ISSN 0013-5437 // B 2580 // Jahrgang 118 // www.eb-info.eu 7-8 2020 • Rail.S e. V. – Neuer sächsischer Bahn- technikverein mit Blick nach Europa • Zukunftsbündnis Schiene • 90 Jahre Zugspitzbahn • Partielle Induktivitäten zur Modellierung induktiver Kopplungen bei der Simulation von AC-Bahnsystemen • Wirkungsgradsteigerung von elektrischen Antriebssträngen mit hochdrehenden Maschinen • DC railway lines for 35 million people in the Tokyo megalopolis • Schnelles lichtbogenfreies Schalten von DC-Stromkreisen • Oberleitungen für mehrere Stromabnehmer – Hypothese zum Nachweis der Befahrungseigenschaften • Start der Elektrotraktion am Gotthard vor 100 Jahren
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257 Standpunkt 118 (2020) Heft 7-8 Rail.S e.V. – Neuer sächsischer Bahntechnikverein mit Blick nach Europa D ie Bahnbranche steht vor gewaltigen Aufgaben: Mit starkem politischen Rückenwind soll die moderne Bahn zum Verkehrsmittel des 21. Jahrhunderts werden. Das bedeutet zum einen Erhöhung der Betriebsleistung und -qualität, Streckenaus- und -neubau, Elektrifizierung und zum anderen Vereinheitlichung der Betriebsregeln und des Bahnsicherungssystems sowie stärkere Vernetzung der Bahnen in Europa. Für das Erreichen dieser Ziele braucht es einen leistungsfähigen Sektor, der innovative und nachhaltige Produkte entwickelt sowie interessante und attraktive Jobs bietet. Eine wichtige Voraussetzung dafür ist eine enge Vernetzung der Akteure. Vor diesem Hintergrund haben sich im Juli 2020 die beiden in Dresden ansässigen Bahntechnikvereine BTS Bahntechnik Sachsen e. V. und IZBE Innovationszentrum Bahntechnik Europa e. V. zum neuen Verein Rail.S e. V. zusammengeschlossen. Mit Rail.S wurde damit ein breit aufgestellter und leistungsfähiger Verein mit aktuell über 100 Mitgliedsunternehmen geschaffen, der aufgrund der umfangreichen bisherigen Aktivitäten mit Industrie, Betreibern, Wissenschaft und Verwaltung gut vernetzt ist. Rail.S versteht sich als kompetenter Ansprechpartner für Politik, Industrie, Forschung und Gesellschaft. Bestehende Projekte der beiden bisherigen Vereine wie das sächsische Bahntechnik-Innovationscluster SET4FUTURE, die Europäische Initiative RailActivation und die Organisation erfolgreich etablierter Veranstaltungsformate wie acrps und dcrps sowie diverse Symposien und Workshops werden nunmehr gemeinsam unter der neuen Marke Rail.S fortgeführt und weiterentwickelt. Darüber hinaus spielt der Verein auch unter neuem Namen in der Europäischen Bahncluster-Initiative ERCI, einem Zusammenschluss von 15 Bahntechnikclustern aus 17 Europäischen Ländern mit mehr als 2500 Unternehmen und Institutionen, eine wichtige und gestaltende Rolle. Als Vorsitzender und stellvertretender Vorsitzender des neuen Rail.S-Vorstandes und gleichzeitig als Mitherausgeber und Chefredakteur unserer Fachzeitschrift eb – Elektrische Bahnen sind wir ganz nah am Puls von Rail.S. Über dessen Initiativen, Aktivitäten und Ergebnisse können wir zukünftig sozusagen aus erster Hand und wie immer mit hoher Qualität in der eb berichten. Also: Sie hören und lesen von uns! Prof. Dr. Arnd Stephan Dr. Steffen Röhlig
