Betri<strong>eb</strong><br />
Mit dem Fahrplanwechsel im Dezember 2010 wurde<br />
bereits das Nordgleis als S-Bahngleis mit r<strong>und</strong> 7,7 km<br />
langer neuer Strecke zwischen Nürnberg Hbf <strong>und</strong><br />
Fürth Hbf bespannt mit Oberleitung Re 200 in Betri<strong>eb</strong><br />
genommen. Mit dem Fahrplanwechsel im Dezember<br />
2011 folgte das r<strong>und</strong> 6,1 km lange Südgleis zwischen<br />
Nürnberg Hbf <strong>und</strong> Fürth mit Oberleitung Re 200.<br />
Bild 4:<br />
Neue viergleisige Strecke<br />
zwischen Nürnberg <strong>und</strong><br />
Fürth, Blick in Richtung<br />
Fürth (Foto: DB).<br />
Bild 5:<br />
Übersichtsschaltplan<br />
Bf Halbe mit Einspeisungen<br />
vom Schaltposten<br />
(Grafik: DB).<br />
Nürnberg – Frankfurt <strong>und</strong> regionale Reisezüge. Entsprechend<br />
den prognostizierten Streckenbelegungen<br />
des B<strong>und</strong>esverkehrswegeplanes werden 2025 auf den<br />
vier Streckengleisen r<strong>und</strong> 450 Züge pro Tag fahren.<br />
Die Aufgabenteilung für die vier Streckengleise<br />
sieht vor:<br />
• Südgleis: Schienenfernverkehr (SPFV) <strong>und</strong> Schienenpersonennahverkehr<br />
(SPNV), vorrangig von<br />
Würzburg in Richtung Nürnberg<br />
• Gleis Fürth – Nürnberg Hbf: SPFV <strong>und</strong> SPNV in<br />
Richtung Nürnberg<br />
• Gleis Nürnberg Hbf – Fürth: SPFV <strong>und</strong> SPNV in<br />
Richtung Fürth<br />
• Nordgleis: beide Fahrtrichtungen der S-Bahn<br />
Nürnberg – Bamberg<br />
3.4 ABS Berlin – Cottbus, Maßnahme<br />
Königs Wusterhausen – Lübbenau<br />
Auf dem Streckenabschnitt Königs Wusterhausen –<br />
Lübbenau der Strecke Berlin – Cottbus wurde zur Erhöhung<br />
der Streckengeschwindigkeit auf 160 km/h<br />
die vorhandene Oberleitungsanlage der Bauart Re 2<br />
nach DR-M aus dem Jahr 1989 mit Betonmasten im<br />
Wesentlichen komplett neu errichtet. Dabei kam die<br />
Standardoberleitungsbauart Re 200 auf einer Streckenlänge<br />
von 60 km zum Einsatz. Es wurden 1 700<br />
Oberleitungsmaste einschließlich der F<strong>und</strong>amente<br />
errichtet <strong>und</strong> 145 km Kettenwerk erneuert. In Bahnhofsbereichen<br />
wurden die Quertragwerke aufgelöst<br />
<strong>und</strong> durch Einzelmaste ersetzt. Die neuen Maste<br />
wurden komplett in Beton-Einzelmastbauweise mittels<br />
Rammgründung errichtet. Bei sehr schwierigen<br />
Baugr<strong>und</strong>verhältnissen kam die Bohrpfahlgründung<br />
zum Einsatz. Die Erneuerung der Oberleitungsanlage<br />
wurde von der B<strong>und</strong>esregierung aus Mitteln<br />
82 110 (2012) Heft 3
Betri<strong>eb</strong><br />
des Konjunkturpaketes 1 in Höhe von 28 Mio. EUR<br />
finanziert. In Bild 5 ist der Übersichtsschaltplan des<br />
Bf Halbe mit den Einspeisungen in die Oberleitungsanlage<br />
vom Sp Halbe dargestellt.<br />
4 Technik Netz<br />
4.1 Umsetzung DIN EN 50119<br />
Mit der Einführung der DIN EN 50119 (VDE 0115<br />
Teil 601):2010-05 gelten nach Kapitel 6 dieser Norm<br />
geänderte Vorgaben zur statischen Bemessung der<br />
Trageinrichtungen. Wurden bisher Teilsicherheitsbeiwerte<br />
nur materialseitig berücksichtigt, sind jetzt<br />
material- <strong>und</strong> lastseitige Teilsicherheitsbeiwerte vorgeschri<strong>eb</strong>en.<br />
Für neu zu errichtende Anlagen ist<br />
deshalb das Regelwerk der DB Netz nachzuführen.<br />
Die für die DB geltenden Einzelheiten, zum Beispiel<br />
die Vorgaben für Windlasten, sind im Nationalen Anhang<br />
DIN EN 50119, Beiblatt 1:2011-04 enthalten.<br />
Zurzeit werden die zulässigen Momente der Masten<br />
für die Oberleitungsanlage neu ermittelt. In diesem<br />
Zusammenhang werden die unterschiedlichen Mastsortimente<br />
der geschweißten <strong>und</strong> genieteten Maste<br />
zusammengeführt. Dabei werden die Masten mit<br />
Winkelprofilen 120 x 11 <strong>und</strong> 120 x 13 zusammengefasst<br />
<strong>und</strong> durch das Profil 120 x 12 ersetzt. Allein mit<br />
der Zusammenführung der beiden Mastsortimente<br />
müssen r<strong>und</strong> 700 Zeichnungen berichtigt oder<br />
komplett neu erstellt werden. Das Zusammenführen<br />
der Mastsortimente wird das Regelwerk deutlich<br />
verschlanken.<br />
4.2 Oberleitungsanlagen für den Einsatz auf<br />
interoperablen Strecken<br />
Die Oberleitungsbauarten der DB für Fahrgeschwindigkeiten<br />
bis 230 km/h waren technisch bisher<br />
nur für die Befahrung mit dem 1 950 mm breiten<br />
Wippenprofil nach DIN EN 50367 (VDE 0115<br />
Teil 605):2006-11, Bild B.3, ausgelegt <strong>und</strong> gemäß<br />
der TSI für das Teilsystem Energie des transeuropäischen<br />
Hochgeschwindigkeitsbahnsystems [3] zertifiziert.<br />
Für konventionelle Strecken gilt seit 2011 die<br />
TSI für das Teilsystem Energie des konventionellen<br />
Eisenbahnsystems [4]. Die technischen Parameter<br />
der DB-Oberleitungsbauarten für Geschwindigkeiten<br />
bis 230 km/h waren deshalb für die zusätzliche<br />
Anwendung der 1 600 mm breiten Eurowippe<br />
nach DIN EN 50367 (VDE 0115 Teil 605):2006-11,<br />
Bild A.7, zu erweitern; die Baumusterzertifizierung<br />
war dafür bei Eisenbahn-Cert (EBC) zu beantragen.<br />
Für die Regelbauarten Re 100 <strong>und</strong> Re 200 wurde<br />
die Zertifizierung ausgesprochen. Die seitenhalterlose<br />
Bauart Re 200 für Tunnel, beschri<strong>eb</strong>en in [5],<br />
110 (2012) Heft 3<br />
ist im Zertifikat für die Re 200 enthalten <strong>und</strong> kann<br />
wie geplant im alten Schlüchterner Tunnel errichtet<br />
werden (Bild 6).<br />
4.3 Bahnerdungsleitungen<br />
Das wegen Kupfer-Di<strong>eb</strong>stählen eingeführte Sortiment<br />
von Bahnerdungsleitungen aus Aluminium<br />
<strong>und</strong> Stahl wurde um zwei montagefre<strong>und</strong>liche Varianten<br />
erweitert. Die Verlegung der Kabel an den<br />
Schwellen oder die Herstellung von kurzen Erdungsverbindern<br />
zum Beispiel an Geländern oder an<br />
Schallschutzwänden wird dadurch verbessert.<br />
5 <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
5.1 DB Energie 16,7 Hz<br />
5.1.1 Energieerzeugung<br />
Am Standort Bremen erfolgte am 18.11.2011 die<br />
Gr<strong>und</strong>steinlegung für ein hocheffizientes <strong>und</strong> flexibles<br />
Gas- <strong>und</strong> Dampfturbinen-Kraftwerk (GuD) mit<br />
einer Leistung von r<strong>und</strong> 445 MW, das Ende 2013 in<br />
Betri<strong>eb</strong> gehen soll. An dem Gemeinschaftskraftwerk<br />
ist DB Energie beteiligt <strong>und</strong> bezieht künftig einen<br />
Leistungsanteil von 165 MW. Die Einspeisung in das<br />
<strong>Bahnen</strong>ergienetz 2 AC 110 kV 16,7 Hz erfolgt über den<br />
bestehenden Bahnumrichter <strong>und</strong> einen neu zu errichtenden<br />
Umrichter, der bereits ausgeschri<strong>eb</strong>en ist.<br />
Im Jahr 2011 hat die DB Energie mit Hoher Fläming<br />
(Januar) <strong>und</strong> Elsdorf II (November) zwei neue<br />
Windparks mit zusammen 13 Windkraftanlagen in<br />
Betri<strong>eb</strong> genommen. Mit den 20 Windrädern in Märkisch-Linden<br />
(März 2010) bezieht DB Energie aus<br />
Windkraftanlagen pro Jahr nun 3 AC Mittelspannung<br />
50 Hz Elektroenergie in Höhe von 104 GWh. Diese<br />
Bild 6:<br />
Seitenhalterlose Oberleitungsbauart<br />
Re 200<br />
(Grafik: DB).<br />
83
Betri<strong>eb</strong><br />
Als Ersatz für die dezentralen Umformerwerke<br />
(dUfw) Adamsdorf <strong>und</strong> Rostock wurden im Berichtsjahr<br />
dezentrale Umrichterwerke (dUrw) an<br />
gleichen Standorten errichtet. Sie sollen planmäßig<br />
im Frühjahr 2012 in Betri<strong>eb</strong> gehen. Die noch<br />
vorhandenen fahrbaren Synchron-Synchron-Umformer<br />
aus den 1980er Jahren werden damit durch<br />
Umrichter ersetzt.<br />
5.1.2 <strong>Bahnen</strong>ergieübertragung<br />
Das <strong>Bahnen</strong>ergieübertragungsnetz 2 AC 110 kV 16,7 Hz<br />
ist in Bild 9 mit Stand vom 31.12.2011 dargestellt.<br />
Bild 7:<br />
Umrichterwerk Köln<br />
(Foto: DB Energie).<br />
Bild 8:<br />
Umrichterwerk<br />
Neckarwestheim<br />
(Foto: DB Energie).<br />
Energiemenge reicht aus, um mehr als 20 000 Haushalte<br />
zu versorgen. Es kann die Emission von<br />
51 000 t CO 2<br />
verhindert werden.<br />
Im zentralen <strong>Bahnen</strong>ergienetz sind die Umrichter<br />
von Converteam/BBRail in Köln im November 2011<br />
in Betri<strong>eb</strong> gegangen (Bild 7). Am Gemeinschaftskraftwerk<br />
Neckarwestheim (GKN) haben zwei ABB-<br />
Umrichter <strong>eb</strong>enfalls im November 2011 den Betri<strong>eb</strong><br />
aufgenommen (Bild 8). Aufgr<strong>und</strong> der neuen Vorgaben<br />
zum Atomausstieg gingen 2011 in Neckarwestheim<br />
Block I <strong>und</strong> der angeschlossene Bahnstromgenerator<br />
endgültig vom Netz.<br />
In Nürnberg hat E.ON für die <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
zwei Umrichter 3 AC 110 kV 50 Hz/2 AC<br />
110 kV 16,7 Hz von Siemens errichtet. Beide Umrichter<br />
befinden sich im Testbetri<strong>eb</strong>. Das Umformerwerk<br />
(Ufw) Nürnberg wurde am 15. Dezember außer<br />
Betri<strong>eb</strong> genommen.<br />
5.1.3 Schaltanlagen<br />
Im Bestandsnetz konnten 2011 insgesamt 14 Bahnstromschaltanlagen<br />
(Unterwerke, Schaltposten<br />
<strong>und</strong> Kuppelstellen) fertiggestellt <strong>und</strong> in Betri<strong>eb</strong><br />
genommen werden. Für den Anschluss der Umrichterwerke<br />
mussten die Schaltanlagen 3 AC 50 Hz<br />
<strong>und</strong> 2 AC 16,7 Hz neu errichtet werden. In Neckarwestheim<br />
wurde dazu die erste Schaltanlage<br />
3 AC 400 kV 50 Hz im Bestand der DB Energie errichtet.<br />
Die Schaltanlage hat einen Kabelanschluss<br />
an das GKN II. In Köln, Adamsdorf <strong>und</strong> Rostock<br />
wurden die Schaltanlagen 3 AC 110 kV 50 Hz für<br />
den Umrichteranschluss neu g<strong>eb</strong>aut. Die Umrichter<br />
in Adamsdorf <strong>und</strong> Rostock besitzen auf der Seite<br />
1 AC 15 kV 16,7 Hz keine Transformatoren. Der Umrichter<br />
stellt die Fahrdrahtspannung direkt über eine<br />
Drosselspule bereit.<br />
Neue Unterwerke (Uw) entstanden in Nürnberg<br />
als Ersatz des Unterwerkes, das mit dem Ufw Nürnberg<br />
außer Betri<strong>eb</strong> genommen wurde, <strong>und</strong> in Freihalden.<br />
Das Uw Freihalden löste das Uw Gabelbach,<br />
das seit 1978 mit dem fahrbaren fUw 32 betri<strong>eb</strong>en<br />
wurde, ab. Das fUw 32 wird vor Ort verschrottet.<br />
In Leipzig <strong>und</strong> Neukieritzsch wurden neue<br />
Schaltposten errichtet. Kompletterneuerungen von<br />
Unterwerken gab es in Bingen, Barnstorf, Garßen<br />
<strong>und</strong> Oberdachstetten, von Schaltposten in Guntershausen,<br />
Bentheim, Calau, Rad<strong>eb</strong>eul-Zitzschewig,<br />
Böblingen <strong>und</strong> Bietigheim <strong>und</strong> von Kuppelstellen in<br />
Bensheim, Hünfeld, Stadtallendorf, Bramstedt <strong>und</strong><br />
Lemförde. Im Uw Oberdachstetten wurde erstmals<br />
ein Luft-Erdwärmetauscher zur Hochbautemperierung<br />
eingesetzt. Erfahrungen mit diesen Systemen<br />
liegen in <strong>Bahnen</strong>ergieschaltanlagen bisher noch<br />
nicht vor. Im Uw Rudersdorf wurden die 110-kV-<br />
Anlage <strong>und</strong> im Uw Duisburg die 110-kV-Anlage in<br />
zwei Sammelschienenabschnitten sowie die 15-kV-<br />
Schaltanlage komplett erneuert. Die Erneuerung<br />
der Unterwerke Löhne, Nörten-Hardenberg <strong>und</strong><br />
Rotenburg wurde 2011 noch nicht vollständig<br />
realisiert.<br />
84 110 (2012) Heft 3
Betri<strong>eb</strong><br />
Bild 9:<br />
<strong>Bahnen</strong>ergieübertragungsnetz 2 AC 110 kV 16,7 Hz (Grafik: DB Energie).<br />
110 (2012) Heft 3<br />
85
Betri<strong>eb</strong><br />
Teilerneuerungen wurden im dUfw Strals<strong>und</strong><br />
(15-kV-Schaltanlage, 15-kV-Schutz), in den Uw<br />
Ihringshausen, Vaihingen <strong>und</strong> Wiesental sowie den<br />
Sp Hanau <strong>und</strong> Ubstadt-Weiher (Sek<strong>und</strong>ärtechnik)<br />
durchgeführt.<br />
5.1.4 Netzleittechnik<br />
Im Laufe des Jahres 2011 wurden die leittechnischen<br />
Einrichtungen des neu errichteten Urw Neckarwestheim<br />
in Betri<strong>eb</strong> genommen. Dabei wurde<br />
Bild 10:<br />
Fahrleitungsanlage am Haltepunkt Waßmanns dorf (Foto: I.NP-O-6 S).<br />
Bild 11:<br />
Videomessfahrt, Stromabnehmerlauf (Foto: I.NP-O-6 S).<br />
in mehrfacher Hinsicht Neuland beschritten. Durch<br />
die Firma ABB wurde erstmals ein Umrichterwerk<br />
mit übergeordneter Leittechnik auf Basis des Standard<br />
Netzleitsystems MicroScada ausgerüstet. Zur<br />
Einsatzsteuerung der installierten Umrichterleistung<br />
wurde ein Einsatzrechner der Firma EMIS auf Basis<br />
einer red<strong>und</strong>ant ausgeführten speicherprogrammierbaren<br />
Steuerung (SPS) SIMATIC S7 entwickelt<br />
<strong>und</strong> installiert. Das Leitsystem des Umrichterwerkes<br />
integriert erstmalig die Leitrechner der Umrichtersteuerung<br />
<strong>und</strong> die übergeordnete Leit<strong>eb</strong>ene.<br />
Dadurch konnte eine Bedien<strong>eb</strong>ene entfallen. Zu<br />
den Einrichtungen der Stationsleittechnik für beide<br />
Schaltanlagen wurden Schnittstellen mit dem<br />
Normprotokoll IEC 60870-5-104 eingerichtet. Für<br />
die Schaltanlage 3 AC 400 kV 50 Hz hat die Firma<br />
Kayser-Threde erstmalig Stationsleittechnik für eine<br />
dreipolige Schaltanlage realisiert.<br />
Der Einsatzrechner dient dazu, die Wirkleistung<br />
der Umrichter optimiert einzusetzen. In Neckarwestheim<br />
gibt es die vertragliche Besonderheit,<br />
dass der DB Energie ein vereinbarter Anteil an der<br />
Energieerzeugung des Kernkraftwerks zur Verfügung<br />
gestellt wird. Die maximale Blockleistung<br />
des Kraftwerkes ist unter anderem von der Menge<br />
<strong>und</strong> der Temperatur des Kühlwassers, das dem Neckar<br />
entnommen wird, abhängig. Damit schwankt<br />
auch der Leistungsanteil, der der DB zur Verfügung<br />
gestellt werden kann. Ebenso müssen Sonderfälle<br />
wie eine zeitweilige Primärregelung des Blockes<br />
für EnBW oder auch die Betri<strong>eb</strong>sart Minutenreserve<br />
berücksichtigt werden. Der Anteil der DB<br />
an der Blockleistung wird nur teilweise in <strong>Bahnen</strong>ergie<br />
2 AC 110 kV 16,7 Hz umgewandelt. Unter<br />
Berücksichtigung dieser Bedingungen optimiert die<br />
SPS die Wirkleistung des Umrichterwerkes auf der<br />
Gr<strong>und</strong>lage eines Viertelst<strong>und</strong>enfahrplans. Sie erhält<br />
dazu Mess- <strong>und</strong> Zählwerte aus dem Kernkraftwerk.<br />
Die Bedienung erfolgt nicht mehr durch die Blockwarte<br />
des GKN, sondern ausschließlich durch die<br />
Hauptschaltleitung der DB Energie.<br />
Das in Frankfurt am Main seit 2010 betri<strong>eb</strong>ene<br />
zentrale Datenbanksystem der Firma PSI wurde im<br />
Laufe des Jahres 2011 an alle si<strong>eb</strong>en Zentralschaltstellen<br />
angeschlossen. Die Anbindung der Hauptschaltleitung<br />
erfolgt im Rahmen ihrer Erneuerung.<br />
Das Datenbanksystem unterstützt die Anwender<br />
in den Leitstellen durch verschiedene Funktionen.<br />
Dazu gehört unter anderem die Datenhaltung<br />
zur Ermittlung der Qualitätskennzahl Versorgungssicherheit<br />
<strong>Bahnen</strong>ergie, die Aufbereitung der instandhaltungsrelevanten<br />
Prozessinformationen<br />
aus den Leitsystemen <strong>und</strong> die Weiterleitung zum<br />
Instandhaltungs-Planungssystem (SAP PM) sowie<br />
die Generierung <strong>und</strong> das Versenden von Berichten<br />
zum Beispiel über Störungen im Oberleitungsnetz.<br />
Das System wird schrittweise um neue Funktionalitäten<br />
ergänzt.<br />
86 110 (2012) Heft 3
Betri<strong>eb</strong><br />
5.2 DC S-Bahn Berlin<br />
Mit der Inbetri<strong>eb</strong>setzung der S-Bahn-Neubaustrecke<br />
vom Bf Berlin-Schönefeld nach Bf Flughafen Berlin<br />
Brandenburg International (BBI) über den Haltepunkt<br />
Waßmannsdorf wurde das Streckennetz der Berliner<br />
S-Bahn um 8 km erweitert. Die zweigleisige Strecke<br />
wird über die zwei neuen Gleichrichterunterwerke<br />
(GUw) Waßmannsdorf <strong>und</strong> Flughafen Terminal mit<br />
<strong>Bahnen</strong>ergie DC 750 V versorgt. Die Gleichrichterunterwerke<br />
wurden in der aktuellen Bauart entsprechend<br />
Konzept 1/99 errichtet. Sie sind vom<br />
GUw Schönefeld aus über eine Doppelstich-Kabelverbindung<br />
an das S-Bahn-eigene zentrale Kabelnetz<br />
3 AC 30 kV 50 Hz angeschlossen. Perspektivisch wird<br />
die Energieversorgung der neuen Gleichrichterunterwerke<br />
auch aus einem weiteren Teil des zentralen<br />
Netzes über eine neue Kabelverbindung zwischen<br />
dem GUw Blankenfelde <strong>und</strong> dem GUw Waßmannsdorf<br />
erfolgen können. Das GUw Blankenfelde gehört<br />
zur Energieversorgung der S-Bahnstrecke S2 Süd.<br />
16 km neue Fahrleitungsanlagen mit Aluminiumverb<strong>und</strong>stromschiene<br />
<strong>und</strong> parallelen Rückleitern sichern<br />
die Bereitstellung der Traktionsenergie zum<br />
Tri<strong>eb</strong>fahrzeug anforderungsgerecht (Bild 10). Im<br />
Rahmen der Inbetri<strong>eb</strong>setzung des neuen Streckenabschnitts<br />
werden zum Nachweis der ordnungsgemäßen<br />
Funktion der Fahrleitungsanlage unter<br />
Betri<strong>eb</strong>sbedingungen Videofahrten durchgeführt<br />
(Bild 11). Dabei werden die Bewegung des Stromabnehmers<br />
<strong>und</strong> eventuell auftretende Lichtbögen beim<br />
Stromabnehmerlauf beobachtet <strong>und</strong> ausgewertet.<br />
Aufgr<strong>und</strong> der Profileinschränkung der Brücke<br />
über die Dorfstraße am Haltepunkt Waßmannsdorf<br />
musste eine dauerhaft unter Spannung stehende<br />
Brückenleitschiene eingesetzt werden (Bild 12). Zur<br />
Lieferung der hierfür notwendigen Ausrüstung wurde<br />
vom Systemlieferant der Stromschienentechnik<br />
eine Zulassung für neue Träger nach einjähriger<br />
Erprobung erworben. Das Gesamtsystem wurde im<br />
Rahmen der Inbetri<strong>eb</strong>setzung im August 2011 erfolgreich<br />
getestet <strong>und</strong> für den Dauerbetri<strong>eb</strong> zugelassen.<br />
Mit der Aufnahme des regulären S-Bahnbetri<strong>eb</strong>es<br />
im Juni 2012 werden dann abschließend alle<br />
belastungsabhängigen Tests mit Herstellung sämtlicher<br />
zulässiger Schaltzustände in den Gleichstromunterwerken<br />
abgeschlossen.<br />
Im Rahmen des Bauvorhabens Gr<strong>und</strong>erneuerung<br />
Bf Ostkreuz werden eine Vielzahl von Bauzuständen<br />
mit Auswirkungen auf die S-Bahn-Energieversorgungsanlagen<br />
erforderlich. Im Dezember 2011<br />
wurden die ersten Bauzustände auf der Stadtbahn<br />
hergestellt. Es wurde die Einspeisung der Strecke<br />
nach Erkner für die nächsten Jahre so verändert,<br />
dass auf der gesamten Strecke ein Inselbetri<strong>eb</strong> mit<br />
den S-Bahnzügen der BR 485 möglich ist. Für alle<br />
Bauzustände sind Anpassungen der Streckeneinspeisungen<br />
DC 750 V von den Gleichrichterunterwerken<br />
110 (2012) Heft 3<br />
erforderlich. Dabei können sich auch die Kurzschlussverhältnisse<br />
in den Speiseabschnitten ändern.<br />
Die sichere Erfassung von Kurzschlussströmen <strong>und</strong><br />
deren zuverlässige Abschaltung sind jeweils durch<br />
den Errichter der Anlagen nachzuweisen. Für April<br />
2012 ist die Inbetri<strong>eb</strong>nahme des neuen Ringbahnhofes<br />
am Ostkreuz geplant.<br />
Im gesamten S-Bahn-Netz wurden die Fahrleitungsanlagen<br />
in 15 Einzelbauvorhaben im Rahmen<br />
von Oberbauerneuerungen, komplexen Bauvorhaben<br />
wie die Gr<strong>und</strong>erneuerung der Strecke S9<br />
Süd, Weichen- <strong>und</strong> Brückenerneuerungen sowie<br />
Bild 12:<br />
Unter Spannung stehende Brückenleitschiene am Haltepunkt Waßmannsdorf (Foto: I.NP-O-6 S).<br />
Bild 13:<br />
ICE-Instandhaltungswerk in Frankfurt-Griesheim, Fahrzeughalle, Einfahrt vom Gleisvorfeld<br />
(Foto: BBRail).<br />
87
Betri<strong>eb</strong><br />
Bild 14:<br />
ICE-Instandhaltungswerk<br />