258 Inhalt 118 (2020) Heft 7-8 Standpunkt A. Stephan, S. Röhlig Rail.S e. V. – Neuer sächsischer Bahntechnikverein mit Blick nach Europa 257 Fokus Zukunftsbündnis Schiene 260 S. Graßmann 90 Jahre Zugspitzbahn 266 Wissenschaft J. Pape Partielle Induktivitäten zur Modellierung induktiver Kopplungen bei der Simulation von AC-Bahnsystemen 272 Partial inductances for modeling inductive couplings in simulation of AC railway systems Inductances partielles pour modélisation de couplages inductifs lors de simulation de systèmes d‘alimentation en courant alternatif L. Heckele, M Tesar, P. Gratzfeld Wirkungsgradsteigerung von elektrischen Antriebssträngen mit hochdrehenden Maschinen 282 Efficiency Improvement of electrical power trains with high-speed machines Rendement des groupes motopropulseurs électriques augmenté par l’utilisation de machines à gran- de vitesse Engineering T. Konishi, T. Uzuka, H. Morimoto DC railway lines for 35 million people in the Tokyo megalopolis 290 Gleichstrombahnen für den Tokioter Ballungsraum mit 35 Mio. Einwohnern Chemins de fer de courant continu pour la zone métropolitaine de Tokyo avec 35 millions d‘habitants Fachwissen U. Kahnt, V. Gensch Schnelles lichtbogenfreies Schalten von DC-Stromkreisen 296 Fast arc-free switching of DC circuits Commutation rapide sans arc des circuits CC 7-8 / 2020
259 Inhalt 118 (2020) Heft 7-8 Fachwissen U. Resch Oberleitungen für mehrere Stromabnehmer – Hypothese zum Nachweis der Befahrungseigenschaften 302 Overhead contact lines for multiple pantographs – hypothesis to demonstrate the quality of current collection] Lignes de contact aériennes pour pantographes multiples – hypothèse pour prouver la qua- lité du captage Historie Start der Elektrotraktion am Gotthard vor 100 Jahren 308 Leserforum 314 Nachrichten 315 Impressum 324 Termine U3 Furrer Frey b a u t F a h r l e i t u n g e n ® Furrer+Frey Deutschland GmbH Gross-Berliner Damm 96-98 12487 Berlin Telefon +49 30 322 93 15 10 Telefax +49 30 322 93 15 26 www.furrerfrey.de Furrer+Frey AG Ingenieurbüro, Fahrleitungsbau Thunstrasse 35, Postfach 182 CH-3000 Bern 6 Telefon +41 31 357 61 11 Telefax +41 31 357 61 00 www.furrerfrey.ch Anzeige
260 Fokus 118 (2020) Heft 7-8 Zukunftsbündnis Schiene Mit der Unterzeichnung eines Schienenpaktes zur Stärkung des Bahnsektors und Vorstellung eines „Masterplan Schienenverkehrs“ soll der Personen- und Güterverkehr auf der Schiene in Deutschland gestärkt werden. Der Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer, der Bahn-Beauftrage der Bundesregierung, Enak Ferlemann, der DB-Vorstandsvorsitzende Dr. Richard Lutz und Vertreter der Wirtschaft und Verbände unterzeichneten am 30. Juni 2020 im Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) einen Schienenpakt zur Stärkung des Bahnsektors und stellten einen „Masterplan Schienenverkehr“ [1] vor. Die Umsetzung des Deutschlandtakts wurde gestartet. Mit dem Schienenpakt wird ein Vorhaben aus dem Koalitionsvertrag umgesetzt. Der Bundesverkehrsminister und der Bahnbeauftragte hatten zu Beginn der Legislaturperiode das „Zukunftsbündnis Schiene“ gestartet. Über zwei Jahre hatten Experten aus 27 Verkehrs- und Infrastrukturunternehmen, der Bahnindustrie, Gewerkschaften, Wirtschaftsverbänden, Kunden-, Branchen- und