in Frankfurt-<br />
Griesheim, Instandhaltungsgleis<br />
mit<br />
Überwachungsmonitor<br />
(Foto: BBRail).<br />
der Inbetri<strong>eb</strong>nahme von neuen Unterzentralen<br />
elektronischer Stellwerke in Schönefeld <strong>und</strong> Waidmannslust<br />
erneuert oder den neuen technischen<br />
<strong>und</strong> betri<strong>eb</strong>lichen Verhältnissen angepasst. In 2011<br />
konnte im zentralen Kabelnetz 3 AC 30 kV 50 Hz<br />
die Gr<strong>und</strong>erneuerung des Abschnittes Markgrafendamm<br />
– Lichtenberg mit drei Systemen planmäßig<br />
beendet werden.<br />
Die Streckeninfrastruktur der <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
der Berliner S-Bahn besteht mit<br />
Stand vom 31.12.2011 aus drei Abnehmeranlagen<br />
3 AC 110/30 kV 50 Hz, 691 km Kabelanlagen<br />
3 AC 30 kV 50 Hz, 86 Gleichrichterunterwerke <strong>und</strong><br />
734 km Stromschienenfahrleitung.<br />
6 Maschinelle Anlagen, Werke<br />
<strong>und</strong> Werkstätten – ICE-Werk<br />
Frankfurt-Griesheim<br />
Die Deutsche Bahn (DB) hat das ICE-Instandhaltungswerk<br />
in Frankfurt-Griesheim um eine neue<br />
Halle, die 238 m lang ist, erweitert (Bild 13). Die<br />
Bauzeit betrug 18 Monate. In dem Werk werden<br />
überwiegend die mehrsystemfähigen ICE 3-Züge<br />
der BR 406 <strong>und</strong> später auch der BR 407 beheimatet,<br />
die im internationalen Verkehr zum Beispiel<br />
nach Paris, Brüssel, Amsterdam, Wien <strong>und</strong> Bern<br />
eingesetzt werden. Mit dem neuen Werk wurde die<br />
Instandhaltungskapazität in Frankfurt verdoppelt.<br />
Es ist so konzipiert, dass auch die bereits bei der<br />
Bahnindustrie bestellten Tri<strong>eb</strong>züge ICx instandgehalten<br />
werden können. Das Werk besitzt die technischen<br />
Einrichtungen, die zur Instandhaltung von<br />
Tri<strong>eb</strong>fahrzeugen, die mit den Systemspannungen<br />
AC 15 kV 16,7 Hz, AC 25 kV 50 Hz, DC 1,5 kV <strong>und</strong><br />
DC 3,0 kV sowie bei unterschiedlichen Signalsystemen<br />
betri<strong>eb</strong>en werden können, erforderlich sind. In<br />
dem Werk wurde bereits 2006 eine Mehrspannungs-<br />
Energieversorgungsanlage für die genannten Systemspannungen<br />
in Betri<strong>eb</strong> genommen [6]. Diese<br />
Anlage musste um die Einrichtungen ergänzt werden,<br />
die zum Betri<strong>eb</strong> der neuen Werkhalle erforderlich<br />
sind. Die Oberleitung ist auf dem Gleisvorfeld in<br />
der Standardbauart Re 100 <strong>und</strong> in der Werkhalle als<br />
Deckenstromschiene errichtet. Die Leittechnik der<br />
Anlage steuert den Betri<strong>eb</strong> der Oberleitungsanlage<br />
mit der jeweils erforderlichen Systemspannung,<br />
die Erdung der Oberleitungsspeiseabschnitte in der<br />
Werkhalle <strong>und</strong> realisiert weitere Maßnahmen zum<br />
Schutz gegen elektrischen Schlag für einen sicheren<br />
Zugang zu den Arbeitsbühnen. Eines der drei Instandhaltungsgleise<br />
(Bild 14) besitzt auf jeder Seite<br />
jeweils 16 H<strong>eb</strong><strong>eb</strong>öcke, mit denen ein Achtwagen-<br />
Zug angehoben werden kann. Alle Drehgestelle können<br />
zum Beispiel in einem Arbeitsgang ausgetauscht<br />
werden. In einem Klimaanlagenprüfraum kann die<br />
Funktion von Klimaanlagen bei Temperaturen von<br />
bis zu 45 °C getestet werden. In dem Werk sind etwa<br />
100 Mitarbeiter beschäftigt.<br />
7 Die DB Systemtechnik auf dem<br />
Weg zu einer neuen Identität,<br />
zu neuen Märkten <strong>und</strong> neuen<br />
Perspektiven<br />
Der europäische Markt für Bahntechnologie ist seit<br />
Jahren auf Wachstumskurs. Dabei haben sich aber<br />
die Randbedingungen im Eisenbahnsektor insbesondere<br />
im Rollenspiel zwischen Betreibern, Herstellern<br />
<strong>und</strong> Behörden entscheidend verändert. Eine Vielzahl<br />
neuer Betreiber erhöht den Wettbewerb, die<br />
Eisenbahn wird bunter <strong>und</strong> internationaler. Neue<br />
Züge, neue Infrastrukturen <strong>und</strong> Systeme müssen<br />
konzipiert, entwickelt <strong>und</strong> getestet werden, um die<br />
Zulassung zu erhalten. Bestehende Systeme müssen<br />
instand gehalten <strong>und</strong> an die neuen Anforderungen<br />
des Marktes bzw. der K<strong>und</strong>en angepasst werden.<br />
Was vor einigen Jahren noch nicht absehbar war,<br />
ist die Tatsache, dass Hersteller <strong>und</strong> Betreiber gleichermaßen<br />
– besonders im Bereich Prüfungen <strong>und</strong><br />
Versuche, aber künftig auch vermehrt bei Konstruktion<br />
<strong>und</strong> Engineering – Unterstützung benötigen<br />
<strong>und</strong> immer mehr Dienstleistungen einkaufen. Dies<br />
führt auch zu neuen Anforderungen an die Ingenieurdienstleister.<br />
Die Deutsche Bahn (DB) hat sich daher im Herbst<br />
2011 entschlossen, die DB Systemtechnik als Anbieter<br />
von eisenbahntechnischem Spezial-Knowhow<br />
als eigenständige Gesellschaft auszugliedern mit<br />
dem Auftrag, ihr Leistungsspektrum dem nationalen<br />
88 110 (2012) Heft 3
Betri<strong>eb</strong><br />
Dimensionierung der Anlagentechnik: Erstellung der technischen Anforderungen<br />
im Rahmen der Ausrüstungsbeschaffung <strong>und</strong> für die Diemener Werkstatt<br />
der Metro Amsterdam (Foto: DB Systemtechnik).<br />
Leistungsbeschreibung <strong>und</strong> Fertigung der Testkörper für die Radsatzprüfanlage<br />
zur Instandhaltung des Velaro RUS (Foto: DB Systemtechnik).<br />
Messkampagne im Rahmen des Projektes Leiser Zug auf realem Gleis<br />
(Foto: DB Systemtechnik).<br />
Umbau des Rad-Schiene-Systemprüfstands in Brandenburg-Kirchmösser zur<br />
zusätzlichen Nutzung als Linearprüfstand für bis zu 3,6 m lange <strong>und</strong> 1 t schwere<br />
Fahrwegkomponenten (Foto: DB Systemtechnik).<br />
Gemeinsame Messkampagne von DB, ÖBB <strong>und</strong> SBB zur Validierung von<br />
Inhalten der TS 50238-2 Kompatibilität zwischen Fahrzeugen <strong>und</strong> Gleisstromkreisen<br />
der Infrastruktur (Foto: DB Systemtechnik).<br />
Designstudie IC-Modernisierungsprojekt am Beispiel der neuen Großraum-Sitzlandschaft<br />
1. Klasse Apmz 119 (Foto: DB Systemtechnik).<br />
110 (2012) Heft 3<br />
89
Betri<strong>eb</strong><br />
TABELLE 1<br />
Die Produkte der DB Systemtechnik.<br />
Ingenieurdienstleistungen<br />
Fachtechnisches Engineering<br />
Konstruktion<br />
Instandhaltungstechnik<br />
Zulassung/Prüfung Komponenten<br />
Zulassung/Prüfung Fahrzeuge<br />
Zulassung/Monitoring Infrastruktur<br />
TSI-Zertifizierung<br />
Metrologie (inkl. Kalibriertechnik <strong>und</strong> -prozesse)<br />
Mess- <strong>und</strong> Diagnosetechnik<br />
Technisches Flottenmanagement / Betreuung Produktionsmittel<br />
Beschaffungsbegleitung<br />
Durchführung von Studien <strong>und</strong> Expertisen<br />
Unfallanalyse<br />
Vertretung in nationalen <strong>und</strong> internationalen Gremien<br />
Lieferantenqualifizierung<br />
Betri<strong>eb</strong>lich technisches Regelwerk<br />
Betreuung von IT-Systemen für Fahrzeuge<br />
Konstruktionsunterstützung Neufahrzeug<br />
Konstruktion Bauartänderung<br />
Redesign von Fahrzeugen<br />
Schaden- <strong>und</strong> Unfallsanierung<br />
Planung <strong>und</strong> Beratung zur Infrastruktur der Fahrzeuginstandhaltung<br />
Technologi<strong>eb</strong>eratung in der operativen Fahrzeuginstandhaltung<br />
Entwicklung <strong>und</strong> Betreuung von Instandhaltungsverfahren<br />
Entwicklung <strong>und</strong> Betreuung von Prüf- <strong>und</strong> Diagnoseanlagen in der Instandhaltung<br />
Optimierung von Instandhaltungsprogrammen inkl. Erstellung von Arbeitsanweisungen<br />
Prozessoptimierung <strong>und</strong> Betreuung von IT-Systemen zur Unterstützung der Fahrzeuginstandhaltung<br />
Zulassungsmanagement, Prüfung <strong>und</strong> Zertifizierung<br />
Zertifizierung Komponente / Werkstoff / Betri<strong>eb</strong>sstoff<br />
Versuch im Labor<br />
Gutachten<br />
Zulassung Fahrzeug<br />
Zulassungsmanagement<br />
Versuch auf der Strecke<br />
Sicherheitsbewertung gemäß EG-Verordnung 352/2009 (CSM-VO)<br />
Risikobewertungen (Gefährdungsidentifikation bis Risikobeherrschung / Sicherheitsnachweis)<br />
Gutachten<br />
Bewertung Funktionale Sicherheit<br />
Zulassung Strecke<br />
Zustandsmonitoring Infrastruktur<br />
Teilfreigaben Infrastruktur<br />
Versuch auf der Strecke<br />
TSI-Zertifizierung Fahrzeuge<br />
TSI-Zertifizierung Infrastruktur<br />
TSI-Zertifizierung Interoperabilitäts-Komponenten<br />
Kalibrierstelle<br />
Regelwerk <strong>und</strong> Zulassung<br />
Beschaffung EWF<br />
Auftragsmessung<br />
Kalibrierungen<br />
Prüfprozessfähigkeit<br />
Prüfmitteleignung<br />
Oberleitung / Stromabnehmer<br />
DAFUR<br />
Messradsätze<br />
90 110 (2012) Heft 3
Betri<strong>eb</strong><br />
<strong>und</strong> internationalen Markt anzubieten. Damit trägt<br />
die DB Systemtechnik den Anforderungen eines<br />
liberalisierten europäischen Eisenbahnmarktes Rechnung.<br />
Mit ihren englischen Tochterunternehmen<br />
Engineering Support Group (ESG) <strong>und</strong> dem Notified<br />
Body Railway Approvals Ltd. (RAL) möchte sie<br />
sich zum führenden Anbieter für Ingenieur- <strong>und</strong><br />
Prüfdienstleistungen in Europa entwickeln. Dabei<br />
bleibt der DB Konzern wichtigster Hauptk<strong>und</strong>e. In<br />
fünf technischen Fachbereichen <strong>und</strong> 18 Prüfzentren<br />
bearbeiten 650 Mitarbeiter die Aufträge der<br />
K<strong>und</strong>en aus dem In- <strong>und</strong> Ausland. Im Fokus stehen<br />
europäische Länder, in denen die Erfahrungen der<br />
DB Systemtechnik nachgefragt werden. Ein Aspekt<br />
für den Schwerpunkt Europa – selbstverständlich<br />
n<strong>eb</strong>en wirtschaftlichen Gesichtspunkten – dabei: die<br />
technologische Nähe der Länder zum vorhandenen<br />
Knowhow. Durch die Übernahme der britischen<br />
Messungen <strong>und</strong> Prüfungen zur Erlangung der Inbetri<strong>eb</strong>nahmegenehmigung der<br />
Skoda Ellok E 109 auf dem deutschen Streckennetz (Foto: DB Systemtechnik).<br />
Fahrtechnische Prüfung nach UIC 518 für den dänischen Tri<strong>eb</strong>wagen IC2<br />
(Foto: DB Systemtechnik).<br />
Leistungsprüfungen von Radsatzlagern bei betri<strong>eb</strong>sgerechter Belastung in Minden<br />
(Foto: DB Systemtechnik).<br />
Zulassungsmanagement für Vectron Ellok (Foto: DB Systemtechnik).<br />
110 (2012) Heft 3<br />
Prüfung der Klimaanlage<br />
eines neuen<br />
U-Bahn-Wagens<br />
für Delhi in der Klimakammer<br />
MEIKE<br />
bei Temperaturen<br />
zwischen 4 °C bis<br />
57 °C <strong>und</strong> einer<br />
Luftfeuchtigkeit<br />
von bis 80 % (Foto:<br />
DB Systemtechnik).<br />
91
Betri<strong>eb</strong><br />
Gesellschaften ESG <strong>und</strong> RAL wurde ein erster Schritt<br />
zum Auf- <strong>und</strong> Ausbau des Geschäftes in England <strong>und</strong><br />
in Frankreich gemacht.<br />
Bei den großen Systemhäusern liegt das Hauptaugenmerk<br />
beim Management komplexer länderübergreifender<br />
Zulassungen neuer Fahrzeuge. Hier<br />
soll noch früher als bisher schon in der Konstruktionsphase<br />
die Tätigkeit der DB Systemtechnik<br />
beginnen. Für die Betreiber steht das Produkt<br />
Flottenmanagement im Fokus, durch anstehende<br />
Ausschreibungen im Regionalverkehr sind künftig<br />
vermehrt Umbauten von Fahrzeugen notwendig,<br />
die umfangreiche Engineeringleistungen zur Folge<br />
haben werden.<br />
TABELLE 2<br />
Die technischen Bereiche.<br />
Fahrtechnik, Betri<strong>eb</strong>sfestigkeit<br />
Betri<strong>eb</strong>sfestigkeit<br />
Fahrtechnik<br />
Fahrwerke<br />
Fahrzeugbegrenzung<br />
Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung<br />
Inspektionssysteme für Gleise <strong>und</strong> Weichen<br />
Messradsätze<br />
Neigetechnik<br />
Radsätze (Welle, Rad, Lager)<br />
Strukturdynamische <strong>und</strong> strukturmechanische Berechnung<br />
Bremse <strong>und</strong> Kupplungen<br />
Bremsbetri<strong>eb</strong><br />
Bremstechnik<br />
Bremssimulation<br />
Kupplungen (Mittelpufferkupplungen, Kurz- <strong>und</strong> Rangierkupplungen)<br />
Längsdynamik<br />
Zug- <strong>und</strong> Stoßeinrichtungen<br />
Antri<strong>eb</strong>s- <strong>und</strong> Klimatechnik, Aerodynamik, Akustik, LST<br />
Aerodynamik<br />
Akustik <strong>und</strong> Erschütterungen<br />
Antri<strong>eb</strong>stechnik<br />
Batterietechnik<br />
Bussysteme (Zugbus, Fahrzeugbus)<br />
Elektromagnetische Felder (EMF)<br />
Elektromagnetische Verträglichkeit<br />
Energieversorgung <strong>und</strong> Bordnetz<br />
Fahrzeugsoftware<br />
Funk<br />
Heizungs-, Lüftungs-, Klimatechnik<br />
Messtechnik für Oberleitung <strong>und</strong> Stromabnehmer<br />
Stromabnehmer<br />
Tribologie/Tribotechnik<br />
Übertragungstechnik<br />
Zusammenwirken Stromabnehmer/Oberleitung<br />
Fahrgast-Informationssysteme<br />
Engineering Fahrzeuge, IT-Nutzung <strong>und</strong> Diagnose<br />
Diagnosesysteme (im Fahrzeug <strong>und</strong> stationär)<br />
IT-Nutzung Fahrzeugtechnik <strong>und</strong> Instandhaltung<br />
Redesign von Fahrzeugen<br />
Schadens- <strong>und</strong> Unfallsanierung<br />
Konstruktion von Bauartänderungen<br />
Instandhaltungstechnik<br />
Brandprüfungen <strong>und</strong> Brandschutz<br />
Instandhaltungstechnik<br />
Kalibrierung von Mess- <strong>und</strong> Prüfmitteln sowie Einrichtungen<br />
Kl<strong>eb</strong>- <strong>und</strong> Schweißtechnik<br />
Planung von Instandhaltungs-Infrastruktur inkl. Werkstattausrüstung<br />
(Fahrzeuge)<br />
Prüfstände für Rad/Schiene-Untersuchungen<br />
Schwachstellenanalyse<br />
Werkstofftechnik<br />
Mechanisierte Prüfanlagen Zerstörungsfreie Prüfung an Fahrzeug- <strong>und</strong> Fahrweg -<br />
kom ponenten<br />
Metrologie, Kalibriertechnik<br />
92 110 (2012) Heft 3
Betri<strong>eb</strong><br />
Auch die K<strong>und</strong>en von DB Systemtechnik werden<br />
von dieser neuen Situation profitieren. Durch die<br />
Erfahrungen, die die neue Gesellschaft im In- <strong>und</strong><br />
Ausland macht, verbessert sie ihre eigenen Dienstleistungen,<br />
optimiert den technischen Wissenskreislauf<br />
im gesamten Bahnsektor; all dies fließt in<br />
die Entwicklung besserer Produktionsmittel ein <strong>und</strong><br />
kommt so dem jeweiligen Auftragg<strong>eb</strong>er zugute. Das<br />
Leistungsspektrum der DB Systemtechnik (Tabellen 1<br />
<strong>und</strong> 2) umfasst Ingenieur- <strong>und</strong> Prüfdienstleistungen<br />
im Wesentlichen in den Bereichen Fachtechnisches<br />
Engineering, Konstruktion <strong>und</strong> Instandhaltungstechnik<br />
sowie Prüfungen <strong>und</strong> Versuche für Fahrzeug<strong>und</strong><br />
Infrastrukturzulassung, TSI- <strong>und</strong> Komponenten-<br />
Zertifizierungen, Gutachten <strong>und</strong> Metrologie. Dabei<br />
werden fast alle Sparten der Bahntechnik durch die<br />
Experten der DB Systemtechnik abgedeckt, eine so<br />
in Europa einmalige Leistungsvielfalt eines einzelnen<br />
Dienstleisters.<br />
Prüfstelle <strong>und</strong> Sachverständigenorganisation haben<br />
die Zertifizierung nach DIN EN ISO 9001 erreicht;<br />
alle wesentlichen eisenbahnspezifischen<br />
Prüfverfahren, die für eine Zulassung oder Inbetri<strong>eb</strong>nahme<br />
von technischen Produktionsmitteln<br />
benötigt werden, sind nach DIN EN ISO/IEC 17025<br />
akkreditiert. Die Prüfstelle mit ihren Prüflaboren<br />
– davon 13 akkreditiert – führt ihre Tätigkeiten<br />
unabhängig <strong>und</strong> neutral aus. Die Sachverständigenorganisation<br />
erfüllt die Bedingungen einer Inspektionsstelle<br />
<strong>und</strong> ist nach DIN EN ISO/IEC 17020 akkreditiert.<br />
Die Prüfstelle ist vom Eisenbahn-B<strong>und</strong>esamt<br />
anerkannt; durch ihre Anerkennung als assoziierter<br />
Partner des EISENBAHN-CERT können beide Institutionen<br />
alle Voraussetzungen für eine EG-Zertifizierung<br />
herbeiführen.<br />
Herstellung eines Messradsatzes mit 96 Sensoren auf den Rädern <strong>und</strong> der Radsatzwelle<br />
zur Registrierung von Radsatzdehnungen (Foto: DB AG/Christian Bedeschinki).<br />
Erstmusterprüfungen, Modularitätsnachweise <strong>und</strong> Produktzertifizierungen für Fahrgastinformationssysteme,<br />
Ortungseinrichtungen, Fahrgastzähl- <strong>und</strong> videobasierten Überwachungssysteme<br />
(Foto: Kai Uwe Nielsen).<br />
Literatur<br />
[1] N. N.: Artreiner Betri<strong>eb</strong> auf den Schnellfahrgleisen<br />
zwischen München <strong>und</strong> Augsburg. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
109 (2011), H. 9, S. 482– 483.<br />
[2] Baur, R.; u. a.: VDE 8.1: Inbetri<strong>eb</strong>nahme des ersten viergleisigen<br />
Streckenabschnitts Nürnberg – Fürth. In: Eisenbahntechnische<br />
R<strong>und</strong>schau (2011), H. 12, S. 10–15.<br />
[3] Entscheidung 2008/284/EG: Technische Spezifikation für<br />
die Interoperabilität des Teilsystems Energie des transeuropäischen<br />
Hochgeschwindigkeitsbahnsystems. In: Amtsblatt<br />
der Europäischen Union. Nr. L104 (2008), S. 1-79.<br />
[4] Beschluss 2011/274/EU: Technische Spezifikation für die<br />
Interoperabilität des Teilsystems Energie des transeuropäischen<br />
konventionellen Eisenbahnsystems. In: Amtsblatt<br />
der Europäischen Union. Nr. L126 (2011,) S. 1– 52.<br />
[5] Krötz, W.; Resch, U.: Oberleitungen <strong>und</strong> Stromabnehmer<br />
– Entwicklungen bei der Deutschen Bahn. In: <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong> 109 (2011), H. 4-5, S. 211–215.<br />
[6] Altmann, G.; Becker, W.; Walter, M.: Mehrspannungsversorgungsanlage<br />
im ICE-Werk Frankfurt-Griesheim. In:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 104 (2006), H. 8-9, S. 399– 411.<br />
110 (2012) Heft 3<br />
Messstromabnehmer zur Diagnose des Zusammenwirkens von Fahrzeug mit Stromabnehmer<br />
<strong>und</strong> Oberleitung (Fotos: Kai Uwe Nielsen).<br />
93
Betri<strong>eb</strong><br />
AUTORENDATEN<br />
Dipl.-Ing. Andreas Albrecht, Technische Universität Dresden,<br />
Fakultät Verkehrswissenschaften Friedrich List, Institut<br />
für Bahnfahrzeuge <strong>und</strong> Bahntechnik, Professur <strong>Elektrische</strong><br />
<strong>Bahnen</strong>; Fon: +49 351 463 36645.<br />
Dipl.-Ing. Frank Allert, DB Energie GmbH, Weitlingstr.<br />
22, 10317 Berlin; Fon: +49 030 297-13380, Fax: -12179.<br />
Dipl.-Verwaltungsbetri<strong>eb</strong>swirt Rainer Fey, DB Netz AG,<br />
Bauherrenvertretung Großprojekte Süd, Theodor-Heuss-Allee 7,<br />
60486 Frankfurt am Main; Fon: +49 69 265-31818.<br />
Dipl.-Ing. (FH) Christoph Franke, Planung <strong>und</strong> Realisierung<br />
Oberleitung, DB ProjektBau GmbH, Regionalbereich<br />
Süd, Richelstr. 3, 80634 München; Fon: +49 89 1308-5721.<br />
Dipl.-Ing. Roland Granzer, Institut für Bahntechnik, Niederlassung<br />
Dresden, Wiener Str. 114-116, 01219 Dresden; Fon:<br />
+49 351 87759-61; Fax -90.<br />
Karl Hamberger, Projektleiter ABS Augsburg – München,<br />
DB ProjektBau GmbH, Regionalbereich Süd, Richelstr. 3,<br />
80634 München; Fon: +49 89 1308-6612.<br />
Dipl.-Verwaltungsbetri<strong>eb</strong>swirt Alfred Hechenberger,<br />
DB Systemtechnik GmbH, Leiter Öffentlichkeitsarbeit, Völckerstr.<br />
5, 80839 München; Fon: +49 89 1308-3441, Fax: -7522.<br />
Dipl.-Verwaltungsbetri<strong>eb</strong>swirt Frank Kiewert, Deutsche<br />
Bahn AG – Konzernentwicklung, Konzernstrategie <strong>und</strong><br />
Verkehrsmarkt, Potsdamer Platz 2, 10785 Berlin; Fon: +49 30<br />
297-61695, Fax: -61957.<br />
Dipl.-Journalist Gelfo Kröger, Sprecher DB Energie,<br />
Kommu nikation Infrastruktur (GKI), Deutsche Bahn AG,<br />
Potsdamer Platz 2, 10785 Berlin, Fon: +49 30 297-62729,<br />
Fax: -61715.<br />
Dr. rer. nat. Werner Krötz, DB Netz AG, I.NVT43, Oberleitungsanlagen<br />
<strong>und</strong> Maschinentechnik; Mainzer Landstr.<br />
181, 60327 Frankfurt am Main, Fon: +49 69 265-45230,<br />
Fax: -45232.<br />
Dipl.-Ing. Hans Peter Lang, DB Systemtechnik GmbH,<br />
Vorsitzender der Geschäftsführung Weserglacis 2,<br />
32423 Minden, Fon: +49 571 393-5435, Fax: -5645.<br />
Dipl.-Ing. Rainer Melzow, DB Netz AG, Großprojekte<br />
– Nord, Elisabeth-Schwarzhaupt-Platz 1, 10115 Berlin,<br />
Fon: +49 30 297-24013, Fax: -24174.<br />
Dipl.-Ing. (FH) Christian Michlick, (OL BBI) DB Projekt-<br />
Bau GmbH, Umgehungsstr. 2, 12529 Berlin-Schönefeld; Fon:<br />
+49 30 297-28707, Fax -28620.<br />
Dipl.-Ing. Uwe Resch, DB Netz AG, I.NVT43(O), Oberleitungsanlagen;<br />
Mainzer Landstr. 181, 60327 Frankfurt am<br />
Main, Fon: +49 69 265-45237, Fax: -45232.<br />
Dipl.-Ing. Peter Schulze, DB Netz AG, Bauherrenfunktion<br />
Großprojekte, Elisabeth-Schwarzhaupt-Platz 1, 10115 Berlin;<br />
Fon: +49 30 297-26291, Fax: -20492.<br />
Dipl.-Ing. Mike Schwarzer, DB Netz AG, <strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
S-Bahn Berlin, Arbeitsg<strong>eb</strong>ietsleiter Technisches<br />
Büro, Markgrafendamm 24, Haus 13, 10245 Berlin; Fon: +49<br />
30 297-22720, Fax: -21158.<br />
Dipl.-Ing. Christian Welzel, DB Netz AG, Bauherrenfunktion<br />
Großprojekte, Elisabeth-Schwarzhaupt-Platz 1, 10115<br />
Berlin; Fon: +49 30 297-26290, Fax: -23185<br />
Anmerkung: Einzelne Teile dieses Berichtes lassen sich direkt den genannten Autoren nach ihren Funktionen zuordnen. Die übrigen<br />
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– es war der Beginn einer unvergleichlichen Erfolgsgeschichte.<br />
Der erste Band beschreibt die Pionierarbeit der frühen<br />
Jahre – von der Finanzierung bis zur Inbetri<strong>eb</strong>nahme erster<br />
Teststrecken, über die schwere Wiederinbetri<strong>eb</strong>nahme in den<br />
Zwanzigern <strong>und</strong> die kurze Blütezeit in den Dreißigerjahren, bis<br />
hin zur Phase des Wiederaufbaus <strong>und</strong> der Demontage nach<br />
dem zweiten Weltkrieg.<br />
Dieses Werk veranschaulicht ein Stück Zeitgeschichte <strong>und</strong><br />
beschreibt die Zusammenhänge zwischen den technischen<br />
<strong>und</strong> wirtschaftlichen sowie den gesellschaftlichen <strong>und</strong><br />
politischen Entwicklungen dieser Epoche.<br />
P. Glanert / T. Scherrans / T. Borbe / R. Lüderitz<br />
1. Aufl age 2010, 258 Seiten mit CD-ROM, Hardcover<br />
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___ Ex. Wechselstrom-Zugbetri<strong>eb</strong> in Deutschland – Band 1<br />
1. Aufl age 2010, ISBN: 978-3-8356-3217-2<br />
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Fahrzeuge<br />
Mechatronische Fahrzeug-Wankkompensation<br />
<strong>und</strong> Radsatzsteuerung<br />
Dietmar Kraft <strong>und</strong> Richard Schneider, Winterthur<br />
Die bestellten Doppelstock-Fernverkehrstri<strong>eb</strong>züge für die SBB sind mit einer Ausrüstung für<br />
schnelleres Fahren in Gleisbögen zu liefern, damit die zwischen bestimmten Umsteig<strong>eb</strong>ahnhöfen<br />
fahrplantechnisch verfügbare Fahrzeit eingehalten werden kann. Die dafür entwickelte innovative<br />
Wankkompensation ist zusammen mit einer hochdynamischen Radsatzsteuerung vorab in zwei<br />
Prototyp-Drehgestelle eing<strong>eb</strong>aut <strong>und</strong> inzwischen erfolgreich erprobt worden.<br />
MECHATRONIC VEHICLE ROLL COMPENSATION AND WHEELSET CONTROL<br />
The double-deck intercity trains ordered by SBB are to be delivered with equipment permitting increased<br />
speeds in curves so as to ensure strict adherence to the timetable travel times between certain<br />
interchange stations. Together with a highly dynamic wheelset control system, the innovative<br />
roll compensation system developed for the purpose was incorporated in advance in two prototype<br />
bogies and has been successfully tested in the meantime.<br />
SYSTÈME MÉCATRONIQUE DE COMPENSATION DU DÉVERS ET DE GUIDAGE DE BOGIE<br />
Les rames automotrices grand parcours à deux niveaux commandés par les CFF seront livrés avec<br />
un équipement permettant le franchissement des courbes à grande vitesse pour pouvoir respecter<br />
l’horaire entre certaines gares de correspondance. Le système innovant de compensation du dévers<br />
mis au point à cette fin a été monté conjointement avec un système de guidage de bogie hautement<br />
dynamique d’abord sur deux prototypes de bogie et a été entre temps mis à l’épreuve avec succès.<br />
Bild 1:<br />
Anordnung von WAKO<br />
<strong>und</strong> ARS im Drehgestell,<br />
Ansicht von oben (alle<br />
Bilder: Bombardier).<br />
1 Einführung<br />
Die in Auftrag befindlichen insgesamt 59 Doppelstocktri<strong>eb</strong>züge<br />
BOMBARDIER TWINDEXX für die<br />
Schweizerischen B<strong>und</strong>esbahnen (SBB) sind für den<br />
Fernverkehr in der Schweiz bestimmt. Aus der Fahrplankonstruktion<br />
ergibt sich, dass die verfügbare<br />
Fahrzeit zwischen bestimmten Netz-Verknüpfungspunkten,<br />
wo Anschlussverbindungen sichergestellt<br />
werden müssen, mit konventionellen Fahrwerken<br />
nicht eingehalten werden könnte. Deshalb sind die<br />
Tri<strong>eb</strong>züge mit einer so genannten Wankkompensation<br />
bestellt.<br />
Im Rahmen der Abwicklung des Lieferauftrages<br />
hat Bombardier dazu ein innovatives System entwickelt,<br />
das gegenüber konventionellen Fahrzeugen<br />
bogenschnelleres Fahren zulässt. Es wird FLEXX<br />
Tronic WAKO (WAKO) genannt. Die anspruchsvolle<br />
zusätzliche Besonderheit besteht darin, dass die dazu<br />
erforderlichen neuartigen mechatronischen Drehgestellkomponenten<br />
in die bewährten konventionellen<br />
Drehgestelle der Familie FLEXX Compact zu integrieren<br />
sind.<br />
Dies gilt auch für ein <strong>eb</strong>enfalls neues System<br />
FLEXX Tronic ARS für aktive Radsatzsteuerung <strong>und</strong><br />
-stabilisierung, das primär zur Verschleißminderung<br />
an Radsatz <strong>und</strong> Gleis dient <strong>und</strong> ferner zur Erhöhung<br />
des Komforts WAKO ergänzt. Dieses wurde optional<br />
ang<strong>eb</strong>oten <strong>und</strong> war damit <strong>eb</strong>enfalls zu entwickeln<br />
(Bilder 1 <strong>und</strong> 2).<br />
2 System WAKO<br />
2.1 Prinzip<br />
Bei schneller Bogenfahrt wanken konventionelle<br />
Fahrzeuge aufgr<strong>und</strong> des Fliehkraftüberschusses sowohl<br />
in der Primär- als auch in der Sek<strong>und</strong>ärstufe der<br />
96 110 (2012) Heft 3
Fahrzeuge<br />
Federung <strong>und</strong> neigen sich nach bogenaußen; der<br />
Fußboden ist gegenüber der Horizontalen weniger<br />
geneigt als die überhöhte Gleis<strong>eb</strong>ene. Dadurch geht<br />
ein Teil der positiven Wirkung der Gleisüberhöhung<br />
verloren, sodass die auf die Fahrgäste einwirkende<br />
Fliehkraft steigt. Die maximale Fahrgeschwindigkeit<br />
ist dann so zu beschränken, dass die Fahrkomforteinbuße<br />
in akzeptablem Rahmen bleibt.<br />
Das Gr<strong>und</strong>prinzip von WAKO besteht darin, das<br />
primäre <strong>und</strong> sek<strong>und</strong>äre Wanken nach bogenaußen<br />
durch ein Neigen des Wagenkastens nach bogeninnen<br />
innerhalb der Sek<strong>und</strong>ärstufe zu kompensieren<br />
oder überzukompensieren. Bei schneller Bogenfahrt<br />
neigt WAKO den Fußboden etwa 1,5 ° zur Gleis<strong>eb</strong>ene<br />
nach bogeninnen. So wird die auf den Fahrgast<br />
einwirkende Fliehkraft gegenüber konventionellen<br />
Fahrzeugen reduziert <strong>und</strong> die Bögen können bei<br />
gutem Fahrkomfort um r<strong>und</strong> 15 % schneller durchfahren<br />
werden.<br />
WAKO umfasst n<strong>eb</strong>en der Neigefunktion eine<br />
Fahrkomfortregelung in Querrichtung, die ALS (active<br />
lateral suspension) genannt wird.<br />
sehr ausfallsicher ausgeführt. Sollte dennoch einer<br />
der beiden ausfallen, gewährleistet der verbleibende<br />
Aktuator die Neigefunktion <strong>und</strong> regelt gleichzeitig<br />
den Komfort in reduziertem Umfang weiter.<br />
2.3 Regelungskonzept<br />
Für die WAKO-Regelung ist modernste Plug&Play-<br />
Elektronikarchitektur mit Selbstdiagnose eingesetzt.<br />
Die zur Regelung von WAKO einschließlich ALS erforderlichen<br />
Messgrößen werden durch Sensoren am<br />
Fahrwerk sowie im Wagenkasten bereitgestellt.<br />
Zum Erkennen der Bögen sowie zur Ermittlung des<br />
notwendigen Neigewinkels werden Querbeschleunigungssensoren<br />
sowie Kreisel am ersten, dem vorlau-<br />
2.2 Konstruktiver Aufbau<br />
WAKO ist in die Sek<strong>und</strong>ärfederstufe integriert <strong>und</strong><br />
generiert Bewegungen, die von den Luftfedersystemen<br />
aufgenommen werden. Mechanisch wird es<br />
realisiert, indem ein hoch liegender fiktiver Wankpol<br />
des Wagenkastens erzeugt wird. Dies geschieht<br />
durch eine nach innen geneigte Anordnung der<br />
Pendel der Wankstützen, die dem gegenüber in<br />
konventionellen Fahrzeugen in etwa senkrecht ausgerichtet<br />
sind (Bild 3). Die geneigten Pendelstangen<br />
erzeugen in der Verlängerung ihrer Achsen einen fiktiven<br />
Schnittpunkt oberhalb des Kastenschwerpunktes,<br />
um den der Wagenkasten pendeln kann (Bild 4).<br />
Aufgr<strong>und</strong> der Fliehkraft hat der Wagenkasten im<br />
Bogen bereits passiv das Bestr<strong>eb</strong>en, nach außen zu<br />
pendeln <strong>und</strong> sich somit nach bogeninnen zu neigen.<br />
WAKO unterstützt diesen Vorgang durch einen elektrohydraulischen<br />
so genannten Aktuator.<br />
Pro Drehgestell sind aus Red<strong>und</strong>anzgründen zwei<br />
Aktuatoren angeordnet, die jeweils gleichzeitig für<br />
das Neigen <strong>und</strong> die Fahrkomfortregelung in Querrichtung<br />
sorgen. Die Aktuatoren sind demnach in<br />
y-Richtung wirksam <strong>und</strong> bringen über je eine Lenkstange<br />
geregelt Kräfte zwischen Drehgestellrahmen<br />
<strong>und</strong> Federträger auf. Der Federträger liegt auf den<br />
beiden Luftfedern auf <strong>und</strong> ist mit dem Wagenkasten<br />
verschraubt. Eine zusätzliche Zwischentraverse wie<br />
bei den bekannten Neigezugdrehgestellen ist nicht<br />
erforderlich. Im niederfrequenten Bereich erzeugen<br />
die Aktuatoren die für die Wankkompensation erforderliche<br />
quasistatische Kastenneigung nach bogeninnen.<br />
Im hochfrequenten Bereich regeln sie den<br />
Querkomfort im Wagenkasten. Die Aktuatoren sind<br />
110 (2012) Heft 3<br />
Bild 2:<br />
Anordnung von WAKO <strong>und</strong> ARS im Drehgestell, Ansicht von unten.<br />
Bild 3:<br />
Drehgestelltraverse auf den Luftfedern mit den nach innen geneigten Wankstützenpendeln,<br />
Aktuatoren in Querrichtung auf die Traverse wirkend.<br />
1 Federträger 4 WAKO Aktuator<br />
2 Wankstützenpendel 5 Lenkstangen<br />
3 Luftfeder<br />
97
Fahrzeuge<br />
Komplettausfall von WAKO das Fahrzeug innerhalb<br />
des verfügbaren Lichtraumprofils unter allen Bedingungen<br />
bleibt. Ausgefallene Aktuatoren wirken wie<br />
hydraulische Dämpfer.<br />
2.4 Eigenschaften <strong>und</strong> Vorteile<br />
Bild 4:<br />
Vergleich der Stellung des Wagenkastens <strong>und</strong> des Pantographen gegenüber Umgrenzungsprofil<br />
<strong>und</strong> Fahrdraht für die Funktion von WAKO (Bild links) sowie für einen Neigewinkel<br />
entsprechend dem Einsatz eines Neigezugs (Bild rechts).<br />
Bild 5:<br />
Komplettes Prototypdrehgestell.<br />
fenden Fahrwerk des Zuges eingesetzt. Daraus wird<br />
der Soll-Neigewinkel entsprechend der Fahrgeschwindigkeit<br />
<strong>und</strong> der Position der einzelnen Wagen für jeden<br />
Wagen individuell vorgeg<strong>eb</strong>en. Für die Komfortregelung<br />
ALS werden Querbeschleunigungssensoren im<br />
Ober- <strong>und</strong> Unterdeck sowie über beiden Fahrwerken<br />
<strong>und</strong> in der Wagenmitte verwendet. Aus einer Kombination<br />
dieser Signale werden die Aktuatoren über einen<br />
Regelalgorithmus entsprechend angesteuert, um<br />
einen möglichst ausgeglichenen Schwingungskomfort<br />
über den ganzen Wagen zu erreichen.<br />
Die Sensoren sind digital aufg<strong>eb</strong>aut <strong>und</strong> selbstkalibrierend.<br />
In einer so genannten Sensor-Control-Box,<br />
welche im Fahrwerk angeordnet ist, werden die<br />
Sensordaten gesammelt <strong>und</strong> über einen red<strong>und</strong>anten<br />
CAN-Bus an die red<strong>und</strong>anten Wagen-Rechner<br />
weitergeleitet.<br />
Sowohl das Neigen als auch die Fahrkomfortfunktion<br />
quer sind kraftgeregelt. Die <strong>Herausforderung</strong><br />
bei der Fahrkomfortregelung besteht darin, bei allen<br />
Trassierungselementen <strong>und</strong> an allen Positionen im<br />
Wagen einen guten Fahrkomfort zu gewährleisten.<br />
WAKO ist ausfallsicher (Fail-Safe) aufg<strong>eb</strong>aut. Durch<br />
die Wahl der Parameter, welche die Quersteifigkeit<br />
zwischen Wagenkasten <strong>und</strong> Drehgestell bestimmen,<br />
ist sichergestellt, dass auch bei Abschalten oder<br />
Prinzipiell hat WAKO die gleiche Funktion wie ein<br />
Neigesystem. Die Neigewinkel, r<strong>und</strong> 2 ° in der Sek<strong>und</strong>ärstufe,<br />
sind jedoch kleiner als bei Neigezügen,<br />
die in der zusätzlich benötigten Neigemechanik Neigewinkel<br />
bis 8 ° aufweisen. Der Vorteil von WAKO besteht<br />
jedoch darin, dass es direkt in die Sek<strong>und</strong>ärstufe<br />
integriert ist <strong>und</strong> daher gegenüber klassischen Neigezugdrehgestellen,<br />
die Neigetraversen benötigen,<br />
mechanisch wesentlich einfacher aufg<strong>eb</strong>aut ist. Diese<br />
einfachere Ausführung erlaubt zudem den wirtschaftlichen<br />
Einsatz als vollständig red<strong>und</strong>antes System, sodass<br />
die Zuverlässigkeit <strong>und</strong> Verfügbarkeit wesentlich<br />
höher sind als bei klassischen Neigezügen.<br />
Dank der modernen Elektronikarchitektur <strong>und</strong> der<br />
vollständigen Red<strong>und</strong>anz aller Komponenten inklusive<br />
Aktuator, was eine Weltneuheit darstellt, wird<br />
höchste Zuverlässigkeit erreicht.<br />
WAKO eignet sich somit im Besonderen für Doppelstockzüge,<br />
die sich aufgr<strong>und</strong> der großen Kastenquerschnitte<br />
nicht als klassische Neigezüge ausführen<br />
lassen. WAKO als kostengünstige Lösung<br />
ermöglicht somit erstmals, dass auch Doppelstockzüge<br />
mit Radsatzlasten bis 19 t <strong>und</strong> hoher Fahrgastkapazität<br />
in Bögen schneller fahren können. Damit<br />
sind auf vorhandenen Strecken auch ohne teure<br />
Infrastrukturmaßnahmen kürzere Reise- <strong>und</strong> damit<br />
Umlaufzeiten realisierbar. WAKO kann auch in einstöckigen<br />
Zügen eingesetzt werden <strong>und</strong> bietet dort<br />
prinzipiell die gleichen Vorteile.<br />
Mit WAKO lassen sich etwa 15 % höhere Fahrgeschwindigkeiten<br />
im Gleisbogen erreichen. Zusammen<br />
mit der Leistungsfähigkeit des TWINDEXX<br />
können damit sogar je nach Streckencharakteristik<br />
Fahrzeiteinsparungen bis zu denen eines heutigen<br />
Neigezuges erreicht werden.<br />
Die Fahrgeschwindigkeitsreihe in Bögen für konventionelle<br />
Reisezüge, in der Schweiz die so genannte<br />
Geschwindigkeitsreihe R, ist in der Regel so<br />
konzipiert, dass sich auf Gleis<strong>eb</strong>ene eine unkompensierte<br />
Querbeschleunigung von 0,85 m/s 2 <strong>und</strong> ausnahmsweise<br />
maximal 1 m/s 2 ergibt. Auf den Fahrgast<br />
wirkt in diesem Fall bei konventionellen Zügen eine<br />
Querbeschleunigung von r<strong>und</strong> 1,20 bis 1,30 m/s 2 ,<br />
weil ein Teil der Gleisüberhöhung durch das Wanken<br />
des Fahrzeugs in der Primär- <strong>und</strong> Sek<strong>und</strong>ärfederstufe<br />
aufgezehrt wird.<br />
Bei Neigezügen gilt die Geschwindigkeitsreihe N,<br />
die in der Schweiz eine Querbeschleunigung auf<br />
Gleis<strong>eb</strong>ene von 1,80 m/s 2 <strong>und</strong> auf Passagier<strong>eb</strong>ene<br />
von etwa 0,72 m/s 2 ergibt.<br />
98 110 (2012) Heft 3
Fahrzeuge<br />
Für Züge mit Wankkompensation wurde die<br />
neue Geschwindigkeitsreihe W geschaffen. Sie<br />
erlaubt Fahrgeschwindigkeiten im Bogen, die in<br />
etwa mittig zwischen denen der Reihen R <strong>und</strong> N<br />
liegen <strong>und</strong> unausgeglichene Querbeschleunigungen<br />
auf Gleis <strong>eb</strong>ene von 1,35 m/s 2 erlauben. Mit<br />
WAKO wird dabei auf die niedrige Querbeschleunigung<br />
auf Reisenden <strong>eb</strong>ene von höchstens 1,20 m/<br />
s 2 kompensiert, sodass das heutige hohe Komfortniveau<br />
trotz höherer Geschwindigkeit beibehalten<br />
werden kann.<br />
Einen Gleisbogen mit beispielsweise 420 m Radius<br />
<strong>und</strong> einer Gleisüberhöhung von 150 mm dürfen<br />
konventionelle Züge mit zirka 100 km/h durchfahren,<br />
ein Neigezug mit maximal 125 km/h <strong>und</strong> ein<br />
Zug mit Wankkompensation mit r<strong>und</strong> 115 km/h.<br />
Bild 4 zeigt die Stellung des Wagenkastens innerhalb<br />
der zulässigen Fahrzeugbegrenzungslinie für<br />
ein Fahrzeug mit Wankkompensation im Vergleich<br />
zu einem Fahrzeug mit aktiver Neigetechnik. Während<br />
der Wagenkasten des Neigezuges sich stark an<br />
die Begrenzungslinie annähert, bleibt der Wagenkasten<br />
des Fahrzeugs mit Wankkompensation weiter<br />
von dieser entfernt. Dies ermöglicht es, den Wagenkastenquerschnitt<br />
zu vergrößern.<br />
Außerdem verdeutlicht die Grafik die jeweilige<br />
Lage des Stromabnehmers. Beim Neigezug bewegt<br />
sich der Stromabnehmer gegenüber dem Fahrdraht<br />
seitlich sehr stark. Daher müssen Neigezüge Vorrichtungen<br />
besitzen, die den Stromabnehmer relativ<br />
zum Fahrdraht in die zulässige Lage bringen.<br />
Solche Vorrichtungen können aktiv wie beim Neigezug<br />
ICN oder passiv sein wie zum Beispiel beim<br />
Pendolino. Bei einem Zug mit Wankkompensation<br />
ist die Querbewegung des Stromabnehmers zum<br />
Fahrdraht vernachlässigbar klein, <strong>und</strong> es sind daher<br />
keine Vorrichtungen oder Maßnahmen für den bei<br />
allen Betri<strong>eb</strong>szuständen ordnungsgemäßen Lauf des<br />
Stromabnehmers erforderlich.<br />
Die Vorteile von WAKO lassen sich wie folgt zusammenfassen:<br />
• gegenüber klassischen Neigedrehgestellen reduzierte<br />
Komplexität, kostengünstiger mechatronischer<br />
Aufbau<br />
• kompakte Bauweise <strong>und</strong> daher kurzer Radsatzabstand<br />
auch bei integriertem Antri<strong>eb</strong><br />
• größerer Wagenkastenquerschnitt möglich, keine<br />
zusätzlichen Maßnahmen zur Führung des Stromabnehmers<br />
am Fahrdraht erforderlich<br />
• zirka 15 % höhere Fahrgeschwindigkeiten im Bogen<br />
gegenüber konventionellen Zügen<br />
• höchste Zuverlässigkeit dank modernster Elektronikarchitektur<br />
mit Selbstdiagnose <strong>und</strong> vollständiger<br />
Red<strong>und</strong>anz aller Komponenten<br />
• Fail-Safe-Verhalten bei Komplettausfall<br />
• dank geringerer Neigewinkel <strong>und</strong> aktiver Komfortregelung<br />
Ausschluss der bei Neigezügen verschiedentlich<br />
auftretenden Seekrankheit (Kinetose)<br />
110 (2012) Heft 3<br />
3 System FLEXX Tronic ARS<br />
3.1 Prinzip<br />
Das Gr<strong>und</strong>prinzip von FLEXX Tronic ARS (ARS) ist<br />
eine längsweiche Radsatzführung in Verbindung<br />
mit einer hochdynamischen aktiven Lenkeinrichtung.<br />
Diese Radsatzführung ermöglicht die Einstellung<br />
der Radsätze im Bogen ohne hohe rücktreibende<br />
Kräfte.<br />
3.2 Konstruktiver Aufbau<br />
An je einem Lagergehäuse jedes Radsatzes wird eine<br />
in x-Richtung weiche Primärfeder verwendet. Die<br />
jeweils andere Seite jedes Radsatzes wird mit einer<br />
längssteifen Primärfeder geführt. An den längsweich<br />
angelenkten Radsatzlagergehäusen greifen elektrohydraulische<br />
ARS-Aktuatoren an, die am Drehgestellrahmen<br />
befestigt sind. Sie erzeugen Kräfte <strong>und</strong> Wege in<br />
Längsrichtung zwischen Drehgestellrahmen <strong>und</strong> Radsatz.<br />
Im Zusammenspiel mit der längssteifen Feder auf<br />
der gegenüberliegenden Seite resultiert daraus eine<br />
Drehung des Radsatzes um die Hochachse, wobei der<br />
Drehpunkt in der Nähe der längssteifen Führung liegt.<br />
3.3 Regelungskonzept<br />