Umweltorganisationen, die Verkehrswissenschaft, dem BMVI, dem Eisenbahnbundesamt und der Bundesnetzagentur in diversen Arbeitsgruppen unter dem Dach des Zukunftsbündnisses intensiv zusammengearbeitet und Vorschläge für eine starke und wettbewerbsfähige Eisenbahn in Deutschland entwickelt. Der Schienenpakt wird hier wörtlich zitiert. Schienenpakt des Zukunftsbündnis Schiene 1. Der Schienenverkehr der Zukunft ist die zentrale Grundlage für eine moderne Mobilität und leistet einen wesentlichen Beitrag für das Erreichen der Klimaschutzziele. Aus diesem Grund haben der Schienensektor sowie die Nutzer des Personen- und Güterverkehrs und das BMVI im Zukunftsbündnis Schiene erstmals einen Masterplan für den gesamten Schienenverkehrssektor in Deutschland entwickelt. Der vorliegende Schienenpakt dokumentiert das gemeinsame Verständnis, dass dieser Masterplan die Grundlage für die Zukunft des Schienenverkehrs ist. 2. Die klimafreundliche Bahn wird einen großen Beitrag zur Reduzierung der CO2 -Emissionen im Verkehrsbereich leisten, wenn jetzt die richtigen Weichenstellungen erfolgen; deshalb bekennen wir uns zu den Zielen des Masterplans Schienenverkehr: – Wir brauchen in Deutschland deutlich mehr Eisenbahn, mehr Strecken und Gleise, mehr Kapazität für Personen- und Güterverkehr, um die Herausforderungen auch im Hinblick auf den Klimawandel erfolgreich zu gestalten. – Wir wollen eine starke Verschiebung des Modal Splits zugunsten der umweltfreundlichen Schiene erreichen und streben bis zum Jahr 2030 eine Verdopplung der Fahrgastzahlen im Personenverkehr und eine Erhöhung des Marktanteils im Güterverkehr auf mindestens 25% an. – Wir setzen uns in unseren jeweiligen Verantwortungsbereichen dafür ein, dass Pünktlichkeit, guter Service und hohe Qualität das Markenzeichen der Eisenbahnen in Deutschland sind. – Wir werden mit einem leistungsfähigen Schienenverkehrssektor die Eisenbahn zum Verkehrsmittel des 21. Jahrhunderts machen und so auch die Antwort auf die Mobilitätsbedürfnisse in einem immer weiter zusammenwachsenden Europa bieten. 3. Wir werden gemeinsam folgende Maßnahmen im Sinne des Masterplans zügig angehen, um die Attraktivität des Schienenverkehrs zu erhöhen: – Wir realisieren den Deutschlandtakt als Leitkonzept des Ausbau- und Kapazitätsmanagements für eine leistungsfähigere und pünktlichere Eisenbahn (siehe AG1). – Wir erhöhen durch eine Erweiterung und Digitalisierung der Infrastruktur die Kapazität des Schienennetzes für eine wachsende und zuverlässigere Eisenbahn (siehe AG2). – Wir schaffen die Voraussetzungen für eine flexiblere und wettbewerbsfähigere Eisenbahn (siehe AG3). – Wir treiben den Lärm- und Klimaschutz für eine leisere und klimafreundliche Eisenbahn voran (siehe AG4). – Wir fördern die Innovation und Forschung im Schienenverkehr und machen Deutschland so zum Leitmarkt und Leitanbieter für eine innovativere Eisenbahn (siehe AG5). – Wir gewinnen durch gute Arbeitsbedingungen hochmotivierte und qualifizierte Fachkräfte für eine attraktivere Eisenbahn (siehe AG6). – Wir setzen dauerhaft die Maßnahmen des Masterplans Schienengüterverkehr sowie das Innovationscluster „Digitale Schiene“ für eine zukunftsfähige Eisenbahn um.