Jeder Aktuator wird über eine Echtzeitregelung, die<br />
in modernster Plug&Play-Architektur ausgeführt ist,<br />
in Abhängigkeit von der durch eine laterale Gleislageabweichung<br />
bewirkten Störung des Radsatzlaufs<br />
beaufschlagt. Kern dieser Regelung ist deren Aufteilung<br />
in zwei Frequenzbereiche mit unterschiedlichem<br />
Verhalten:<br />
• Im niederfrequenten Bereich wird eine radiale Einstellung<br />
des Radsatzes bewirkt, das heißt der Radsatz<br />
folgt den Übergangs- <strong>und</strong> Vollbögen ohne<br />
Anlaufwinkel <strong>und</strong> auf niedrigstem Energieniveau.<br />
Bild 6:<br />
Prototypdrehgestell<br />
unter einem Wagen<br />
IC 2000.<br />
99
Fahrzeuge<br />
Bild 7:<br />
• Im höherfrequenten Bereich wird jede Gleislagestörung<br />
durch entsprechendes Gegenlenken des<br />
betroffenen Radsatzes ausgeglichen <strong>und</strong> der Radsatzlauf<br />
so beruhigt. Somit kommt es gar nicht<br />
erst zu den harmonischen Bewegungen des Drehgestells,<br />
welche zu Instabilität führen können <strong>und</strong><br />
daher in herkömmlichen Fahrwerken bedämpft<br />
werden müssen.<br />
Versuchsträgerwagen IC 2000, zu den Nachbarwagen mit langen Versuchskupplungen auf<br />
Abstand gehalten.<br />
Bei Bogenfahrt ergänzen sich beide Regelungsverfahren,<br />
sodass der bogenangepasste Lauf von Störungen<br />
durch die unvollkommene Gleislage befreit<br />
wird.<br />
Jeder einzelne Radsatz wird individuell geregelt.<br />
Die zur Regelung erforderlichen Signale werden<br />
von Sensoren, die im Drehgestell angeordnet sind,<br />
geliefert.<br />
Bei ARS wird ein Instabilitäts-Monitoring-System<br />
(IMS) eingesetzt, das als eigenständiges System die<br />
Fahrstabilität des Drehgestells überwacht. Es ist am<br />
Drehgestellrahmen befestigt <strong>und</strong> misst die Querbeschleunigung<br />
mit auf MEMS-Technologie (Micro-<br />
Electric-Mechanical-Systems) basierten Sensoren. Das<br />
IMS ist nicht sicherheitsrelevant, da die Fahrzeuge so<br />
ausgelegt sind, dass auch bei Auftreten von instabilem<br />
Lauf keine kritischen Rad/Schiene-Grenzwerte<br />
überschritten werden. Es dient lediglich der Überwachung<br />
<strong>und</strong> soll verhindern, dass instabiler Lauf über<br />
längere Zeiträume mit starker Beanspruchung von<br />
Drehgestell <strong>und</strong> Gleis unerkannt bleibt.<br />
3.4 Eigenschaften <strong>und</strong> Vorteile<br />
Mit ARS werden die Anlaufwinkel zwischen Rad <strong>und</strong><br />
Schiene gegenüber konventionellen Radsatzführungen<br />
derart verändert, dass sich der vorlaufende<br />
Radsatz wie ein nachlaufender verhält. Dies führt zu<br />
kleineren Rad/Schiene-Kräften in Querrichtung, zu<br />
weniger Verschleiß <strong>und</strong> Rollkontakt-Ermüdung an<br />
Rädern <strong>und</strong> Schienen sowie zu einer Verringerung<br />
von Rollgeräusch <strong>und</strong> Energieverbrauch. Potenzielle<br />
Erhöhungen der Gleisinstandhaltungskosten durch<br />
die steigende Transportkapazität können damit mindestens<br />
kompensiert werden.<br />
Zusätzlich stabilisiert ARS den Radsatzlauf bei<br />
hohen Geschwindigkeiten. Daher sind keine Schlingerdämpfer<br />
erforderlich. Mit der aktiven Steuerung<br />
der Radsätze im Bogen <strong>und</strong> deren Stabilisierung<br />
löst ARS damit den traditionellen Konflikt zwischen<br />
Bogen- <strong>und</strong> Schnellfahrt. Bei Ausfall eines Aktuators<br />
wirkt dieser wie ein hydraulischer Dämpfer <strong>und</strong> sorgt<br />
so weiterhin für stabiles Fahrverhalten.<br />
Die Vorteile von ARS lassen sich wie folgt zusammenfassen:<br />
• gleichzeitige Befriedung der gegenläufigen Anforderungen<br />
aus Bogen- <strong>und</strong> Schnellfahrt<br />
• Verringerung der Rad/Schiene-Kräfte in Querrichtung<br />
<strong>und</strong> damit des Verschleißes an Rädern <strong>und</strong><br />
Schienen, Schonung der Infrastruktur<br />
• stabiles Fahrverhalten auch bei Ausfall von Aktuatoren<br />
• Verringerung von Rollgeräusch <strong>und</strong> Energieverbrauch<br />
• Verringerte Vibrationsübertragung in den Wagenkasten<br />
durch Wegfall der Schlingerdämpfer,<br />
besserer Fahrkomfort<br />
• Potenzial für Masseneinsparung am Wagenkasten,<br />
da dieser nicht für die Einleitung der Schlingerdämpferkräfte<br />
dimensioniert werden muss<br />
• Integration der Ausgänge für WAKO <strong>und</strong> ARS<br />
in einem einzelnen Aktuator (Duplexaktuator)<br />
möglich<br />
4 Erprobung<br />
Bild 8:<br />
Versuchszug während<br />
der Versuchsfahrten<br />
über dem Rheinfall von<br />
Schaffhausen.<br />
Die beiden innovativen mechatronischen Technologien<br />
WAKO <strong>und</strong> ARS wurden inzwischen bereits<br />
erprobt. Zu diesem Zweck hatte Bombardier im Rahmen<br />
des Auftrages der SBB über die Fernverkehrs-<br />
Doppelstocktri<strong>eb</strong>züge zwei Prototypdrehgestelle<br />
entwickelt <strong>und</strong> g<strong>eb</strong>aut <strong>und</strong> mit WAKO <strong>und</strong> dem optional<br />
ang<strong>eb</strong>otenen System ARS ausgerüstet (Bild 5).<br />
100 110 (2012) Heft 3
Fahrzeuge<br />
Die beiden Prototypdrehgestelle konnten im Zeitraum<br />
von Januar bis Oktober 2011 in stationären<br />
Versuchen bei der DB Systemtechnik in Minden<br />
(Westfalen) sowie bei umfangreichen Fahrversuchen<br />
auf dem Schweizer Streckennetz unter einem Doppelstockwagen<br />
des Typs IC 2000 (Bild 6) erprobt<br />
werden [1; 2; 3; 4; 5]. Der Versuchsträgerwagen<br />
IC 2000 wurde zu den Nachbarwagen mit langen<br />
Versuchskupplungen auf Abstand gehalten (Bild 7),<br />
um Störeinflüsse aus Kupplung <strong>und</strong> Pufferreibung<br />
zu vermeiden.<br />
Während der Versuche auf der Strecke, die eine<br />
Gemeinschaftsunternehmung mit der SBB waren,<br />
wurden mehr als 42 000 km zurückgelegt (Bild 8).<br />
Versuchszweck war die fahrtechnische Untersuchung<br />
von WAKO <strong>und</strong> ARS nach der EN 14363 sowie<br />
der Nachweis der Funktionsfähigkeit. Die Versuche<br />
dienten außerdem der Optimierung von Komponenten<br />
<strong>und</strong> Reglereinstellungen sowie der Untersuchung<br />
des Ausfallverhaltens. Bei ARS kam hinzu, dass<br />
ausreichend Daten gesammelt werden sollten, um<br />
die Vorteile gegenüber konventionellen Fahrzeugen<br />
auch finanziell bewerten zu können.<br />
Bestandteil des Versuchsprogramms waren auch<br />
Hochgeschwindigkeitsfahrten mit bis zu 220 km/h<br />
auf der Neubaustrecke Bern – Olten.<br />
Im April 2011 fanden während einer Woche Versuchsfahrten<br />
mit insgesamt 450 Testk<strong>und</strong>en statt.<br />
Diese wurden während der Fahrten systematisch<br />
bezüglich ihres Empfindens zu Schwingungskomfort<br />
<strong>und</strong> Wohlbefinden befragt. Die Beurteilungen<br />
liegen auf einem guten Niveau. Es bestätigte<br />
sich, dass kaum Seekrankheitseffekte festgestellt<br />
werden. Die Testk<strong>und</strong>en bewerteten den Passagierkomfort<br />
bei Bogenfahrt, der im PCT-Wert ausgedrückt<br />
wird, mit WAKO trotz der höheren Bogengeschwindigkeiten<br />
als etwa gleich gut wie bei<br />
den konventionellen Fahrzeugen mit niedrigeren<br />
Bogengeschwindigkeiten. Einen Komfortgewinn<br />
fühlten die Testk<strong>und</strong>en, wenn WAKO eingeschaltet<br />
war, aber dennoch nur mit der Maximalgeschwindigkeit<br />
eines konventionellen Zuges durch die Bögen<br />
gefahren wurde.<br />
Momentan laufen die Detailauswertungen der<br />
Messungen. Es lässt sich aber bereits feststellen, dass<br />
sowohl WAKO als auch ARS die Einsatzreife bewiesen<br />
haben <strong>und</strong> sich prinzipiell so verhalten, wie vorhergesagt<br />
<strong>und</strong> erwartet. Die gesammelten Erkenntnisse<br />
aus dem umfangreichen Testprogramm werden in<br />
die Entwicklung der Seriendrehgestelle für die SBB<br />
sowie in die Detailoptimierung <strong>und</strong> Weiterentwicklung<br />
der Systeme für zukünftige Anwendungen<br />
einfließen.<br />
Literatur<br />
[1] Kraft, D.; Grossenbacher, T.: Erprobung von Prototypdrehgestellen<br />
für die Fernverkehrs-Doppelstockzüge der<br />
SBB. In: Eisenbahn-Revue (2011), H. 2, S. 68–71.<br />
[2] Grossenbacher, T.; Kraft, D. Schneider, R.; Rawe, H.:<br />
Versuchskomposition zur Erprobung von Prototypdrehgestellen<br />
für die Fernverkehrs-Doppelstockzüge der<br />
SBB. In: Eisenbahn-Revue (2011), H. 6, S. 273–277.<br />
[3] Grossenbacher, T.; Schneider, R.; Kraft, D.: Testing of prototype<br />
bogies for SBB Intercity double-deck trains. In:<br />
Railway Update (2011), H. 5-6, S. 98–102.<br />
[4] Grossenbacher, T.; Kraft, D.; Schneider, R.; Rawe, H.: Test<br />
train composition for prototype bogies of SBB Intercity<br />
double-deck EMUs. In: Railway Update (2011), H. 7-8,<br />
S. 137–141.<br />
[5] Schneider, R.: Trotz größerer Transportleistung gleisschonend<br />
in die Zukunft – Wankkompensation <strong>und</strong> aktive<br />
Radsatzsteuerung FLEXX Tronic von Bombardier. In:<br />
Eisenbahn-Revue (2010), H. 4, S. 174–181.<br />
AUTORENDATEN<br />
Dr. Dietmar Kraft (44), Maschinenbaustudium<br />
RWTH Aachen, anschließend<br />
dort Assistent <strong>und</strong> Promotion am Institut<br />
für Fördertechnik <strong>und</strong> Schienenfahrzeuge;<br />
seit 1998 im Drehgestell-Engineering<br />
bei Bombardier <strong>und</strong> Vorgängerfirmen in<br />
Winterthur tätig; technische Projektleitung<br />
für Fahrwerke aller Art, Beschäftigung<br />
mit mechatronischen Fahrwerken<br />
<strong>und</strong> Messtechnik; Gruppenleiter Bogie<br />
Integration.<br />
Adresse: Bombardier Transportation,<br />
Zürcherstr. 39,<br />
8400 Winterthur, Schweiz;<br />
Fon: +41 52 26-41259,<br />
Fax: -41101;<br />
E-Mail: dietmar.kraft@ch.transport.<br />
bombardier.com<br />
Dipl.-Ing. (FH) Richard Schneider<br />
(55), Maschinenbaustudium FH Muttenz;<br />
ab 1979 Leitung Entwicklung von Fahrwerken<br />
aller Art, speziell mit gesteuerten<br />
Radsätzen sowie passiver <strong>und</strong> aktiver<br />
Neigetechnik, bei SIG Schweizerische<br />
Industrie-Gesellschaft, Neuhausen; seit<br />
1998 bei Adtranz, jetzt Bombardier,<br />
Leitung Fahrwerk-Engi-neering, Entwicklung<br />
eines internationalen Engineering-<br />
Netzwerkes, Entwicklung des mechatronischen<br />
Fahrwerkes; heute Vice President<br />
R&D.<br />
Adresse: wie oben;<br />
Fon: +41 79 7235040,<br />
Fax: +41 52 26-41101;<br />
E-Mail: richard.schneider@ch.transport.<br />
bombardier.com<br />
110 (2012) Heft 3<br />
101
Magnetbahnen<br />
Magnetbahnentwicklung – Historie <strong>und</strong><br />
heutige Marktchancen<br />
Eckert Fritz, Dresden; Michael Witt, Bad Vilbel<br />
Die Entwicklung der Magnetschw<strong>eb</strong><strong>eb</strong>ahn umfasst einen Zeitraum von mehr als 40 Jahren. Im Aufsatz<br />
werden die maßg<strong>eb</strong>enden Forschungen zur Magnetbahntechnik <strong>und</strong> die verkehrstechnologischen<br />
Entwicklungen in den letzten Jahrzehnten diskutiert. Verkehrspolitische Aspekte bildeten die Rahmenbedingungen<br />
zum erreichten aktuellen Stand der Anwendung der Magnetbahntechnik in der Welt.<br />
MAGLEV TRAIN DEVELOPMENT – HISTORY AND TODAY’S MARKETING CHANCES<br />
The development of maglev train systems started more than 40 years ago. The paper discusses relevant<br />
research efforts made in maglev train technology and the transport technology developments<br />
in past decades. Transport-political aspects were the determining factors for the development that<br />
led to current applications in the field of maglev train technology worldwide.<br />
DÉVELOPPEMENT DU TRAIN À SUSTENTATION MAGNÉTIQUE – HISTOIRE ET CHANCES ACTUELLES<br />
SUR LE MARCHÉ<br />
Le développement du train à sustentation magnétique couvre une période de plus de 40 ans. L’article<br />
aborde les recherches essentielles sur la technologie du train à sustentation magnétique et<br />
les développements en matière de technologies des transports dans les dernières décennies. Les<br />
aspects de la politique des transports ont déterminé les conditions-cadre du niveau atteint à l’heure<br />
actuelle dans l’application de la technologie du train à sustentation magnétique au niveau mondial.<br />
1 Einführung<br />
Mit dem Ziel der Verkehrsentlastung auf der Straße<br />
<strong>und</strong> dem Ersatz des Kurzstreckenluftverkehrs durch<br />
einen trasseng<strong>eb</strong><strong>und</strong>enen Verkehr sowie zur deutlichen<br />
Verbesserung der Unfallbilanzen wurde ab<br />
Anfang der 60er Jahre des letzten Jahrh<strong>und</strong>erts in<br />
Großbritannien, Frankreich, Japan <strong>und</strong> den USA der<br />
Einsatz schneller Bahnsysteme in konventioneller<br />
Bild 1:<br />
Luftkissenfahrzeug 1970er Jahre, Pu<strong>eb</strong>lo, CO, USA (Foto: M. Witt).<br />
Technik <strong>und</strong> auch mit berührungsfreier Trag-, Führ<strong>und</strong><br />
Antri<strong>eb</strong>stechnik sowohl als Luftkissen- als auch<br />
als Magnetschw<strong>eb</strong>esysteme untersucht.<br />
Bereits zu Beginn des 20. Jahrh<strong>und</strong>erts gab es Erfindungen<br />
zu magnetisch getragenen <strong>Bahnen</strong>. Hier<br />
ist insbesondere der Franko-Amerikaner Emile Bachelet<br />
zu erwähnen. Aber erst Anfang der 1970er Jahre<br />
entstanden in den USA, Frankreich, Italien <strong>und</strong><br />
Großbritannien Großversuchsanlagen vorwiegend<br />
für die Erprobung von Luftkissenfahrzeugen (Bild 1).<br />
Verkehrspolitisch schien man sich in Deutschland<br />
nicht um eine Problemlösung mit Hilfe von neuen<br />
Technologien bemühen zu wollen, sondern setzte<br />
auf die Evolution der konventionellen Bahn. Erst<br />
unter dem früheren Verkehrsminister Georg L<strong>eb</strong>er<br />
(1969) kam es zu einer politischen Weitsicht hinsichtlich<br />
der Perspektiven von neuen Bahntechnologien<br />
zur Problemlösung im Fernverkehr. Wohl<br />
wissend, dass zwischen den ersten Ideen <strong>und</strong> der<br />
Anwendung von Technologien oft Jahrzehnte liegen,<br />
liefen ab den 1970er Jahren bei Messerschmitt-<br />
Bölkow-Blohm (MBB) <strong>und</strong> Krauss-Maffei (KM) erste<br />
Entwicklungsarbeiten für eine elektromagnetische<br />
Schw<strong>eb</strong>etechnik an (Bild 2), die auf den Ideen des<br />
Emsländer Elektro-Ingenieurs Hermann Kemper, Jahrgang<br />
1892 <strong>und</strong> Sohn des Fleischwarenfabrikanten<br />
Kemper aus Nortrup, basierten. Kemper hatte 1934<br />
das Patent für ein berührungsfreies Magnetbahnsystem<br />
auf der Basis von geregelten Elektromagneten<br />
erhalten. Nach dem Studium der Elektrotechnik an<br />
102 110 (2012) Heft 3
Magnetbahnen<br />
der Universität Hannover trat er in die Firma Radiotechnik<br />
Körting ein <strong>und</strong> lernte dort die Regelungstechnik<br />
kennen.<br />
In seiner Autogarage baute er ein kleines Versuchsfeld<br />
für ein berührungsfreies Magnetbahnsystem<br />
mit steuerbaren Elektromagneten. Auf der<br />
Gr<strong>und</strong>lage der Erg<strong>eb</strong>nisse seiner Forschungen <strong>und</strong><br />
Versuche meldete er 1933/34 ein berührungsfreies<br />
Magnetbahnsystem auf der Basis von geregelten<br />
Elektromagneten zum Patent an, das ihm 1934<br />
erteilt wurde. Im Winter 1942/1943 begannen Planungen<br />
für eine Magnetbahn-Versuchsanlage in<br />
Landsberg an der Warthe. Aber der 2. Weltkrieg<br />
stoppte seine weiteren Forschungsaktivitäten. Am<br />
Ende des Krieges gingen Kempers Patentschriften in<br />
die USA. Mit Hilfe des CIA konnten sie jedoch wieder<br />
zurück an ihren Besitzer gelangen.<br />
Auch Kempers Erfindung einer Art Rohrpost in<br />
einer luftleeren Röhre mit Reisenden in torpedoförmigen<br />
Behältern konnte nicht weiter verfolgt werden.<br />
Als elektronische Leistungsbauelemente standen nur<br />
relativ träg reagierende Quecksilberdampfelemente<br />
zur Verfügung. Die erforderliche schnelle Ansteuerung<br />
dieser Leistungsbauelemente war <strong>eb</strong>enfalls<br />
nicht möglich. Es mangelte an einer praktikablen<br />
Leistungselektronik für die Elektromagnete sowie einer<br />
miniaturisierten Rechnertechnik. Dies wurde erst<br />
mit der Entwicklung der Halbleitertechnik <strong>und</strong> der<br />
Miniaturisierung der Rechentechnik Ende der 1960er<br />
Jahre möglich.<br />
Hermann Kemper wurde 1972 mit dem Großen<br />
Verdienstorden der B<strong>und</strong>esrepublik Deutschland<br />
ausgezeichnet. Leider erl<strong>eb</strong>te er 1984 die Inbetri<strong>eb</strong>nahme<br />
der Transrapid-Versuchsanlage im Emsland<br />
nicht mehr. Er starb 1977.<br />
Kempers Ideen, die er im Frühjahr 1969 beim Kuren<br />
in Bad Wörishofen dem bekannten Luftfahrt- <strong>und</strong><br />
Technologieforscher Ludwig Bölkow mitteilte, wurden<br />
nun endlich von der damaligen B<strong>und</strong>esregierung<br />
aufgegriffen. Sie veranlasste hierzu mehrere gr<strong>und</strong>legende<br />
Untersuchungen. So wurde unter anderem<br />
die Hochleistungs-Schnellbahn-Studie (HSB-Studie)<br />
erarbeitet. Die Empfehlungen der HSB-Studie lauteten,<br />
die Geschwindigkeitsgrenzen der Rad/Schiene-<br />
Technik (R/S-Technik) auszuloten <strong>und</strong> gleichzeitig<br />
die Möglichkeiten berührungsfreier Fahrtechniken<br />
im Hochleistungsschnellverkehr zu erforschen. Das<br />
Erg<strong>eb</strong>nis dieser Untersuchung war der Auftakt für<br />
die Industrie unter Federführung von Ludwig Bölkow<br />
<strong>und</strong> dem damaligen B<strong>und</strong>esministerium für Bildung<br />
<strong>und</strong> Wissenschaft, ein Technologieprogramm zur<br />
Entwicklung von Schnellbahnsystemen neuer Technologie<br />
zu starten. Unter dem Schlagwort High-Tech-<br />
Transporttechnologie zeigt die Magnetschw<strong>eb</strong>etechnik<br />
im Vergleich zu bestehenden konventionellen<br />
Bahnsystemen deutliche Vorteile wie:<br />
• geringer Flächenverbrauch durch die aufgeständerte<br />
Fahrwegbauweise<br />
• niedrigere Investitionskosten durch die Verringerung<br />
von Tunnelbaukosten<br />
• hoher Fahrkomfort durch Vibrationsarmut<br />
• bessere Umweltverträglichkeit durch geringere<br />
Schallemissionen<br />
• günstige Betri<strong>eb</strong>skosten durch niedrigere Instandhaltungskosten<br />
aufgr<strong>und</strong> der Berührungsfreiheit<br />
von Fahrweg <strong>und</strong> Fahrzeug sowie geringere Personalkosten<br />
aufgr<strong>und</strong> eines automatisierten Betri<strong>eb</strong>es<br />
• geringe optische Beeinträchtigung der Umg<strong>eb</strong>ung<br />
durch eine schlanke Fahrwegbauweise<br />
• Nutzung von erneuerbaren Energien<br />
2 Historie der deutschen<br />
Magnetbahnentwicklung<br />
Das B<strong>und</strong>esministerium für Bildung <strong>und</strong> Wissenschaft,<br />
danach das Forschungs- <strong>und</strong> Technologieministerium<br />
(BMFT) <strong>und</strong> schließlich das B<strong>und</strong>esministerium für<br />
Bildung <strong>und</strong> Forschung (BMBF) haben in den Jahren<br />
1970 bis 2001 in Deutschland ein komplettes Bahnsystem<br />
mit neuer Technologie auf der Basis der elektromagnetischen<br />
Schw<strong>eb</strong>etechnik <strong>und</strong> der linearen<br />
synchronen Antri<strong>eb</strong>stechnik entwickeln <strong>und</strong> erproben<br />
lassen. Im Anschluss daran übernahm dann das<br />
B<strong>und</strong>esministerium für Verkehr, Bau <strong>und</strong> Wohnungswesen<br />
(BMVBW), ab 2005 das B<strong>und</strong>esministerium<br />
für Verkehr, Bau <strong>und</strong> Stadtentwicklung (BMVBS), die<br />
Entwicklung der Magnetbahn <strong>und</strong> definierte hierzu<br />
das Programm zur Weiterentwicklung der Magnetbahntechnik,<br />
das im Prinzip in 2009 abgeschlossen<br />
wurde <strong>und</strong> für das nur noch begrenzte Aktivitäten<br />
auf der Transrapid-Versuchsanlage Emsland (TVE) bis<br />
Ende 2011 stattfanden.<br />
Bild 2:<br />
Transrapid 04, 1973 KM München-Allach (Foto: Krauss-Maffei).<br />
110 (2012) Heft 3<br />
103
Magnetbahnen<br />
Entwicklungsziele hierbei waren<br />
• ein dem Rad/Schiene-System überlagertes Hochgeschwindigkeitssystem<br />
primär für den Personenfernverkehr,<br />
• Geschwindigkeiten bis 500 km/h,<br />
• vergleichsweise niedrige Investitions- <strong>und</strong> Betri<strong>eb</strong>skosten,<br />
• flexible Trassenführung mit günstigen Trassierungsparametern<br />
<strong>und</strong><br />
• Nutzung eines aufgeständerten Fahrwegs.<br />
Ab 2001 wurden diese Kriterien um spezifische Belange<br />
des schnellen Regionalverkehrs wie zum Beispiel<br />
• berührungsfreie induktive Bordenergieeinspeisung,<br />
• schneller Fahrgastwechsel durch zusätzliche <strong>und</strong><br />
breitere Türen,<br />
• Erhöhung der Nutzlast pro Fahrzeugsektion,<br />
• umfassende Druckdichtigkeit <strong>und</strong><br />
• niedriger Innenraumschallpegel<br />
ergänzt.<br />
Mit einer Vielzahl von Forschungsvorhaben wurde<br />
die Entwicklung von den technischen Gr<strong>und</strong>lagen<br />
bis zum Nachweis der Zulassungsfähigkeit des Magnetbahnsystems<br />
mit B<strong>und</strong>esmitteln finanziell gefördert.<br />
Dabei wurden insgesamt 1,5 Mrd. EUR aus<br />
den Haushalten der Ministerien BMBF, BMVBW <strong>und</strong><br />
BMVBS bereitgestellt. Durch die Entwicklerindustrie<br />
wurde das Programm mit einem Eigenanteil von<br />
mehr als 450 Mio. EUR kofinanziert.<br />
Das Forschungs- <strong>und</strong> Entwicklungsprogramm<br />
umfasste dabei die Entwicklungsphasen:<br />
• Bedarfsuntersuchungen<br />
• Komponentenentwicklung <strong>und</strong> Test auf Werksversuchsanlagen<br />
für verschiedene Technologiesysteme<br />
• Systementscheid <strong>und</strong> Systementwicklung auf einer<br />
Großversuchsanlage<br />
• Technologieoptimierung <strong>und</strong> Nachweis der technologischen<br />
Einsatzreife (1986–1991)<br />
• Anwendungsorientierte Optimierung der Technologie<br />
(1991–1996)<br />
• Typzulassungsprogramm (1996–2001)<br />
• Weiterentwicklungsprogramm für Regionalanwendungen<br />
(2000–2009)<br />
Die Erg<strong>eb</strong>nisse des staatlich <strong>und</strong> industriell finanzierten<br />
Weiterentwicklungsprogramms in den Bereichen<br />
Fahrzeug, Antri<strong>eb</strong> <strong>und</strong> Betri<strong>eb</strong>sleitsystem wurden<br />
inzwischen von der Bau- <strong>und</strong> Systemindustrie weitergeführt<br />
<strong>und</strong> mündeten in<br />
• eine ganzheitliche kostenreduzierte Fahrweg- <strong>und</strong><br />
Fahrwegausrüstungsmanufaktur mit hohem Vorfabrikationsgrad,<br />
• mittlere Systemkosten in Höhe von ca. 30 Mio. EUR<br />
pro Doppel-Kilometer,<br />
• Simplifizierung der Schnittstellen zwischen Fahrweg,<br />
Fahrzeug <strong>und</strong> Antri<strong>eb</strong>,<br />
• reduzierte Bau- <strong>und</strong> Errichtungszeiten,<br />
• deutlich reduzierte Fahrweginspektionskosten sowie<br />
• Einsatz von Off-the-shelf-Komponenten mit spürbar<br />
geringeren spezifischen Beschaffungskosten.<br />
In den technologischen Entwicklungsraum des mittelfristigen<br />
Magnetbahnentwicklungsprogramms (1978)<br />
wurde ein breites Spektrum an unterschiedlichen Trag<strong>und</strong><br />
Führtechnologien einbezogen <strong>und</strong> zwar<br />
• die elektromagnetische Schw<strong>eb</strong>etechnik (EMS),<br />
• die permanentmagnetische Schw<strong>eb</strong>etechnik,<br />
• die elektrodynamische Schw<strong>eb</strong>etechnik (EDS)<br />
<strong>und</strong><br />
• die Luftkissentechnik [1].<br />
Als Antri<strong>eb</strong> wurde in allen Fällen der elektrische Kurzstator<br />
Linearmotor genutzt. Die Traktionsenergie wurde<br />
über ein mechanisches System einer stationären Fahrleitung<br />
<strong>und</strong> elastischer Stromabnehmer am Fahrzeug<br />
übertragen. Auf dem Fahrzeug wird die Traktionsenergie<br />
in ein System 3 AC mit veränderlicher Spannung<br />
<strong>und</strong> Frequenz umgewandelt. Aufgr<strong>und</strong> der damaligen<br />
hohen technischen Komplexität, verb<strong>und</strong>en mit einem<br />
technisch hohen Aufwand <strong>und</strong> negativen Umwelteffekten<br />
schieden die permanentmagnetische Schw<strong>eb</strong>etechnik<br />
<strong>und</strong> die Luftkissentechnik frühzeitig aus.<br />
Somit bli<strong>eb</strong>en nur noch die EMS-Kurzstator-Technik<br />
mit dem Antri<strong>eb</strong> im Fahrzeug <strong>und</strong> die EDS-Technik auf<br />
Basis supraleitender Komponenten übrig. Die Planung<br />
einer Großversuchsanlage im Donauried nach Verabschiedung<br />
eines speziellen Versuchsanlagengesetzes<br />
begann Mitte der 70er Jahre. Weitere Untersuchungen<br />
zur Kurzstator-Technik zeigten die Grenzen dieser<br />
Technik im Hochgeschwindigkeitsbereich auf. Große<br />
elektrische Leistungen mussten bei hohen Geschwindigkeiten<br />
von einer Fahrleitung über Stromabnehmer<br />
auf das Fahrzeug übertragen werden. Die Antri<strong>eb</strong>skomponenten<br />
besitzen ein hohes Gewicht <strong>und</strong> großes<br />
Volumen. Das sind für ein Fahrzeug unerwünschte<br />
Eigenschaften. Außerdem wirkten elektromagnetische<br />
Störungen von den Antri<strong>eb</strong>skomponenten auf die<br />
Trag- <strong>und</strong> Führungssysteme.<br />
Dies war die G<strong>eb</strong>urtsst<strong>und</strong>e des Langstator Antri<strong>eb</strong>s,<br />
bei dem die aktiven, die Energie führenden Komponenten<br />
des Systems stationär in Unterwerken <strong>und</strong> im<br />
Fahrweg angeordnet sind. 1974 fanden bei Prof. Weh<br />
an der TU Braunschweig die ersten Tests zum Langstator<br />
Antri<strong>eb</strong> statt (HMB 2). Nach einem Systemvergleich<br />
zwischen EDS gemäß einem Technologiekonzept von<br />
Siemens <strong>und</strong> EMS, ein Technologiekonzept einer Arge,<br />
bestehend aus KM <strong>und</strong> MBB; Thyssen-Henschel <strong>und</strong><br />
der TU Braunschweig, entschied das B<strong>und</strong>esministerium<br />
für Forschung <strong>und</strong> Technologie mit einem Gutachterausschuss,<br />
die Förderung elektrodynamischer<br />
Schw<strong>eb</strong>esysteme <strong>und</strong> Kurz-stator-Antri<strong>eb</strong>ssysteme<br />
einzustellen <strong>und</strong> die EMS-Technik mit Langstatorantri<strong>eb</strong><br />
weiterzuentwickeln (Bild 3). Die Arbeiten an der<br />
104 110 (2012) Heft 3
Magnetbahnen<br />
Bild 3:<br />
Systementscheid 1977<br />
(Grafik: Magnetbahn<br />
Transrapid, Hestra-<br />
Verlag Darmstadt).<br />
EDS-Technik wurden daraufhin 1978 in Deutschland<br />
eingestellt. Die weitere Erprobung der EMS-Langstator-<br />
Technik fand dann mit dem TR 05 (Bild 4) <strong>und</strong> ab Mitte<br />
der 80er Jahre auf der neuen Transrapid-Versuchsanlage<br />
(TVE) im Emsland statt.<br />
Eine Übersicht zu den Transrapid-Fahrzeugen <strong>und</strong><br />
ihren Vorgängern gibt Tabelle 1. Nach zunächst<br />
unbemannten Test- <strong>und</strong> Versuchsfahrzeugen mit<br />
unterschiedlichen Antri<strong>eb</strong>s- <strong>und</strong> Schw<strong>eb</strong>esystemen<br />
war der TR 05 das erste Transrapid-Fahrzeug, das<br />
auf der Internationalen Verkehrsausstellung 1979 in<br />
Hamburg offiziell für den Personenverkehr zugelassen<br />
war. Es war das erste Transrapid-Fahrzeug mit<br />
Langstatorantri<strong>eb</strong>. Mit dem TR 06 begannen auf<br />
der TVE ab 1983 die Versuchsfahrten. Das Nachfolgefahrzeug<br />
TR 07 erreichte 1993 auf der TVE<br />
eine Höchstgeschwindigkeit von 450 km/h. Mit dem<br />
TR 08 (Bild 5) wurde 1999 das erste 3-Sektionenfahrzeug<br />
in Betri<strong>eb</strong> genommen. Zunächst war es als<br />
Vorserienfahrzeug für die Strecke Berlin – Hamburg<br />
vorgesehen, diente dann später als Basis für die<br />
Fahrzeuge der ersten Anwendungsstrecke in Shanghai.<br />
Das letzte auf der TVE in Betri<strong>eb</strong> genommene<br />
Magnetbahnfahrzeug TR 09 (Bild 6), <strong>eb</strong>enfalls mit<br />
drei Sektionen, sollte als Vorserienfahrzeug für die<br />
Anwendung in München fungieren <strong>und</strong> dort auf der<br />
Flughafenanbindung zum Einsatz kommen.<br />
die Emsland GmbH unter ihrem Geschäftsführer<br />
Gerd Hugenberg mit dem Ziel gegründet, neue Arbeitsplätze<br />
zu schaffen. Anfang der 70er Jahre des<br />
letzten Jahrh<strong>und</strong>erts schaute man sich intensiv nach<br />
neuen Technologien für den Standort Emsland um.<br />
Im Jahre 1977 wurde anlässlich eines Treffens von<br />
ehemaligen Schülern im Emsland von einer neuen<br />
Verkehrserfindung im Münchner Raum berichtet.<br />
Hieraus entwickelte sich ein Erstkontakt mit dem damaligen<br />
B<strong>und</strong>esforschungsministerium in Bonn, das<br />
damals für das Magnetbahnprogramm b<strong>und</strong>esrepublikweit<br />
auf der Suche nach einem Standort für die<br />
Magnetbahn-Versuchsanlage war, nachdem sich der<br />
ursprünglich geplante Standort im Donauried nicht<br />
mehr durchsetzen ließ. Da die Rahmenbedingungen<br />
für den Aufbau einer Versuchsanlage im Emsland<br />
Bild 4:<br />
Transrapid 05, 1979<br />
(Foto: Wikipedia MP 57).<br />
3 Transrapid-Versuchsanlage<br />
Emsland (TVE)<br />
Ende der 1960er Jahre begann das Emsland wirtschaftlich<br />
zu veröden. Um dem entgegenzuwirken<br />
<strong>und</strong> die Infrastruktur neu auszurichten wurde 1971<br />
110 (2012) Heft 3<br />
105
Magnetbahnen<br />
TABELLE<br />
Kenndaten der Transrapid-Fahrzeuge <strong>und</strong> ihrer Vorgänger.<br />
Fahrzeug Baujahr Hersteller Konfiguration/<br />
Gesamtlänge<br />
Antri<strong>eb</strong>ssystem<br />
Prinzipfahrzeug 1971 MBB 1 Sektion / 7,6 m Asynchroner Kurzstator-<br />
Linearmotor<br />
Transrapid 02 1971 Krauss-Maffei, AEG-Telefunken,<br />
Merlin & Gerlin<br />
Transrapid 03 1972 Krauss-Maffei,<br />
Merlin & Gerlin<br />
EET 01 / EET 02 1973/<br />
1977<br />
M.A.N. Siemens, BBC,<br />
AEG-Telefunken<br />
Transrapid 04 1973 Krauss-Maffei,<br />
AEG-Telefunken<br />
1 Sektion / 11,7 m Asynchroner Kurzstator-<br />
Linearmotor<br />
1 Sektion / 11,7 m Asynchroner Kurzstator-<br />
Linearmotor<br />
1 Sektion / 12,3 m Asynchroner Kurzstator-<br />
Linearmotor /<br />
eisenloser synchroner<br />
Langstator-Linearmotor<br />
1 Sektion / 15,0 m Asynchroner Kurzstator-<br />
Linearmotor<br />
HMB 2 1974 Thyssen-Henschel 1 Sektion / 5,3 m eisenbehafteter synchroner<br />
Langstator-Linearmotor<br />
Transrapid 05 1979 Transrapid E.M.S.,<br />
Thyssen-Henschel, BBC<br />
Transrapid 06 1983 AEG, BBC, Siemens, MBB,<br />
Thyssen-Henschel<br />
2 Sektionen / 26,2 m Synchroner Langstator-<br />
Linearmotor<br />
2 Sektionen / 50,6 m Synchroner Langstator-<br />
Linearmotor<br />
Transrapid 07 1988 Thyssen-Henschel 2 Sektionen / 54,0 m Synchroner Langstator-<br />
Linearmotor<br />
Transrapid 08 1999 ThyssenKrupp Transrapid,<br />
Siemens<br />
Transrapid Shanghai 2002 ThyssenKrupp Transrapid,<br />
Siemens<br />
3 Sektionen / 79,2 m Synchroner Langstator-<br />
Linearmotor<br />
5 Sektionen / 128,8 m Synchroner Langstator-<br />
Linearmotor<br />
Transrapid 09 2007 ThyssenKrupp Transrapid 3 Sektionen / 75,8 m Synchroner Langstator-<br />
Linearmotor<br />
Geschwindigkeit<br />
max. 90 km/h<br />
max. 164 km/h<br />
max. 140 km/h<br />
max. 230 km/h /<br />
max. 175 km/h<br />
max. 253 km/h<br />
max. 36 km/h<br />
max. 75 km/h<br />
max. 436 km/h<br />
max. 450 km/h<br />
Betri<strong>eb</strong>sgeschwintdigkeit<br />
420 km/h<br />
max. 501 km/h, Betri<strong>eb</strong>sgeschwindigkeit<br />
430 km/h<br />
Nenngeschwindigkeit 505 km/h,<br />
Betri<strong>eb</strong>sgeschwindigkeit 400 km/h<br />
auf beste Voraussetzungen stießen, konnte mit Hilfe<br />
der Emsland GmbH bereits nach kurzer Zeit das<br />
Planfeststellungsverfahren zum Abschluss g<strong>eb</strong>racht<br />
<strong>und</strong> dann von 1979 bis 1984 der 1. Bauabschnitt<br />
(20,5 km) <strong>und</strong> von 1985–1988 der 2. Bauabschnitt<br />
(10 km) der Versuchsanlage, die zunächst für zehn<br />
Jahre Nutzung dimensioniert worden war, errichtet<br />
werden (Bilder 7<strong>und</strong> 8) [8]. Die einspurige Transrapid-Versuchsanlage<br />
Emsland hat eine Gesamtstreckenlänge<br />
von 31,5 km <strong>und</strong> umfasst zwei Schleifen<br />
(Süd <strong>und</strong> Nord) mit minimalen Radien von 1 000 m<br />
beziehungsweise 1 690 m, drei Stahlbiegeweichen<br />
<strong>und</strong> eine Fahrweg-Querneigung bis zu 12 °.<br />
Auf der TVE befinden sich gegenwärtig noch<br />
eine Sektion des TR 07 als so genanntes Gate Guard,<br />
die Sektionen des verunglückten Fahrzeuges TR 08<br />
sowie des für München als Vorserienfahrzeug ausgelegten<br />
TR 09. Der Zenit der deutschen Magnetbahnentwicklung<br />
<strong>und</strong> der entsprechenden Anwendungsperspektiven<br />
war im Jahr 2006, in dem die<br />
Planungen für München unter Hochdruck standen<br />
<strong>und</strong> die 19. Internationale Magnetbahnkonferenz<br />
mit mehr als 350 Magnetbahnexperten in Dresden<br />
stattfand. Gleichzeitig war es auch das Jahr des<br />
größten Unglücks auf der TVE mit 23 Toten <strong>und</strong> elf<br />
Verletzten. Es soll hier nochmals betont werden, dass<br />
dieses Unglück nichts mit der originären Technik der<br />
Magnetschw<strong>eb</strong>etechnologie zu tun hatte, sondern<br />
auf menschliche Fehler im Testbetri<strong>eb</strong> zurückzuführen<br />
war.<br />
Bild 5:<br />
Transrapid 08,<br />
1999 (Foto:<br />
Transrapid<br />
International).<br />
4 Organisation der Forschungs- <strong>und</strong><br />
Entwicklungsprojekte ab 1982<br />
Innerhalb der Industrie wechselten mehrfach<br />
die Führerschaften; so stiegen KM <strong>und</strong> MBB aus<br />
106 110 (2012) Heft 3
Magnetbahnen<br />
dem primären Entwicklerkreis aus, andererseits<br />
traten Thyssen-Henschel zusammen mit Siemens<br />
Verkehrstechnik sowie deutlich später noch die<br />
Adtranz dem Entwicklerkreis bei. Hier ist n<strong>eb</strong>en<br />
vielen anderen damaligen dynamischen Jungingenieuren<br />
insbesondere Hans Georg Raschbichler<br />
zu erwähnen, dem es gelang, zunächst unter<br />
Bölkow bei MBB <strong>und</strong> dann ab 1974 bei Thyssen-<br />
Henschel unter dem als „Sonnenkönig von der<br />
Ruhr” bekannten früheren Vorstandsvorsitzenden<br />
von Thyssen, Dieter Spethmann, die Magnetbahn<br />
als neues Verkehrsprodukt Fliegen auf Höhe Null<br />
zu platzieren <strong>und</strong> die technologische Entwicklung<br />
unter der Federführung von Thyssen voranzutreiben.<br />
Gleichzeitig fand auf der politischen Ebene ein<br />
Paradigmenwechsel hin zu mehr forschungspolitischer<br />
Einflussnahme statt. Danach sollte auch ein<br />
potenzieller Betreiber frühzeitig in die Forschung<br />
eing<strong>eb</strong><strong>und</strong>en werden.<br />
Die Transrapid-Versuchsanlage wurde ab 1982<br />
an eine neue staatliche Erprobungs- <strong>und</strong> Betreibergesellschaft,<br />
die Magnetbahn Versuchs- <strong>und</strong><br />
Planungsgesellschaft (MVP), bestehend aus den<br />
Gesellschaftern Deutsche Bahn (DB), Lufthansa<br />
<strong>und</strong> Industrie Anlagen Gesellschaft (IABG) transferiert,<br />
die das neue Transportsystem aus Sicht eines<br />
neutralen Gutachters testen <strong>und</strong> bewerten sollte.<br />
Die damals noch staatliche IABG konzentrierte<br />
sich auf die Tests <strong>und</strong> Versuche mit dem Magnetbahnsystem<br />
im Emsland. Dabei prallten auch eine<br />
Vielfalt von Einzelinteressen aufeinander, wobei<br />
die Spannweite von enthusiastischen Förderern bis<br />
zu engstirnigen Verhinderern aus dem Kreis konventionell<br />
denkender Rad/Schiene-Vertreter <strong>und</strong><br />
auf Abgrenzung bedachter Ministerialer reichte.<br />
Dadurch war es nur sehr schwer möglich, einen<br />
gemeinsamen Entwicklungs- <strong>und</strong> Forschungskorridor<br />
abzustecken, den alle Beteiligten mittragen<br />
wollten <strong>und</strong> konnten. Somit behinderten politische<br />
<strong>und</strong> industrielle Kurzsichtigkeit, technologisches<br />
Unverständnis, interne <strong>und</strong> ministerielle Querelen,<br />
begrenzte Budgets, fehlende langfristige Verbindlichkeit<br />
von Planung <strong>und</strong> Förderung <strong>und</strong> zu<br />
schwache Entschlusskraft der Entscheidungsträger<br />
die frühzeitige Anwendung der Magnetbahn in<br />
Deutschland. Daher gelangte die Magnetbahn erst<br />
einmal für einige Jahre in eine entwicklungstechnische<br />
Warteschleife.<br />
China hat inzwischen mit dem Bau der Magnetbahnstrecke<br />
in Pudong gezeigt, wie innerhalb von<br />
gut zwei Jahren ein gänzlich neues Verkehrssystem,<br />
zwar auf deutschem Technologie-Knowhow-Transfer<br />
beruhend, aufg<strong>eb</strong>aut <strong>und</strong> nach insgesamt r<strong>und</strong><br />
drei Jahren erfolgreich in Betri<strong>eb</strong> genommen <strong>und</strong><br />
anschließend betri<strong>eb</strong>en werden kann (Bild 9).<br />
Es zeigt sich hier wie dort, dass die Magnetbahnentwicklung<br />
häufig mit der Vision von Einzelpersonen<br />
<strong>und</strong> Persönlichkeiten verb<strong>und</strong>en ist.<br />
110 (2012) Heft 3<br />
Mussten dann diese Protagonisten von der politischen<br />
oder wirtschaftlichen Bühne abtreten, war<br />
mit gravierenden Beeinträchtigungen im Magnetbahnbereich<br />
zu rechnen. Dies gilt für die Förderer<br />
aus Kreisen sozialliberalen Koalition aus den frühen<br />
70er Jahren <strong>und</strong> reicht über die Forschungsminister<br />
Bild 6:<br />
Transrapid 09, 200.<br />
(Foto: A. Stephan).<br />
Bild 7:<br />
Transrapid-Versuchsanlage-Emsland<br />
(TVE)<br />
(Grafik: Wikipedia).<br />
107
Magnetbahnen<br />
Bild 8:<br />
Transrapid 06, 1983 (TVE. (Foto: IABG).<br />
Heinz Riesenhuber <strong>und</strong> Jürgen Rüttgers bis zu den<br />
Verkehrsministern Günther Krause <strong>und</strong> Matthias<br />
Wissmann, die in den 1990er Jahren aus Magnetbahngegnern<br />
in ihrem Hause die berühmten<br />
Wendehälse machten, leider aber den wichtigen<br />
Spatenstich für den Beginn der Bauarbeiten vor<br />
dem nächsten Minister- oder Regierungswechsel<br />
nicht mehr realisieren konnten. Mit der Tagespresse<br />
<strong>und</strong> den Grünen kam es in diesen Jahren zu wahren<br />
Schlagzeilenschlachten. Stichworte wie Milliardengrab,<br />
Stelzenbahn, Tiefflieger <strong>und</strong> Presslufthammerniveau<br />
gingen damals durch die Medien. Dies<br />
waren noch die fre<strong>und</strong>lichsten Bezeichnungen,<br />
aber durch stetige Konfrontation der Vorurteile<br />
mit objektiven Messdaten <strong>und</strong> Fahrten mit den<br />
Versuchsfahrzeugen auf der TVE kam es zu einer<br />
kontinuierlichen Objektivierung des Wissens <strong>und</strong> zu<br />
einer generell positiven Gr<strong>und</strong>haltung bei Politikern<br />
aller Couleurs <strong>und</strong> der Bevölkerung.<br />
Bild 9:<br />
Transrapid 08/Shanghai, 2002 (Foto: Trans rapid International).<br />
Parallel zur Technologieentwicklung wurden kontinuierlich<br />
Anwendungs- <strong>und</strong> Machbarkeitsstudien<br />
für das In- <strong>und</strong> Ausland durchgeführt. In Deutschland<br />
wurden folgende Anwendungsstudien auf der<br />
Basis von Kabinettsbeschlüssen zunächst auf den<br />
<strong>und</strong> dann wieder vom Weg g<strong>eb</strong>racht:<br />
• Schnellbahnstrecke Köln – Frankfurt, gestoppt<br />
wegen der politischen Forderung nach Integration<br />
dieser Strecke in das europäische Hochgeschwindigkeitsnetz,<br />
zum Beispiel in die Verbindung<br />
Paris – Brüssel – Köln – Amsterdam (1986)<br />
• Flughafenverbinder Essen – Flughafen Düsseldorf<br />
– Flughafen Köln/Bonn, gestoppt 1989 aufgr<strong>und</strong><br />
der Nichterfüllung der FDP-Forderung nach<br />
100 % privater Finanzierung, dem Konkurrenzdenken<br />
der beteiligten Flughäfen <strong>und</strong> aufgr<strong>und</strong><br />
von Überlegungen, nach der Wiedervereinigung<br />
Deutschlands verstärkt Ost-West Verbindungen<br />
auszubauen.<br />
• Schnellbahnstrecke Berlin – Schwerin – Hamburg,<br />
ursprünglich als Symbol der deutschen Einheit deklariert,<br />
aber im Jahr 2000 aufgr<strong>und</strong> zu geringer<br />
Wirtschaftlichkeit gestoppt. Eine damals durchgeführte<br />
Verkehrsprognose wies gegenüber älteren<br />
Erg<strong>eb</strong>nissen ein geringeres Verkehrsaufkommen<br />
zwischen Berlin <strong>und</strong> Hamburg auf. Die Demission<br />
des damals zuständigen B<strong>und</strong>esverkehrsministers<br />
Günther Krause, der sich für die Magnetbahn als<br />
flüsternden Pfeil begeisterte <strong>und</strong> einsetzte, führte<br />
zum Verlust des wichtigsten verkehrspolitischen<br />
Entscheidungsträgers für das Projekt. Der Wechsel<br />
der B<strong>und</strong>esregierung 1998 von Schwarz-Gelb zu<br />
Rot-Grün trug <strong>eb</strong>enfalls dazu bei, das Transrapid-<br />
Projekt zu beenden.<br />
• Regionalschnellbahn Metrorapid, Düsseldorf –<br />
Dortm<strong>und</strong>, gestoppt 2003, als politisches Opfer<br />
der Landesregierung Nordrhein-Westfalen für die<br />
rot-grüne Regierung<br />
• Flughafenanbindung München, gestoppt 2008<br />
wegen Kostenerhöhung für den konventionellen<br />
Bauteil <strong>und</strong> aufgr<strong>und</strong> der Demission des starken<br />
Befürworters <strong>und</strong> früheren Ministerpräsidenten<br />
Edm<strong>und</strong> Stoiber <strong>und</strong> seiner Nachfolger. Es ging<br />
damals um eine Projektkostenerhöhung auf über<br />
3 Mrd. EUR. Im Vergleich zu den heute aktuellen<br />
finanzwirtschaftlichen Verpflichtungen von<br />
Deutschland im Kontext mit der europäischen<br />
Finanzkrise wahrlich Peanuts.<br />
Mit dem Stopp aller bisherigen inländischen Anwendungsprojekte<br />
konzentrierte sich die Entwicklerindustrie<br />
auf das Ausland. Insofern findet nur<br />
noch dort eine kommerzielle Anwendung der in<br />
Deutschland über viele Jahre geförderten <strong>und</strong><br />
zur Einsatzreife g<strong>eb</strong>rachten Magnetschw<strong>eb</strong>etechnik<br />
statt. Mit der Weiterentwicklung des Rad/<br />
Schiene-Systems <strong>und</strong> der nur noch sehr begrenzt<br />
stattfindenden komponentenbezogenen Optimie-<br />
108 110 (2012) Heft 3
Magnetbahnen<br />
rung im Magnetbahnsystem reduzieren sich die<br />
Vorteile der Magnetbahn zunehmend, um mit<br />
ihm die sogenannte Geschwindigkeitslücke zwischen<br />
Eisenbahn <strong>und</strong> Flugzeug effektiv zu schließen,<br />
was sich als ein Trugschluss der Ingenieure<br />
erwies. Die Erg<strong>eb</strong>nisse der technologischen Weiterentwicklung<br />
der verschiedenen Verkehrsträger<br />
reflektieren häufig auf deren Höchstgeschwindigkeit<br />
<strong>und</strong> berücksichtigten nicht die erforderliche<br />
Gesamtreisezeit.<br />
Die Machbarkeitsstudien für aussichtsreiche ausländische<br />
Transrapid-Strecken unter Beteiligung<br />
deutscher Experten führten jedoch bisher auch noch<br />
nicht zu den erhofften weiterführenden Anwendungen<br />
der Transrapid-Technik. Wesentliche Machbarkeitsstudien<br />
in der jüngeren Vergangenheit, zum<br />
Teil mit integriertem Systemvergleichen zur Rad/<br />
Schiene-Technik, waren:<br />
• Amsterdam – Groningen (Zuiderzeelejn, Niederlande),<br />
2005<br />
• Berlin – Prag – Wien – Budapest (paneuropäischer<br />
Verkehrskorridor IV), 2005/2006<br />
• Hochgeschwindigkeitsstrecke Mekka – Medina<br />
(Saudi Arabien), 2007<br />
• verschiedene Strecken in den USA ab 1997 (unter<br />
anderem Las Vegas – Prim – Los Angeles, Flughafenanbindung<br />
Pittsburgh, Baltimore – Washington)<br />
• London – Manchester – Glasgow (Ultraspeed<br />
Project)<br />
• verschiedene Strecken in der Golfregion (unter anderem<br />
Bahrain – Katar, Abu Dhabi – Dubai) ab 2007<br />
Bild 10:<br />
Geplante Transrapid-Strecke Teneriffa, 2011 (Foto: Planungsgemeinschaft<br />
IBV/IFB).<br />
bis 2045. Derzeit wird die Verlängerung der Teststrecke<br />
in Yamanashi von 18,4 auf 42,2 km vorbereitet.<br />
Hinsichtlich Versuchsfahrzeuge wurden in Japan 14<br />
verschiedene Vorserienfahrzeuge getestet, um unter<br />
anderem die optimale aerodynamische Fahrzeugform<br />
zu finden. Das entscheidende Kriterium für die<br />
weitere Planung ist, dass die Central Japan Railway<br />
Anzeige<br />
Zurzeit werden für das Transrapid-System im Ausland<br />
drei Anwendungsstrecken diskutiert. Dies sind<br />
eine Verbindung des Nord- mit dem Südteil der Insel<br />
Teneriffa <strong>und</strong> den beiden Flughäfen [6; 7] (Bild 10),<br />
die Verbindung der beiden Großstädte Rio de Janeiro<br />
<strong>und</strong> Sao Paulo in Brasilien, die als PPP-Konzept realisiert<br />
werden soll, sowie eine private Initiative für eine<br />
Magnetbahn-Strecke in der Türkei. In diesem Kontext<br />
sei für weitere Details verwiesen auf die Aufsätze<br />
von Peter Mnich, wo unter Letzte Chance in Europa<br />
[4] <strong>und</strong> Magnetbahn erhält weltweit neue <strong>Chancen</strong> [5]<br />
auf die aktuelle Situation der Anwendungsplanungen<br />
<strong>und</strong> technologischen Entwicklungslinien eingegangen<br />
wird.<br />
5 Schwerpunkte der internatio nalen<br />
Magnetbahnentwicklung<br />
In Japan setzt man seit Jahrzehnten auf die Entwicklung<br />
der supraleitenden Magnetbahn MLX (Bild 11)<br />
zwischen Tokyo <strong>und</strong> Osaka <strong>und</strong> plant die Eröffnung<br />
der Chuo Shinkansen-Strecke zwischen Tokyo <strong>und</strong><br />
Nagoya in 2027 <strong>und</strong> die volle Inbetri<strong>eb</strong>nahme der<br />
550 km langen Strecke zwischen Tokyo <strong>und</strong> Osaka<br />
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<strong>Bahnen</strong><br />
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110 (2012) Heft 3<br />
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109
Magnetbahnen<br />
Bild 11:<br />
Chuo Shinkansen/MLX Japan, 1998 (Foto: JR Central).<br />
Co. voll hinter der Entwicklung steht, ein Verhalten<br />
<strong>und</strong> eine Weitsicht, welche man sich durch den<br />
damaligen, für die deutsche Transrapid-Technik vorgesehenen<br />
Betreiber auch gewünscht hätte. Hieran<br />
zeigt sich unter anderem auch die fast über 50 Jahre<br />
reichende Tradition zur kontinuierlichen Weiterentwicklung<br />
des japanischen Schnellbahnsystems, für<br />
das alle Register neuer Technologien gezogen werden.<br />
Nachdem die chinesische Transrapid-Schnellbahntechnologie<br />
im April 2004 mit Hilfe intensiver<br />
Unterstützung durch die deutsche Systemindustrie<br />
erfolgreich in den kommerziellen Betri<strong>eb</strong> in Shanghai<br />
genommen werden konnte, verlaufen die Magnetbahnaktivitäten<br />
in China zurzeit eher zögerlich,<br />
da sich aufgr<strong>und</strong> des jüngsten Unglücks auf der Rad/<br />
Schiene-HGV-Strecke Beijing – Shanghai die notwendigen<br />
Entscheidungen für die weitere Anwendung<br />
der Magnetbahnsysteme verzögern. N<strong>eb</strong>en eigenen<br />
Magnetbahnfahrzeug-Entwicklungen wird gegenwärtig<br />
der Betri<strong>eb</strong> für eine Verlängerung der Transrapid-Strecke<br />
bis zum Flughafen Hongqiao geprüft.<br />
Hinsichtlich der Weiterentwicklung der Nahverkehrssysteme<br />
wird auf [9] verwiesen.<br />
6 Erkenntnisse zur Magnetbahnen t-<br />
wicklung im weltweiten Vergleich<br />
Das umfassendste Knowhow zum Transrapid-System,<br />
insbesondere was betri<strong>eb</strong>liche Erfahrungswerte<br />
<strong>und</strong> damit klare Verkaufsargumente angeht, wird<br />
demnächst in China vorliegen <strong>und</strong> Deutschland<br />
wird bis auf einige Kernkompetenzinseln bei der<br />
Fahrwegfirma Max Bögl im Bereich Fahrwege, bei<br />
Thyssen Krupp Transrapid im Bereich der Fahrzeug<br />
Trag- <strong>und</strong> Führkomponenten <strong>und</strong> bei Siemens bei<br />
der Antri<strong>eb</strong>s-, Leit- <strong>und</strong> Sicherungstechnik keine<br />
Federführerrolle mehr spielen können. In den<br />
Gesprächen mit ausländischen Gesprächspartnern<br />
wurde immer wieder der Beschluss der B<strong>und</strong>esregierung<br />
vom Jahr 2011 bedauert, die Transrapid-Versuchsanlage<br />
Emsland spätestens Ende des<br />
Jahres 2011 zu schließen <strong>und</strong> zeitnah mit dem<br />
Rückbau zu beginnen. Erste Mittel hierfür sind bereits<br />
in den Haushalt 2012 des BMVBS eingestellt.<br />
Die nach dem Unfall eingetretene, fast zwei Jahre<br />
lange Stillstandsphase hat der Weiterentwicklung<br />
der Magnetbahntechnik <strong>und</strong> deren Anwendung<br />
nicht nur national sondern auch weltweit schwer<br />
belastet.<br />
Im Zusammenhang mit der staatlichen Förderung<br />
von Forschung <strong>und</strong> Entwicklung auf dem G<strong>eb</strong>iet<br />
der Magnetbahnsysteme in Deutschland muss man<br />
feststellen, dass durch die primäre Ausrichtung des<br />
technologiepolitischen Magnetbahnprogramms seit<br />
1979 im Hochgeschwindigkeitsverkehr auf dem G<strong>eb</strong>iet<br />
neuer innovativer Nahverkehrssysteme keine<br />
Weiterentwicklung mehr stattgef<strong>und</strong>en hat obwohl<br />
es bereits Mitte der 70er Jahre des letzten Jahrh<strong>und</strong>erts<br />
in Deutschland eine Reihe von Prototypfahrzeugen<br />
für den Einsatz der Magnetbahn im niedrigen<br />
<strong>und</strong> mittleren Geschwindigkeitsbereich gab, wie<br />
zum Beispiel das System Transurban <strong>und</strong> die M-Bahn<br />
mit Permanentmagneten von der AEG. Zu einem<br />
kurzen Aufflammen der EMS-Technik mit Kurzstatorantri<strong>eb</strong><br />
bei einer Nah- <strong>und</strong> Regionalverkehrsanwendung<br />
kam es nochmals mit dem Starlim-Projekt von<br />
Thyssen in den 1980er Jahren.<br />
7 Erkenntnisse<br />
Die Magnetbahn ist eine Zukunftstechnologie, deren<br />
verkehrliche <strong>und</strong> wirtschaftliche Wirkungen<br />
sich erst weit in der Zukunft manifestieren werden.<br />
Jeder Versuch, diese langfristigen Effekte zu<br />
quantifizieren, muss daher von einer dynamischen<br />
Bewertung des Verkehrssystems unter verschiedenen<br />
Szenarien ausgehen. Damit muss aber auch einer<br />
neuen Verkehrstechnologie mit ausgewiesenen<br />
verkehrswirtschaftlichen <strong>und</strong> umweltbezogenen<br />
Nutzen ein Zugang in das Gesamtverkehrssystem,<br />
<strong>und</strong> wenn es nur zunächst als Nischenprodukt ist,<br />
gewährt werden. Die Vergangenheit hat weiterhin<br />
gezeigt, dass für die Entwicklung <strong>und</strong> Durchsetzung<br />
von neuen Technologien es visionärer<br />
Manager <strong>und</strong> Politiker bedarf, die überzeugt sind<br />
von ihrer Sache, ihr Ziel mit Beharrlichkeit <strong>und</strong><br />
Weitblick verfolgen <strong>und</strong> bereit sind, auch Risiko<br />
zu übernehmen. Hier ist eine langfristig angelegte<br />
<strong>und</strong> über mehrere Legislaturperioden fixierte Planung<br />
<strong>und</strong> finanzielle Absicherung zur Erneuerung<br />
des Verkehrssystems im Bahnsektor notwendig.<br />
110 110 (2012) Heft 3
Magnetbahnen<br />
Protagonisten für den Transrapid auf politischer Ebene gab<br />
es insbesondere in den 1970er <strong>und</strong> 1980er Jahren, wo sowohl<br />
Minister als auch im operativen Bereich der Industrie Verantwortliche<br />
sich voll inhaltlich mit den neuen Technologien<br />
identifizierten <strong>und</strong> diese gegen alle inneren <strong>und</strong> äußeren Widerstände<br />
durchsetzten. N<strong>eb</strong>en Frankreich war Deutschland<br />
damals Technologietreiber im Bahnsektor, ist es jedoch mit<br />
dem Erstarken der asiatischen Länder wie China <strong>und</strong> Korea<br />
aber auch Spanien längst nicht mehr. Die frühere symbiotische<br />
Verbindung von Verkehrs-, Wirtschafts- <strong>und</strong> Forschungspolitik<br />
sowie Bahnforschung unter Einschluss von Betreiber<strong>und</strong><br />
Entwickler-Knowhow, wie man es teilweise noch im<br />
Ausland findet, ist in Deutschland leider nicht mehr en vogue.<br />
Vielmehr wird eine weitgehende Aufgabenteilung propagiert,<br />
welche in der Regel bei der Entwicklung eines Verkehrssystems<br />
nur suboptimale Lösungen erbringen kann. Ein Missstand, der<br />
langfristige Technologieinvestitionen wie die Magnetbahn bei<br />
uns erh<strong>eb</strong>lich erschwert hat. Der Bau <strong>und</strong> die Inbetri<strong>eb</strong>nahme<br />
der Magnetbahnstrecke in Shanghai ist ein Symbol dafür, wie<br />
durch Konzentration aller Befugnisse <strong>und</strong> Macht auf einen<br />
Entscheidungsträger, in China war dies „Commander“ Wu Xiangming<br />
als Direktor des National Maglev Transportation Engineering<br />
Research and Development Center, ein komplexes<br />
Verkehrsinfrastrukturprojekt innerhalb kürzester Zeit realisiert<br />
werden konnte. Es ist zu wünschen, dass dies auch für den<br />
einen oder anderen Magnetbahn-Anwendungsfall im Ausland<br />
möglich wird, damit die Magnetschw<strong>eb</strong>etechnik noch in den<br />
ersten drei Jahrzehnten des neuen Jahrh<strong>und</strong>erts ihren weltweiten<br />
Markteingang finden kann <strong>und</strong> nicht für immer ad acta<br />
gelegt wird.<br />
AUTORENDATEN<br />
Dipl.-Ing. Eckert Fritz (43), Studium<br />
an der Hochschule für Verkehrswesen<br />
„Friedrich List“ <strong>und</strong> TU Dresden; seit 1995<br />
wissenschaftlicher Mitarbeiter <strong>und</strong> seit<br />
2002 Projektleiter im Institut für Bahntechnik<br />
GmbH.<br />
Adresse: Institut für Bahntechnik GmbH,<br />
Wiener Str. 114-116, 01219 Dresden,<br />
Deutschland;<br />
Fon: +49 351-87759-71, Fax: -90;<br />
E-Mail: ef@bahntechnik.de<br />
Dipl.-Wirt.-Ing. Michael Witt (63),<br />
Studium an der Technischen Universität<br />
Karlsruhe; seit 2009 Fachg<strong>eb</strong>ietsleiter<br />
Transport Infrastruktur Lahmeyer Rhein-<br />
Main GmbH.<br />
Adresse: Lahmeyer Rhein-Main GmbH,<br />
Friedberger Str. 173, 61118 Bad Vilbel;<br />
Deutschland;<br />
Fon: +49 6101-55-1225, Fax: -1940;<br />
E-Mail: michael.witt@lahmeyer-rheinmain.de<br />
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Literatur<br />
[1] Rogg, D.; Schulz, H.: Systementscheidung bei der Magnetschw<strong>eb</strong>etechnik.<br />
In: ETR 1978, Sonderdruck Heft 11, S. 721–728.<br />
[2] Notizen aus einem Gespräch mit Gerd Hugenberg, Ende November<br />
2011 in Meppen.<br />
[3] Fritz, E.; Mnich, P.: Magnetbahnsystem auf der Insel Teneriffa. In:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109 (2011), Heft 10, S. 514–519.<br />
[4] Interview mit Ricardo Melchior: Schnelle Fahrt in den Umweltschutz<br />
mit dem Transrapid. In: Eisenbahntechnische R<strong>und</strong>schau Nr. 10,<br />
Oktober 2011, S. 48–51<br />
[5] Mnich, P.: Letzte Chance in Europa? In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109<br />
(2011), Heft 10, S. 510-512.<br />
[6] Mnich, P.: Magnetbahn erhält weltweit neue <strong>Chancen</strong>. In: Eisenbahntechnische<br />
R<strong>und</strong>schau Nr. 10 Oktober 2011, S. 52–53.<br />
[7] Mnich, P.; Rogg, D.; Witt, M.:Stand <strong>und</strong> Vergleich der Magnetschnellbahnsysteme<br />
in Deutschland <strong>und</strong> Japan. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 97<br />
(1999), Heft 12, S. 410–420.<br />
[8] Maglev 2011 in Südkorea. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109 (2011),<br />
Heft 12, S. 642–646.<br />
Helles Licht.<br />
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Nachrichten <strong>Bahnen</strong><br />
BR 430 für S-Bahn Rhein-Main<br />
Weitere 90 vierteilige elektrische Tri<strong>eb</strong>züge<br />
der BR 430 wird Bombardier (BT) für<br />
BR 430 für S-Bahn Rhein-Main (Foto: Bombardier).<br />
DB Regio liefern. Damit soll ab 2014 das<br />
S-Bahn-Teilnetz Kleyer mit jährlich r<strong>und</strong><br />
7 254 000 Zugkilometer der S-Bahn<br />
Rhein-Main bedient werden. Der Auftragswert<br />
beträgt r<strong>und</strong> 500 Mio. EUR. Die<br />
als Nachfolger der Baureihe 420 für die<br />
S-Bahn in Stuttgart konzipierten Tri<strong>eb</strong>züge<br />
der BR 430 (<strong>eb</strong> 4-5/2009, S. 241)<br />
verfügen über 24 elektrische Schwenk-<br />
Schi<strong>eb</strong>etüren für den schnellen <strong>und</strong><br />
barrierefreien Fahrgastwechsel. Für mehr<br />
Fahrgastkomfort bei der Mitnahme von<br />
Fahrrädern erhalten die Züge einen<br />
großzügigen Mehrzweckbereich. Eine<br />
energiesparende indirekte LED-Beleuch-<br />
tung wird in die Gepäckablagen integriert.<br />
Sämtliche Übergänge zwischen den<br />
Wagen sind begehbar. Informationen zu<br />
Anschlusszügen sollen über ein Reisenden-Informationssystem<br />
mit jeweils<br />
einem Monitor in jedem Eingangsbereich<br />
in Echtzeit angezeigt werden.<br />
Videoüberwachung <strong>und</strong> die große Transparenz,<br />
durch die sich das Innere des<br />
Zuges in seiner kompletten Länge gut<br />
einsehen lässt, erhöhen die subjektive<br />
Sicherheit der Fahrgäste. Die Höchstgeschwindigkeit<br />
beträgt 140 km/h. Die<br />
Produktion erfolgt bei BT sowie bei<br />
Alstom.<br />
Buntmetalldi<strong>eb</strong>stähle bei der DB rückläufig<br />
Die DB <strong>und</strong> ihre Verkehrsk<strong>und</strong>en hatten<br />
auch 2011 stark unter Buntmetalldi<strong>eb</strong>stählen<br />
<strong>und</strong> deren Auswirkungen zu<br />
leiden. Die Zahl der Delikte stieg von<br />
2 000 im Vorjahr um die Hälfte auf 3 000.<br />
Dabei war der Anstieg im ersten Halbjahr<br />
besonders stark, so gab es im F<strong>eb</strong>ruar die<br />
dreifache Deliktzahl gegenüber dem<br />
Vorjahr. Entsprechend stiegen auch der<br />
Instandsetzungsaufwand von 10 auf<br />
15 Mio. EUR <strong>und</strong> die Betri<strong>eb</strong>sstörungen<br />
von 8 000 betroffenen Zügen mit 138 000<br />
Verspätungs minuten auf 11 000 Züge mit<br />
150 000 min (alle Zahlen ger<strong>und</strong>et). Regionale<br />
Schwerpunkte waren wieder der<br />
Osten Deutschlands <strong>und</strong> das B<strong>und</strong>esland<br />
Nordrhein-Westfalen. Im Juni 2011 hat<br />
sich jedoch der Trend deutlich umgekehrt,<br />
offenk<strong>und</strong>ig als Folge eines neuen<br />
Sicherheitskonzeptes mit neuer Überwachungstechnik<br />
<strong>und</strong> besserer Bestreifung<br />
der Strecken. In einzelnen Monaten des<br />
zweiten Halbjahres lagen die Deliktzahlen<br />
schon unter denen des Vorjahres.<br />
Anbindung Jade-Weser-Port verzögert<br />
Die leistungsfähige, wirtschaftlich <strong>und</strong><br />
ökologisch vernünftige Anbindung des<br />
Jade-Weser-Port an das elektrifizierte DB-<br />
Streckennetz kann sich aus Sicht der DB<br />
vielleicht bis mindestens 2018 verzögern.<br />
Als Gr<strong>und</strong> nennt das Unternehmen die<br />
noch immer nicht abgeschlossene einvernehmliche<br />
Planung, wie ein höhengleicher<br />
Bahnübergang im Stadtg<strong>eb</strong>iet Oldenburg<br />
beseitigt werden soll. Ab Einreichung der<br />
Unterlagen beim Eisenbahn-B<strong>und</strong>esamt<br />
müsse mit jeweils zwei bis zweieinhalb<br />
Jahren für das Planfeststellungsverfahren<br />
sowie für die Baudurchführung gerechnet<br />
werden <strong>und</strong> dazwischen etwa ein Jahr für<br />
die Bauvorbereitungen; diese Schätzungen<br />
gelten noch mit der optimistischen Annahme,<br />
dass es keine Verzögerungen gibt.<br />
Auch eine Klage der Stadt Oldenburg<br />
gegen zwei Planfeststellungsbeschlüsse<br />
bezeichnet die DB als nicht hilfreich.<br />
Probleme mit Velaro D<br />
Tri<strong>eb</strong>zug Velaro D DB-Baureihe 407 (Foto: Jochen Schmidt, Juli 2011).<br />
Die DB hat mit Siemens über eine Ausgleichsleistung für<br />
die verspätete Lieferung der 16 ICE-Tri<strong>eb</strong>züge Baureihe<br />
407 verhandelt. Diese hätten schon im Herbst 2011<br />
ausgeliefert werden sollen. Probleme mit einem Zulieferer<br />
bei der Zugsicherheitstechnik <strong>und</strong> daraus resultierende<br />
Zulassungsprobleme haben aber dazu geführt, dass<br />
nach derzeitigem Stand zehn Züge rechtzeitig zum<br />
Winterfahrplanwechsel 2012 kommen sollen <strong>und</strong> die<br />
übrigen erst noch später. Medienberichte sprechen von<br />
der DB-Forderung nach einem unentgeltlichen 17. Zug<br />
oder etwa 30 Mio. EUR als Gegenwert. (Kommentar<br />
Seite 118).<br />
112 110 (2012) Heft 3
<strong>Bahnen</strong> Nachrichten<br />
Weitere Elektrostar-Tri<strong>eb</strong>züge für Southern<br />
Die britische Eisenbahngesellschaft Southern<br />
hat bei Bombardier (BT) 26 weitere Elektrostar-Tri<strong>eb</strong>züge<br />
class 377 bestehend aus fünf<br />
Wagen bestellt. Der Auftrag hat einen Wert<br />
von r<strong>und</strong> 227 Mio. EUR. Die Fahrzeuge<br />
werden im BT-Werk in Derby gefertigt. Mit<br />
der Produktion wird in der zweiten Jahreshälfte<br />
2012 begonnen. Bereits 205 Tri<strong>eb</strong>züge<br />
dieser Baureihe sind im Einsatz. Mit den<br />
neuen Zügen sollen die nachfragestärksten<br />
Metrolinien der Southern Richtung Victoria<br />
Station verstärkt werden.<br />
Zulassung<br />
TGV Euro Duplex<br />
Neue Doppelstock-Tri<strong>eb</strong>züge der SNCF<br />
absolvieren weiterhin Zulassungsfahrten<br />
weit innerhalb Deutschlands (Bild). Ihr für<br />
Ende März 2012 angekündigter Einsatz in<br />
der Relation Paris – Saarbrücken – Frankfurt<br />
am Main (<strong>eb</strong> 12/2011, S. 689) verzögert<br />
sich jedoch einer regionalen Pressemeldung<br />
zufolge wegen Zulassungsproblemen.<br />
TGV Duplex 4701 <strong>und</strong> 4702 auf der Saalbahn bei Etzelbach, 2 km westlich Haltepunkt Uhlstädt (Foto: Jochen Schmidt,<br />
13.01.2012).<br />
Neue Fahrzeuge für die Matterhorn-Gotthard-Bahn<br />
Die Matterhorn-Gotthard-Bahn (MGB)<br />
erneuert <strong>und</strong> ergänzt ihren Fahrzeugpark<br />
bei Stadler in Bussnang. Der Auftrag<br />
über 106 Mio. CHF umfasst einen vierteiligen<br />
<strong>und</strong> sechs dreiteilige Niederflur-Panorama-Gelenktri<strong>eb</strong>züge<br />
Typ Komet, vier<br />
Gelenksteuerwagen zur Verstärkung der<br />
3- oder 4-teiligen Komet-Kompositionen<br />
sowie elf Niederflur-Zwischenwagen. Mit<br />
der Lieferung dieser neuen Fahrzeuge,<br />
die Reisekomfort <strong>und</strong> Zugkapazitäten<br />
erhöhen <strong>und</strong> den Anforderungen des<br />
Behindertengleichstellungsgesetzes<br />
Rechnung tragen, können voraussichtlich<br />
ab Ende 2013 ältere Fahrzeuge<br />
ausgemustert werden. Die verschiedenen<br />
Kompositionen lassen sich aneinander<br />
kuppeln <strong>und</strong> bei Bedarf zu Neun-Wagen-<br />
Zügen verlängern. Ab dem Jahr 2014<br />
str<strong>eb</strong>t MGB zwischen Fiesch <strong>und</strong> Zermatt<br />
eine Taktverdichtung an. Derzeit setzt<br />
die Bahn an Spitzentagen zwischen Brig<br />
<strong>und</strong> dem Aletschg<strong>eb</strong>iet Entlastungsbusse<br />
ein. Die neuen Niederflur-Zwischenwagen<br />
lassen sich an die bestehenden<br />
Komet-Tri<strong>eb</strong>züge, die von MGB <strong>und</strong><br />
Stadler Rail gemeinsam entwickelt wurden,<br />
kuppeln <strong>und</strong> ermöglichen mit einem<br />
<strong>eb</strong>enerdigen Einstieg ein behindertengerechtes<br />
Ang<strong>eb</strong>ot. Die Finanzierung<br />
erfolgt durch eine öffentliche Anleihe in<br />
Höhe von 100 Mio. CHF.<br />
Komet für die Matterhorn-Gotthard-Bahn (Foto: Stadler).<br />
Weitere FLIRT-Tri<strong>eb</strong>züge für Helsinki<br />
Stadler hat von der finnischen Junakalusto<br />
Oy eine Bestellung für weitere neun FLIRT-<br />
Tri<strong>eb</strong>züge erhalten. Dabei handelt es sich<br />
um eine Option aus dem Vertrag von<br />
2006 über 32 FLIRT für die S-Bahn Helsinki.<br />
Der Auftragswert beträgt insgesamt<br />
r<strong>und</strong> 54 Mio. EUR. Eingesetzt werden die<br />
neuen Fahrzeuge vor allem auf der neuen<br />
S-Bahn-Ringlinie vom Zentrum zum Flughafen,<br />
die bis Dezember 2014 fertig sein<br />
soll. Die ersten Fahrzeuge sind bereits seit<br />
drei Jahren in Betri<strong>eb</strong>.<br />
Zu den Besonderheiten der für Helsinki<br />
hergestellten Fahrzeuge gehören die<br />
breite finnischen Spurweite 1524 mm <strong>und</strong><br />
das größere Lichtraumprofil sowie die<br />
Ausrüstung für Temperaturen bis –40 °C.<br />
Die thermische Isolation der Wagenkästen<br />
ist 50 bis 100 % stärker als üblich, die<br />
Fenster sind dreifach verglast. Die Klimaanlage<br />
wurde um eine Wärmerückgewinnungsanlage<br />
ergänzt, die mit warmer<br />
Abluft des Fahrgastraumes die angesaug te<br />
kalte Frischluft vorwärmt <strong>und</strong> dadurch Energie<br />
einspart. Heizlüfter in den Eingangsbereichen<br />
sollen beim Fahrgastwechsel das<br />
Innenraumklima möglichst konstant<br />
FLIRT-Tri<strong>eb</strong>zug für Helsinki (Foto: Stadler).<br />
110 (2012) Heft 3<br />
113
Nachrichten <strong>Bahnen</strong><br />
halten. Die 4-teiligen Tri<strong>eb</strong>züge verfügen<br />
über 260 Sitzplätze, einen Niederfluranteil<br />
von gut 80 %, ein behindertengerechtes<br />
WC <strong>und</strong> einen Multifunktionsraum für<br />
Rollstühle, Kinderwagen oder Fahrräder.<br />
Dank der finnischen Wagenkastenbreite<br />
von 3,2 m (statt 2,9 m in den meisten<br />
Ländern Europas) ist problemlos eine<br />
komfortable 3+2-Bestuhlung möglich. Ein<br />
Informationssystem mit elf Flachbildschirmen<br />
liefert Angaben über den Fahrplan,<br />
die nächsten Anschlüsse oder das Wetter.<br />
Sechs SOS-Sprechstellen ermöglichen den<br />
Kontakt mit Tri<strong>eb</strong>fahr zeugführer oder<br />
Zugbegleiter. Der Zug erreicht eine Geschwindigkeit<br />
von 160 km/h <strong>und</strong> verfügt<br />
vorerst über die finnische Zugsicherung<br />
EBICAB, wobei eine spätere Umrüstung<br />
auf das europäische ETCS-System vorgesehen<br />
ist.<br />
Junakalusto Oy wurde 2004 von den<br />
Städten Helsinki, Espoo, Vantaa <strong>und</strong> Kauniainen<br />
zu 65 % <strong>und</strong> den Finnischen<br />
Staatsbahnen VR Ltd zu 35 % als Fahrzeuggesellschaft<br />
gegründet. Sie kauft<br />
<strong>und</strong> unterhält Fahrzeuge, welche sie der<br />
VR für den Betri<strong>eb</strong> zur Verfügung stellt.<br />
Dieselelektrische Lokomotiven von Vossloh<br />
Das britische Güterverkehrsunternehmen<br />
Direct Rail Services (DRS) hat bei Vossloh<br />
15 dieselelektrische Lokomotiven EURO-<br />
LIGHT bestellt, die gemeinsam mit dem<br />
K<strong>und</strong>en spezifisch für den Markt in Großbritannien<br />
entwickelt wurden <strong>und</strong> ab<br />
2013 geliefert werden sollen. Besonderheit<br />
ist die mit 79 t vergleichsweise geringe<br />
Dienstmasse für den Einsatz auf N<strong>eb</strong>enbahnen<br />
bei gleichzeitig hoher<br />
Leistung 2 800 kW <strong>und</strong> Höchstgeschwindigkeit<br />
160 km/h. Die Schwestermodelle<br />
EURO 3000 <strong>und</strong> EURO 4000 sind 88 t <strong>und</strong><br />
123 t schwer. Letztere wird mit 3200 kW<br />
als leistungsstärkste europäische Diesellokomotive<br />
bezeichnet. Schon 77 Stück<br />
wurden in Deutschland, Spanien, Portugal,<br />
Frankreich, Belgien, Schweden, Norwegen<br />
<strong>und</strong> Israel verkauft, womit dieser<br />
Typ an nahezu alle europäischen Sicherheits-<br />
<strong>und</strong> Umweltstandards einmal angepasst<br />
wurde. Ein weiterer Auftrag über<br />
sechs dieser Lokomotiven, zu liefern ab<br />
Januar 2013, kam frisch von Voies Ferrées<br />
Locales et Industrielles (VFLI), dem drittgrößten<br />
französischen Eisenbahnbetreiber.<br />
Raumnutzung unter Sedrun<br />
Die Idee eines Bahnhofs Porta Alpina<br />
800 m tief unter Sedrun mit 80 Mio. CHF<br />
Investitionen war als wirtschaftlich <strong>und</strong><br />
bahnbetri<strong>eb</strong>lich unrealistisch verworfen<br />
worden, nachdem B<strong>und</strong> <strong>und</strong> Kanton<br />
Graubünden schon für 15 Mio. CHF<br />
entsprechende Publikumsräume hergerichtet<br />
hatten. Eine private Investorengruppe<br />
sondiert jetzt ein Projekt Galleria<br />
Alpina mit Kunst- oder Technikausstellungen.<br />
Erster Desiro RUS fertiggestellt<br />
Desiro RUS auf Hilfsdrehgestellen in Krefeld (Foto: Siemens).<br />
Der erste von 38 fünfteiligen Desiro RUS für Russland (<strong>eb</strong> 1-2/2010,<br />
S. 93; <strong>eb</strong> 10/2011, S. 545) ist vom Auftragg<strong>eb</strong>er Russische Eisenbahnen<br />
(RŽD) zur Auslieferung freigeg<strong>eb</strong>en worden. Das Fahrzeug<br />
muss von Krefeld zum Fährhafen Sassnitz auf der Insel Rügen transportiert<br />
werden, was bei 4,85 m Höhe <strong>und</strong> 3,48 m Breite nicht per<br />
Schiene oder Straße geschehen kann. Daher werden die Desiro RUS<br />
auf dem Wasserweg von Krefeld über Amsterdam nach Sassnitz<br />
verbracht. Dort werden die Wagen erstmals auf Gleise mit der<br />
russischen Spurweite 1 520 mm gestellt <strong>und</strong> zum Zugverband<br />
gekuppelt. Im Frachtraum der Eisenbahnfähre werden die Regionaltri<strong>eb</strong>züge<br />
nach Ust Luga verschifft <strong>und</strong> für erste Testfahrten in<br />
ein Depot bei Sankt Petersburg g<strong>eb</strong>racht. Insgesamt haben die<br />
RŽD 54 Fahrzeuggarnituren bestellt. Die ersten 38 Einheiten werden<br />
komplett bei Siemens in Krefeld g<strong>eb</strong>aut, die restlichen 16<br />
Züge mit steigender Lokalisierung der Arbeiten auch in einer im<br />
Bau befindlichen Fabrik in der russischen Industriestadt Jekaterinburg.<br />
N<strong>eb</strong>en der Produktion übernimmt Siemens für 40 Jahre die<br />
Instandhaltung der Fahr zeuge (<strong>eb</strong> 11/2011, S. 615).<br />
114 110 (2012) Heft 3
<strong>Bahnen</strong> Nachrichten<br />
Zürcher Durchmesserlinie<br />
Die SBB hat für 40 Mio. CHF das Erstellen<br />
der bahntechnischen Ausrüstung auf<br />
der Zürcher Durchmesserlinie (<strong>eb</strong> 8-9/<br />
2010) mit dem neuen Tiefbahnhof Löwenstraße<br />
<strong>und</strong> dem 4,5 km langen Weinberg-Tunnel<br />
als Kernstücke verg<strong>eb</strong>en.<br />
Die Arbeiten sollen im Juli 2012 beginnen<br />
<strong>und</strong> im Dezember 2013 fertig sein,<br />
sodass die Strecke Mitte 2014 in Betri<strong>eb</strong><br />
gehen kann. Die Bietergemeinschaft<br />
Balfour Beatty Rail <strong>und</strong> Sersa Group<br />
(Schweiz) erhielt dabei für 4 Mio. EUR<br />
den Auftrag für Lieferung, Montage <strong>und</strong><br />
Inbetri<strong>eb</strong>nahme von 12,4 km Deckenstromschienen<br />
n<strong>eb</strong>st Übergängen auf<br />
Kettenwerk-Oberleitungen. Die Komponenten<br />
der TracFeed DSS haben sich seit<br />
vielen Jahren in verschiedenen Tunneln<br />
<strong>und</strong> Werkhallen in Deutsch land <strong>und</strong> in<br />
Skandinavien bewährt.<br />
Übergänge Kettenfahrleitung – Deckenstromschiene, Gemmenicher<br />
Tunnel bei Aachen West (<strong>eb</strong> 1-2/2009, S. 100)<br />
(Foto: Balfour Beatty Rail).<br />
Lötschberg-<br />
Basistunnel<br />
Baustelle Gotthard-<br />
Basistunnel<br />
Warnleuchten an<br />
Bahnübergängen<br />
Der B<strong>und</strong> hat die bahntechnische Ausrüstung<br />
des nur bautechnisch fertigen<br />
Röhrenabschnitts des Lötschberg-Basistunnels<br />
nicht in die oberste Prioritätenstufe<br />
aufgenommen (<strong>eb</strong> 6/2010,<br />
S. 276). Ein regionales Initiativkommitee<br />
will aber weiter für die Realisierung<br />
kämpfen.<br />
Mitte Januar haben in der Weströhre des<br />
Gotthard-Basistunnels an einer Baustelle<br />
bei Faido r<strong>und</strong> 40 Arbeiter ihre Tätigkeit<br />
abg<strong>eb</strong>rochen, weil örtlich Temperaturen<br />
bis >36 ˚C <strong>und</strong> Luftfeuchte 80 % herrschten<br />
<strong>und</strong> ges<strong>und</strong>heitliche Probleme auftraten.<br />
Die Baufirma wollte daraufhin innert<br />
drei Tagen das Lüftungssystem verbessern.<br />
Die schweizerische Zentralbahn hat bei Sanierungen<br />
höhengleicher Bahnübergänge unter<br />
anderem in Engelberg die klassischen roten<br />
Blinklichter durch rote Drehleuchten ersetzt.<br />
Diese erhöhen die Sichtbarkeit auf 180 ˚ <strong>und</strong><br />
mehr. Sie kommen bei schwach frequentierten<br />
Bahnübergängen mit parallelem Verlauf<br />
von Straße <strong>und</strong> Bahn zum Einsatz.<br />
Versuchszug für 500 km/h<br />
In China hat das Unternehmen CSR Qingdao<br />
Sifang im Dezember 2011 einen<br />
Ultra-Hochgeschwin dig keits zug vorgestellt,<br />
mit dem Fahrzeug <strong>und</strong> Fahrweg bei<br />
Geschwindigkeiten bis 500 km/h systematisch<br />
untersucht werden sollen. Die Antri<strong>eb</strong>sleistung<br />
22,8 MW ist auf alle sechs<br />
Wagen verteilt. Berichten zufolge sollen<br />
leichtgewichtige Strukturen mittels viel<br />
Faserverb<strong>und</strong>- <strong>und</strong> Nanokomponentenstoffen<br />
erreicht worden sein. Entwickelt<br />
wurde der Zug mit Förderung durch das<br />
Ministry of Railways <strong>und</strong> das Ministry of<br />
Science & Technology <strong>und</strong> mit Beiträgen<br />
von vier Universitäten.<br />
Basel bestellt neue Straßenbahnfahrzeuge<br />
Die Baseler Verkehrsbetri<strong>eb</strong>e (BVB) <strong>und</strong> Bombardier (BT) haben einen<br />
Vertrag über die Lieferung von bis zu 60 Flexity-Straßenbahnfahrzeugen<br />
unterzeichnet. Der Vertragswert beläuft sich auf r<strong>und</strong><br />
184 Mio. EUR <strong>und</strong> besteht aus mehreren Tranchen <strong>und</strong> weiteren<br />
Optionen. Vorbehaltlich des Entscheids des Großen Rats um die<br />
Bewilligung eines Darlehens sollen ab 2014 monatlich zwei Flexity in<br />
Basel eintreffen. Zunächst sollen zwei Fahrzeuge bis 2013 für die<br />
Verlängerung der Linie 8 nach Weil am Rhein geliefert werden. Die<br />
vollständig niederflurigen <strong>und</strong> mit Flexx-Achsfahrwerken ausgerüsteten<br />
Fahrzeuge sind 2,3 m breit <strong>und</strong> werden in einer fünfteiligen Variante<br />
mit 31,8 m Länge <strong>und</strong> einer Kapazität für 183 Fahrgäste <strong>und</strong> in<br />
einer si<strong>eb</strong>enteiligen 43,2 m langen Variante für 254 Fahrgäste geliefert.<br />
Insgesamt sollen 43 lange <strong>und</strong> 17 kurze Straßenbahnzüge die<br />
bisher 101 in Basel eingesetzten Fahrzeuge ersetzen. Gefertigt werden<br />
die neuen Straßenbahnen für Basel bei BT in Bautzen <strong>und</strong> Wien.<br />
Flexity Straßenbahnfahrzeuge für Basel (Designstudie: Bombardier).<br />
110 (2012) Heft 3<br />
115
Nachrichten <strong>Bahnen</strong><br />
Weitere Flexity-Züge für Frankfurt/Main<br />
Die Verkehrsgesellschaft Frankfurt am Main<br />
(VGF) hat bei Bombardier (BT) 78 hochflurige<br />
FLEXITY Swift-U-Bahn-Züge <strong>und</strong> zehn<br />
niederflurige FLEXITY Classic-Straßenbahnfahrzeuge<br />
bestellt. Die Lieferung der U-<br />
Bahn-Züge ist zwischen Januar 2014 <strong>und</strong><br />
Juni 2017 geplant, die neuen Straßenbahnfahrzeuge<br />
sollen zwischen August <strong>und</strong><br />
Dezember 2013 in Frankfurt/Main eintreffen.<br />
Die Bestellungen sind Optionen aus<br />
Verträgen von März 2006 <strong>und</strong> Juni 2002<br />
(<strong>eb</strong> 12/2000, S. 479) <strong>und</strong> haben einen<br />
Gesamtwert von etwa 191 Mio. EUR. Die in<br />
Frankfurt als U5 bezeichneten FLEXITY<br />
Swift-Züge sind 25 m lang <strong>und</strong> 2,65 m breit<br />
<strong>und</strong> können zu einer 50 m langen, auf<br />
ganzer Länge begehbaren U5-50-Einheit<br />
gekuppelt werden. Jeder Wagen bietet 48<br />
Sitzplätze <strong>und</strong> Platz für insgesamt 184<br />
Fahrgäste, der Fahrgastraum ist klimatisiert<br />
<strong>und</strong> videoüberwacht. Die ersten beiden<br />
Einheiten sind bereits geliefert worden. Der<br />
erste Einsatz ist nach Testfahrten für F<strong>eb</strong>ruar<br />
2012 geplant. Die FLEXITY Classic sind<br />
30 m lang <strong>und</strong> 2,4 m breit <strong>und</strong> besitzen<br />
konventionelle Tri<strong>eb</strong>drehgestelle, die für<br />
erhöhte Laufruhe optimiert sind. Die Beförderungskapazität<br />
beträgt 179 Fahrgäste.<br />
Beide Fahrzeugtypen werden in Bautzen<br />
gefertigt, die elektrische Ausrüstung<br />
kommt aus dem Werk Mannheim, die<br />
Drehgestelle aus Siegen. Dies ist bereits der<br />
vierte Auftrag, den die VGF an Bombardier<br />
Transportation verg<strong>eb</strong>en hat. Die Zahl der<br />
insgesamt bestellten Fahrzeuge erhöht sich<br />
damit auf 299.<br />
Nachrichten Unternehmen<br />
Windenergie bei Vattenfall<br />
Vattenfall als einer der größten Erzeuger von Offshore-Windstrom weltweit ist auch bei<br />
Festland-Anlagen höchst aktiv (Bild 1). Sämtliche Aktivitäten in beiden Bereichen sind<br />
europaweit in dem Unternehmen Vattenfall Wind Power Ltd. g<strong>eb</strong>ündelt, das mit seinen<br />
Tochterunternehmen in Schweden, Dänemark, Großbritannien, Belgien, Niederlande,<br />
Deutschland <strong>und</strong> Polen tätig ist, so in den beiden letztgenannten Ländern mit der<br />
Vattenfall Europe Windkraft GmbH mit Sitz in Hamburg.<br />
Vattenfall betreibt Anfang 2012 an Land <strong>und</strong> auf See etwa 900 Windkraftanlagen mit<br />
zusammen 1,3 GW installierter Leistung. Die Produktion 3,8 TWh/a entsprechen einem<br />
Drittel des <strong>Bahnen</strong>ergi<strong>eb</strong>edarfs der DB. Der Betri<strong>eb</strong> aller Anlagen wird von einem Operationszentrum<br />
in Esbjerg an der südwestlichen Küste Jütlands zentral gesteuert. Aktuell baut<br />
Vattenfall On- <strong>und</strong> Offshore-Windparks in Schweden, Dänemark, vor England <strong>und</strong><br />
Deutschland mit zusammen 0,6 GW Leistung. Weiterhin sollen im Herbst 2012 der Bau<br />
des Parks DanTysk in der Nordsee r<strong>und</strong> 70 km vor Sylt mit 80 Anlagen <strong>und</strong> 2013 in unmit-<br />
Bild 2: Montage alpha ventus Januar 2010 (Foto: Vattenfall/Jan Oelker).<br />
Bild 1: Windenergieaktivitäten Vattenfall,<br />
Stand April 2011 (Grafik: Vattenfall).<br />
telbarer Nähe der Bau des Parks Sandbank<br />
mit 96 Anlagen beginnen.<br />
In Fredericia hat Vattenfall ein Kompetenzzentrum<br />
für Offshore-Technologie <strong>und</strong><br />
-Installation eingerichtet, das den Knowhow-<br />
Transfer zwischen den einzelnen Ländern sicherstellt<br />
<strong>und</strong> neue Lösungen <strong>und</strong> Konzepte<br />
erarbeitet. Dabei werden besonders die Betri<strong>eb</strong>serfahrungen<br />
mit dem Park alpha ventus<br />
ausgewertet (Bild 2, <strong>eb</strong> 5/2010, S. 226–229;<br />
<strong>eb</strong> 11/2010, S. 532). Das weitere Wachstum<br />
wird in regionalen Projektentwicklungsteams<br />
vorangetri<strong>eb</strong>en.<br />
Bei der Planung, dem Bau <strong>und</strong> dem Betri<strong>eb</strong><br />
dieser Windkraftanlagen gibt es einen<br />
großen Bedarf an Fachkräften. Vattenfall<br />
sucht bis Ende 2012 r<strong>und</strong> 170 Ingenieure,<br />
Juristen, Kaufleute <strong>und</strong> Projektentwickler<br />
<strong>und</strong> dabei besonders Ingenieure der Fachrichtungen<br />
Maschinenbau, Schiffsbau,<br />
Hoch- <strong>und</strong> Tiefbau, Elektrotechnik, Umwelttechnik<br />
<strong>und</strong> Energietechnik. Da die Offshore-Branche<br />
vergleichsweise jung ist,<br />
leisten die Beteiligten oft Pionierarbeit.<br />
116 110 (2012) Heft 3
Energie <strong>und</strong> Umwelt Nachrichten<br />
Wasserkraft-Wirtschaft der SBB<br />
Die SBB braucht heute für sich <strong>und</strong> die mit<br />
versorgten <strong>Bahnen</strong> 2,4 TWh/a <strong>Bahnen</strong>ergie<br />
<strong>und</strong> deckt diesen Bedarf zu 75 % aus<br />
Wasserkraft. Weil in den nächsten Jahren<br />
das Ang<strong>eb</strong>ot besonders in den Flutst<strong>und</strong>en<br />
stark ausgeweitet werden soll, wird nicht<br />
nur mehr Energie g<strong>eb</strong>raucht, sondern vor<br />
allem mehr Leistung aufgr<strong>und</strong> des praktisch<br />
voll vertakteten Fahrplans.<br />
Für die Gr<strong>und</strong>last hat die SBB mit der<br />
Électricité de France von 2013 bis 2022 die<br />
Lieferung von 400 GWh/a vereinbart, <strong>und</strong><br />
zwar zertifiziert nur aus deren Laufwasserkraftwerk<br />
Kembs, das 20 km nördlich von Basel<br />
im Rhein liegt. Damit steigt ihr Anteil<br />
nachhaltig produzierter Energie auf r<strong>und</strong><br />
80 %. Bei der Entscheidung berücksichtigte<br />
die SBB n<strong>eb</strong>en der ökologischen Qualität<br />
<strong>und</strong> der Nachweisbarkeit der produzierenden<br />
Anlage den Preis <strong>und</strong> die Zuverlässigkeit.<br />
Die bezogene 3AC-Energie wird die SBB in<br />
ihren eigenen Anlagen umwandeln [1].<br />
Für die Spitzenleistung ist die SBB mit<br />
36 % an dem Pumpspeicherkraftwerk Nant<br />
de Drance im Kanton Wallis beteiligt [2],<br />
das ab 2017 schrittweise in Betri<strong>eb</strong> gehen<br />
soll. Einen Teil ihres Leistungskontingents<br />
benötigt sie jedoch erst ab 2032. Deshalb<br />
hat sie für 150 MW einen Nutzungsvertrag<br />
mit dem norwegischen Energieunternehmen<br />
Statkraft abgeschlossen. Dieses ist<br />
auf die Vermarktung sich erneuernder Energien<br />
spezialisiert <strong>und</strong> wird 15 Jahre lang<br />
mit dieser 3AC-Leistung in beiden Richtungen<br />
frei handeln können.<br />
[1] Pfander, J.-P.; Simons, K.: Technik <strong>und</strong> Betri<strong>eb</strong><br />
der Netzkupplungsanlagen 50/16,7 Hz bei<br />
der SBB. In: <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 109 (2011),<br />
H. 1-2, S. 55–62.<br />
[2] Pfander, J.-P.: SBB-<strong>Bahnen</strong>ergieversorgung<br />
<strong>und</strong> Pumpspeicherwerk Nant de Drance. In:<br />
<strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong> 106 (2008), H. 11, S. 508–<br />
513; Ber.: <strong>eb</strong> 107 (2009), H. 1-2, S. 104.<br />
Laufwasserkraftwerk Kembs, 20 km nördlich Basel, oberste Stufe <strong>und</strong> damit Betri<strong>eb</strong>sführung der Kraftwerkskette am Rheinseitenkanal/Oberrrhein,<br />
Baujahre 1928–1932, nach Kriegsschäden wieder in Betri<strong>eb</strong> 1945, Wasserrechte zu 80 % bei Frankreich<br />
<strong>und</strong> zu 20 % bei der Schweiz wegen Staupegel bis auf Schweizer G<strong>eb</strong>iet, Betreiber seit 1946 Électricité de France, Konzession<br />
nach langen ökologischen Auseinandersetzungen 2011 erneuert bis 2035 gegen umfangreiche Renaturalisierungsmaßnahmen,<br />
installierte Leistung 160 MW, Erzeugung r<strong>und</strong> 0,9 TGWh/a (Foto: EDF/Airdiasol Rothan).<br />
Deutsch-österreichisches Pumpspeicherwerk Riedl<br />
In deutschen Pumpspeicherwerken (PSW)<br />
sind derzeit nur 6,5 GW Leistung installiert<br />
(<strong>eb</strong> 10/2011, S. 526–532; <strong>eb</strong> 11/2011,<br />
S. 564), projektiert sind Anlagen mit<br />
zusammen 2 GW Leistung <strong>und</strong> weitere<br />
sind geplant. Prognosen nennen als Bedarf<br />
bis 2025 mindestens das Doppelte<br />
bis das Vierfache des heutigen Wertes, um<br />
auch bei wachsenden Anteilen von Solar<strong>und</strong><br />
Windenergie das Netz jederzeit kurzfristig<br />
mit Regelenergie stabilisieren zu<br />
können. Ungeachtet aller Forschungen<br />
<strong>und</strong> Entwicklungen zu Alternativen sind<br />
PSW bislang die einzige großtechnisch<br />
erprobte <strong>und</strong> mit 80 % Arbeitsgrad auch<br />
wirtschaftlich arbeitende Speicherform für<br />
elektrische Energie. Der Freistaat Bayern<br />
nennt in seinem Energiekonzept 2011 als<br />
eigenes Zubaupotenzial 2 GW. Eines der<br />
Projekte dabei ist das PSW Riedl, das die<br />
Rhein-Main-Donau AG <strong>und</strong> die österreichische<br />
VERBUND AG planen. Es soll<br />
unmittelbar vor der österreichischen<br />
Grenze oberhalb des Donaukraftwerks<br />
Jochenstein liegen. Abweichend von<br />
früheren Planungen soll dessen Oberwasserstauraum<br />
das Unterbecken der Anlage<br />
werden. Die Kaverne mit zwei 150-MW-<br />
Maschinengruppen soll tief im Berg liegen<br />
<strong>und</strong> das 350 m Fallhöhe erzeugende<br />
Oberbecken in einer natürlichen Mulde<br />
zwischen den Ortschaften Gottsdorf <strong>und</strong><br />
Riedl. Nach Stand 2009 ist das Projekt mit<br />
350 Mio. EUR veranschlagt. Das Raumordnungsverfahren<br />
wurde im August 2011<br />
mit positiver Beurteilung abgeschlossen.<br />
Das Planfeststellungsverfahren soll im<br />
Frühjahr 2012 eingeleitet werden, die<br />
aktuelle Stimmung vor Ort verheißt jedoch<br />
wie überall nichts Gutes <strong>und</strong> verstärkt<br />
trübe Gedanken an die Zukunftsfähigkeit<br />
des Landes.<br />
Berichtigungen Nachrichten<br />
zu „TGV Euro Duplex“<br />
In der Nachricht in <strong>eb</strong> 12/2011, Seite<br />
689, muss es heißen „ab März 2012“.<br />
zu „Ladetechnologie für alle Fahrzeuge“<br />
Im Beitrag in <strong>eb</strong> 1-2/2012, S. 8, muss der Bildtext zu Bild 1 heißen<br />
„Fotos: Bombardier Transportation“.<br />
110 (2012) Heft 3<br />
117
Nachrichten Produkte <strong>und</strong> Lösungen<br />
Kippschalter für Steuerpulte<br />
Der Kippschalter der Baureihe K von<br />
Schaltbau ist mit dem iF product design<br />
award 2012 ausgezeichnet worden.<br />
Mit Designpreis bedachte Schalter der Baureihe K.<br />
Dieser Preis zählt weltweit zu den wichtigsten<br />
Wettbewerben für Produktgestaltung.<br />
Der Kippschalter setzte sich unter<br />
r<strong>und</strong> 3 000 Bewerbungen durch <strong>und</strong><br />
überzeugte unter anderem durch Funktionalität,<br />
Sicherheit <strong>und</strong> Umweltverträglichkeit.<br />
Kippschalter der Baureihe K<br />
werden vor allem in Steuerpulten von<br />
Schienenfahrzeugen, Kränen <strong>und</strong> Seilbahnen<br />
eingesetzt. Die Baureihe bietet<br />
vier verschiedene H<strong>eb</strong>elformen für zentrale<br />
30 mm R<strong>und</strong>lochmontage, werkzeuglose<br />
Klemmbefestigung mit einfacher<br />
Handhabung, bis zu acht<br />
Schaltelemente mit unterschiedlichen<br />
elektrischen Anschlussvarianten sowie die<br />
Möglichkeit zur Beleuchtung des Rings.<br />
Die Schalter erfüllen die Norm UIC 612<br />
<strong>und</strong> lassen sich damit in jedes Führerpult<br />
einbinden. Die Schaltbau GmbH verfügt<br />
über ein zertifiziertes Qualitätsmanagement-System<br />
gemäß DIN EN ISO 9001<br />
sowie ein Umweltmanagement-System<br />
nach DIN EN ISO 14001 <strong>und</strong> ist seit 2008<br />
als Q1-Lieferant der Deutschen Bahn<br />
zertifiziert.<br />
Info: www.schaltbau-gmbh.com/de<br />
Nachrichten Kommentare<br />
zu „Probleme mit Velaro D“<br />
Die DB – noch unter Vorstandschef Mehdorn<br />
– <strong>und</strong> Siemens hatten sich 2008<br />
viele Monate lang um den Preis für die<br />
Züge gezankt, bis r<strong>und</strong> 500 Mio. EUR<br />
herauskamen. Hochgeschwindigkeitszüge<br />
der gleichen Bauart Velaro fahren seit<br />
2007 in Spanien, seit 2008 in China <strong>und</strong><br />
seit 2009 in Russland, ohne dass es international<br />
Negativschlagzeilen gibt. Im<br />
Gegenteil: Die Russland-Version soll<br />
±40 ˚C klaglos verkraften. Neutrale Beobachter<br />
vermuten, dass diese K<strong>und</strong>en<br />
bereit waren, für Qualität einen angemessenen<br />
Preis zu bezahlen.<br />
Be<br />
Nachrichten Blindleistung<br />
Neues zum 1. April<br />
Die DB Netz will ab 1. April 2012 Schienensuchfahrzeuge<br />
einsetzen. Diese tragen vor<br />
jedem äußeren Radsatz einen magnetisch<br />
arbeitenden Detektor, der das Vehikel in<br />
Fahrtrichtung selbsttätig auf einer Linie mit<br />
der höchsten Metalldichte nachführt. Am<br />
jeweils anderen Fahrzeugende markiert eine<br />
Leuchtfarben-Sprüh anlage den Fahrweg für<br />
nachfolgende Züge, <strong>und</strong> zwar in Braun für<br />
Bahnhofs- <strong>und</strong> in Blau für Streckengleise;<br />
die Farbe Blau will DB Netz langfristig vollständig<br />
durch Braun ersetzen können. Die<br />
Verwendung der Farben Grün, Gelb <strong>und</strong><br />
Rot hatte das Eisenbahn-B<strong>und</strong>esamt (EBA)<br />
nach mehrjähriger Prüfung abgelehnt. Die<br />
Fahrzeugbeschichtung soll es dem Bedienpersonal<br />
erleichtern, das Fahrzeug nach<br />
Pausen wieder zu finden; das Verlassen des<br />
Fahrzeugs vor gelben Raps feldern wurde<br />
deshalb per Betri<strong>eb</strong>sanweisung untersagt.<br />
Wieder Sündenbock Bahn<br />
„Die Gefahr einer drohenden Versorgungssicherheit ... ist nicht beseitigt, nicht einmal<br />
die Details des dringend notwendigen Ausbaus des Stromnetzes sind geklärt.“ (wortgenaue<br />
Abschrift aus <strong>und</strong> Foto zu „Energiewende droht zu scheitern“ in der Saarbrücker<br />
Zeitung vom 7. Dezember 2011).<br />
118 110 (2012) Heft 3
WISSEN für die ZUKUNFT<br />
2. korrigierte<br />
Auflage<br />
<strong>Elektrische</strong> Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge<br />
<strong>und</strong> ihre Energieversorgung<br />
Gr<strong>und</strong>lagen <strong>und</strong> Praxis<br />
Das Buch wendet sich in seiner zweiten Auflage<br />
an Studierende der elektrischen Energietechnik,<br />
der Regelungstechnik <strong>und</strong> des Maschinenbaus.<br />
Es gibt einen Überblick über die Gr<strong>und</strong>lagen der<br />
elektrischen Zugförderung <strong>und</strong> beschreibt nach<br />
einer Darstellung der Kommutatormotoren <strong>und</strong><br />
deren wichtigsten Spannungsstellglieder schwerpunktmäßig<br />
die Drehstromantri<strong>eb</strong>stechnik.<br />
Exemplarisch werden aktuelle Hochleistungslokomotiven,<br />
Hochgeschwindigkeitstri<strong>eb</strong>züge,<br />
diesel-elektrische Lokomotiven <strong>und</strong> Nahverkehrsfahrzeuge<br />
vorgestellt. Im Anschluss wird<br />
die Energieversorgung der <strong>Bahnen</strong> (16 2/3 Hz,<br />
50 Hz, GS) unter besonderer Berücksichtigung<br />
der Leistungselektronik <strong>und</strong> der Netzrückwirkungen<br />
behandelt.<br />
A. Steimel<br />
2. Auflage 2006, 368 Seiten, Broschur<br />
Oldenbourg Industrieverlag<br />
www.<strong>eb</strong>-info.eu<br />
Sofortanforderung per Fax: +49 (0) 201 / 820 02 - 34 oder im Fensterumschlag einsenden<br />
Ja, ich bestelle gegen Rechnung 3 Wochen zur Ansicht<br />
___ Ex. <strong>Elektrische</strong> Tri<strong>eb</strong>fahrzeuge <strong>und</strong> ihre Energieversorgung<br />
2. Aufl age 2006 für € 44,- (zzgl. Versand)<br />
ISBN: 978-3-8356-3090-1<br />
Die bequeme <strong>und</strong> sichere Bezahlung per Bankabbuchung wird mit einer<br />
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45039 Essen<br />
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schriftlich widerrufen werden. Die rechtzeitige Absendung der Mitteilung genügt. Für die Auftragsabwicklung <strong>und</strong> zur Pfl ege der laufenden<br />
Kommunikation werden Ihre persönlichen Daten erfasst <strong>und</strong> gespeichert. Mit dieser Anforderung erkläre ich mich damit einverstanden, dass<br />
ich per Post, Telefon, Telefax oder E-Mail über interessante Verlagsang<strong>eb</strong>ote informiert werde. Diese Erklärung kann ich jederzeit widerrufen.<br />
Bankleitzahl<br />
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Datum, Unterschrift<br />
Kontonummer<br />
ETFZdZ2010
Impressum<br />
<strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
Gegründet 1903 von Prof. Wilhelm Kübler,<br />
Königlich Sächsische Technische Hochschule zu Dresden.<br />
Herausg<strong>eb</strong>er:<br />
Dr. Klaus Baur, Vorsitzender der Geschäftsführung, Bombardier Transportation GmbH, Berlin<br />
Dr. Ansgar Brockmeyer, CEO High Speed and Commuter Rail, Siemens Rail Systems, Erlangen<br />
Dipl.-Ing. Thomas Groh, Geschäftsführer, DB Energie GmbH, Frankfurt am Main (federführend)<br />
Dr.-Ing. Friedrich Kießling, Baiersdorf<br />
Prof. Dr.-Ing. Peter Mnich, Fachg<strong>eb</strong>iet Betri<strong>eb</strong>ssysteme elektrischer <strong>Bahnen</strong>, Technische Universität Berlin<br />
Dr.-Ing. Steffen Röhlig, ELBAS <strong>Elektrische</strong> Bahnsysteme Ingenieur-Gesellschaft mbH, Dresden<br />
Prof. Dr.-Ing. Andreas Steimel, Lehrstuhl für elektrische Energietechnik<br />
<strong>und</strong> Leistungs elektronik, Ruhr-Universität, Bochum<br />
Beirat:<br />
Dipl.-El.-Ing. ETH Martin A<strong>eb</strong>erhard, Leiter Systemdesign, SBB AG Infrastruktur Energie, Zollikofen (CH)<br />
Dipl.-Ing. Dirk Behrends, Eisenbahn-B<strong>und</strong>esamt, Bonn<br />
Dipl.-Ing. Christian Courtois, Leiter des Geschäftsg<strong>eb</strong>ietes Traktionsenergie-Versorgungs systeme<br />
in der Direction de l‘ingéniere der SNCF, Paris (FR)<br />
Dr.-Ing. Thomas Dreßler, Experte für Energie, Schieneninfrastruktur-Dienstleistungsgesellschaft mbH,<br />
Abteilung Benannte Stelle, Wien (AT)<br />
Dr.-Ing. Gert Fregien, DB Fernverkehr, Frankfurt am Main<br />
Dr. Andreas Fuchs, Principal Engineer, Siemens Rail Systems, Erlangen<br />
Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtschaftsing. Wolfgang Harprecht, Senior Consultant, Marburg an der Lahn<br />
Dipl.-Verwaltungsbetri<strong>eb</strong>swirt Alfred Hechenberger, Standortverantwortlicher München <strong>und</strong> Leiter Öffentlichkeitsarbeit,<br />
DB Systemtechnik, München<br />
Dr. Dieter Klumpp, Mannheim<br />
Dr. Werner Krötz, Abteilungsleiter Stromabnehmer <strong>und</strong> Oberleitungsanlagen, DB Netz AG, Frankfurt am Main<br />
Dipl.-Ing Hans Peter Lang, Vorsitzender der Geschäftsführung DB Systemtechnik, Minden<br />
Dipl.-Ing. Martin Lemke, Leiter Planung <strong>und</strong> Projekte, DB Energie GmbH, Köln<br />
Prof. Dr.-Ing. Adolf Müller-Hellmann, Geschäftsführer VDV-Förderkreis e.V., Köln<br />
Dr. Dipl.-Ing. Johann Pluy, Geschäftsbereichsleiter Energie, ÖBB-Infrastrukturtechnik AG., Wien<br />
Dr. Thorsten Schütte, Senior Scientist, Atkins Sverige AB, Västers (SE)<br />
Dipl.-Ing. Peter Schulze, Bauherrenfunktion Großprojekte, DB Netz AG, Berlin<br />
Dipl.-Ing. Udo Stahlberg, Fachbereichsleiter Nahverkehrs-Schienenfahrzeuge, elektrische<br />
Energieanlagen <strong>und</strong> Standseilbahnen, Verband Deutscher Verkehrsunternehmen (VDV), Köln<br />
Prof. Dr.-Ing. Arnd Stephan, Lehrstuhl für <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong>, TU Dresden, Dresden<br />
Dipl.-Ing. (FH) Mike Walter, Leiter Kompetenzcenter Elektrotechnik,<br />
Balfour Beatty Rail GmbH, Offenbach am Main<br />
Dipl.-El.-Ing. ETH Urs Wili, Geschäftsleitung Furrer + Frey AG, Bern (CH)<br />
Redaktion:<br />
Eberhard Buhl, M.A. (verantwortlich),<br />
Fon: +49 89 45051-206, Fax: -207,<br />
E-Mail: buhl@oiv.de, Postanschrift siehe Verlag.<br />
Fachredaktion:<br />
Dipl.-Ing. Andreas Albrecht, Dresden<br />
Dipl.-Ing. Martin Binswanger, Mering<br />
Dipl.-Ing. Erich Braun, Schwalbach<br />
Dipl.-Ing. Roland Granzer, Dresden (verantwortlich für die Hauptbeiträge)<br />
Dipl.-Ing. Walter Gunselmann, Siemens Rail Systems, Erlangen<br />
Dr.-Ing. Friedrich Kießling, Baiersdorf<br />
Dipl.-Ing. Wolfgang Kropp, Balfour Beatty Rail GmbH, Offenbach am Main<br />
Verlag:<br />
Oldenbourg Industrieverlag GmbH, Rosenheimer Straße 145,<br />
81671 München, Deutschland, Fon: +49 89 45051-0, Fax: -207<br />
Internet: http://www.oldenbourg.de<br />
Geschäftsführer:<br />
Carsten Augsburger, Jürgen Franke<br />
Mediaberatung:<br />
Inge Matos Feliz, Fon: +49 89 45051-228, Fax: -207,<br />
E-Mail: matos.feliz@oiv.de, Anschrift siehe Verlag.<br />
Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 58.<br />
Redaktionsbüro:<br />
Ursula Grosch, Fon: +49 89 3105499<br />
E-Mail: ulla.grosch@seccon-group.de<br />
Abonnement/Einzelheftbestellungen:<br />
Leserservice <strong>eb</strong> − <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong><br />
Postfach 9161<br />
97091 Würzburg,<br />
Fon: +49 931 4170-1615, Fax: +49 931 4170-492,<br />
E-Mail: leserservice@oiv.de<br />
Bezugsbedingungen:<br />
„<strong>eb</strong> – <strong>Elektrische</strong> <strong>Bahnen</strong>“ erscheint 10 x jährlich (davon 2 Doppelhefte).<br />
Jahresinhaltsverzeichnis im Dezemberheft<br />
Jahresabonnement Print 295,00 € (inkl. MwSt.)<br />
Porto Inland 30,00 € (inkl. MwSt.) / Porto Ausland 35,00 €<br />
Einzelheft 34,00 € (inkl. MwSt.), Porto (Deutschland 3,00 € / Ausland 3,50 €)<br />
Einzelausgabe als ePaper 34,00 €<br />
Abo Plus (Print plus ePaper) 383,50 €<br />
Porto Inland 30,00 € (inkl. MwSt.) / Porto Ausland 35,00 €<br />
Die Preise enthalten bei Lieferung in EU-Staaten die Mehrwertsteuer, für das übrige Ausland sind sie Nettopreise.<br />
Studentenpreis: 50 % Ermäßigung gegen Nachweis.<br />
Bestellungen über jede Buchhandlung oder direkt an den Verlag.<br />
Abonnements-Kündigungen 8 Wochen zum Ende des Kalenderjahres.<br />
Jahresinhaltsverzeichnis im Dezemberheft. – Mikrofilmausgaben ab 44. Jahrgang, 1973,<br />
sind durch University Mikrofilms Ltd., St. John‘s Road Tylers Green High Wycombe, Buckinghamshire,<br />
England, HP 108 HR, zu beziehen.<br />
Diese Zeitschrift <strong>und</strong> alle in ihr enthaltenen Beiträge <strong>und</strong> Abbildungen sind urh<strong>eb</strong>errechtlich geschützt.<br />
Mit Ausnahme der gesetzlich zugelassenen Fälle ist eine Verwertung ohne Einwilligung des Verlages strafbar.<br />
ISSN 0013-5437<br />
Gedruckt auf chlor- <strong>und</strong> säurefreiem Papier<br />
120
Termine<br />
Messen, Tagungen, Fachausstellungen<br />
Metro Rail 2012<br />
4. VDEI Sicherheitstag Bahnbetri<strong>eb</strong><br />
27. – 30.03.2012 Terrapinn Ltd.<br />
London (GB) Fon: +44 20 70921000,<br />
E-Mail: enquiry.uk@terrapinn.com,<br />
Internet: www.terrapinn.com<br />
EXPO Ferroviaria 2012<br />
27. – 29.03.2012 Mack Brooks Exhibitions<br />
Turin (IT) Fon: +44 1727 814-400, Fax: -401,<br />
E-Mail: expoferroviaria@mackbrooks.com,<br />
Internet: www.expoferrovia.com<br />
Gulf Rail<br />
17. – 19.04.2012 Europoint<br />
Dubai (VAE) Fon: +31 30 6981800,<br />
E-Mail: ifo@railevents.eu,<br />
Internet: www.gulfraildubai.com<br />
Railways 2012<br />
18. – 22.04.2012 Civil-Comp Press<br />
Las Palmas (ES) Fon: +44 1786 870166,<br />
E-Mail: info@civil-comp.com,<br />
Internet: www.civil-comp.com<br />
10th UIC ERTMS World Conference<br />
24. – 26.04.2012 Stockholm (SE) IUIC<br />
E-Mail: ertms2012@uic.org,<br />
Internet: www.uic.org<br />
INFRARAIL 2012<br />
01. – 03.05.2012 Mack Brooks Group<br />
Birmingham (GB) Fon: +44 1727 8144-00, Fax: -01,<br />
E-Mail: info@mackbrooks.co.uk,<br />
Internet: www.mackbrooks.com<br />
4. VDEI Sicherheitstag Bahnbetri<strong>eb</strong><br />
03. – 04.05.2012 Info: VDEI Service GmbH<br />
Gotha (DE) Fon: +49 30 226057-90, Fax: -91,<br />
E-Mail: Service.GmbH@vdei.de,<br />
Internet: www.vdei.de<br />
9. Internationales Rail Forum<br />
08. – 10.05.2012 Montané Comunicación<br />
Madrid (ES) Fon: +34 91 3519500,<br />
Internet: www.montane.eu.com<br />
10.05.2012 VDEI Service GmbH<br />
Gotha (DE) Fon: +49 30 22605790,<br />
E-Mail: Service.GmbH@vdei.de,<br />
Internet: www.vdei.de<br />
8. Stadtbahn Forum<br />
15.-16.05.2012 Schreck-Mieves<br />
Darmstadt (DE) Fon: +49 6502 994167,<br />
Internet: www.schreck-mieves-seminare.de,<br />
E-mail: tina.gruber@schreck-mieves.de<br />
Rail Solutions Asia<br />
23.05-25.05.2012 TDH Exhibitions Ltd<br />
Bangkok (TH) Fon: +44 1483 548-290, Fax: -302,<br />
Internet: www.tdhrail.co.uk,<br />
E-Mail: info@tdhrail.com<br />
Rail+Metro China 2012<br />
30.05. – 02.06.2012 Intex Shanghai Co., Ltd.<br />
Shanghai (CN) Fon: +86 21 62-956882, Fax: -780038,<br />
E-Mail: intexhxp@sh163.net,<br />
Internet: www.metro-china.org<br />
Eisenbahntechnisches Kolloquium 2012<br />
14.06.2012 TU Darmstadt<br />
Darmstadt (DE) Fon: +49 6151 16-65911, Fax: -6903,<br />
E-Mail: eisenbahn@verkehr.tu-darmstadt.de,<br />
Internet: www.verkehr.tu-darmstadt.de<br />
Africa Rail 2012<br />
25.-29.6.2012 Terrapinn Ltd.<br />
Johannesburg (ZA) Fon: +27 11 463,6001, Fax: -6903;<br />
E-Mail: enquiry.za@terrapinn.com,<br />
Internet: www.terrapinn.com<br />
UIC High Speed Congress 2012<br />
10. – 13.07.2012 Congress & Exhibition Secretariat<br />
Philadelphia (US) Fon: +31 30 69-81800, Fax: -17394,<br />
E-Mail: info@uic-highspeed2012.com,<br />
Internet: www.uic-highspeed2012.com/
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Fahrleitungsbau auf höchstem Niveau.<br />
Fahrleitungsumbaumaschinen von Plasser & Theurer haben den Vorteil, dass Fahrdraht <strong>und</strong> Tragseil<br />
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Nur diese Technologie gewährleistet die sofortige Befahrbarkeit ohne Nacharbeiten mit der zulässigen<br />
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Plasser & Theurer and Plasser sind international eingetragene Marken