266 Fokus 118 (2020) Heft 7-8 90 Jahre Zugspitzbahn Die Zugspitze, mit 2962m NHN Deutschland höchster Berg, steht 2020 im Zeichen von zwei Jubiläen. Am 27. August 1820 gelang dem Vermesser Joseph Naus die Erstbesteigung des Westgipfels der Zugspitze und am 8. Juli 1930 fand die Inbetriebnahme der Zahnradbahn auf den Schneeferner statt. 1 Vorgeschichte und Bau Ab der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts trieben die neu gegründeten Alpenvereine die touristische Erschließung der Alpen voran. Parallel etablierten sich ab Ende des 19. Jahrhunderts die Bergbahnen, um vielen Menschen mühelos die alpinen Landschaften nahezubringen. Pläne, die Zugspitze mit dem Bau einer Bergbahn zu erschließen, wurden durch abgelehnte Konzessionen, Wirtschaftskrisen und den ersten Weltkrieg verhindert. Das Konsortium Allgemeine Lokalbahn- und Kraftwerke AG Ges. Berlin, AEG Berlin und Süddeutsche Treuhandgesellschaft AG München erhielt am 1. April 1928 die Bau- und Betriebskonzession für eine gemischte Reibungs- und Zahnradbahn. Die hieraus am 18. Juni 1928 gegründete Bayerische Zugspitzbahn (BZB) nahm sich die elektrisch betriebene Jungfraubahn im Berner Oberland zum Vorbild. Als Zahnradbahn durch einen Tunnel zum Gipfel geführt, bietet sie die Vorteile, viele Fahrgäste in größtmöglicher Sicherheit geschützt vor Lawinen, Steinschlag und Schneestürmen zu befördern. Die Zugspitzbahn ist die letzte im Alpenraum verwirklichte touristische Zahnradbahn. Vom Bahnhof Garmisch-Partenkirchen verläuft sie im Tal als Reibungsbahn bis Grainau. Von dort führt sie als Zahnradbahn zum Gipfel (Bild 1). Der Spatenstich erfolgte im Herbst 1928. Im Hinblick auf das Oberammergauer Passionsspieljahr 1930 wurde zuerst der Streckenabschnitt Eibsee – Platt in Angriff genommen, um im Winter unterirdisch weiter zubauen. Für den Ausbruch des 4553m langen Tunnels zwischen Riffelriß und Schneefernerhaus mit 1010m Höhenunterschied wurden vier Zwischenangriffe in der Nordwand angelegt. Durchschnittlich wurden täglich 5,3m Tunnellänge ausgebrochen (Bild 2) und insgesamt 80000 m3 Gesteinsmaterial über Schüttelrutschen ins Freie befördert. Zeitweilig wirkten 2500 Arbeiter auf der Großbaustelle mit. Zehn tödlich verunglückte Menschen waren zu beklagen. Am 19. Dezember 1929 nahm die BZB die Teilstrecke Garmisch – Grainau – Eibsee in Betrieb. Nach zwei Jahren Bauzeit und 22Mio. RM Kosten weihte am 8. Juli 1930 Erzbischof Kardinal Faulhaber vor geladenen Gästen die 19 km lange Gesamtstrecke zum Schneefernerhaus ein (Bild 3). Bild 1: Aktueller Streckenplan der BZB (Quelle: [1], Ausschnitt). Bild 2: Tunnelbau für die Zahnradbahn zum Schneefernerhaus 1929 (Foto: BZB).
272 Wissenschaft Bahnenergieversorgung 118 (2020) Heft 7-8 Partielle Induktivitäten zur Modellierung induktiver Kopplungen bei der Simulation von AC-Bahnsystemen Jan Pape, Dresden Bei der Simulation von AC-Bahnsystemen muss für hinreichend genaue Ergebnisse die induktive Kopplung der einzelnen Leiter berücksichtigt werden. Bestehende Verfahren setzen dazu voraus, dass der Gesamtstrom aller Leiter einer Bahnstrecke null ergeben muss, was in vermaschten Fahr- und Rückleitungsnetzen nicht immer gegeben ist. Dieser Artikel möchte ein alternatives Verfahren basierend auf dem Konzept partieller Induktivitäten ohne die genannte Einschränkung sowie dessen Einbindung in bestehende Netzwerkanalyseverfahren und Simulationsumgebungen vorstellen. Partial inductances for modeling inductive couplings in simulation of AC railway systems When simulating AC railway systems, the inductive coupling of the single conductors must considered for sufficiently accurate results. Existing methods assume that the total current of all conductors of a railway line must be zero, which is not always the case in meshed rail power systems. This paper wants to present an alternative method based on the concept of partial inductances without this limitation and its integration into existing network analysis methods and simulation environments. Inductances partielles pour modélisation de couplages inductifs lors de simulation de systèmes d‘alimentation en courant alternatif Lors des simulations de systèmes d’alimentation de traction électrique en courant alternatif, le couplage inductif des conducteurs unitaires doit être considéré comme résultats suffisamment précis. Les méthodes actuelles supposent que le courant total de tous les conducteurs de la ligne ferroviaire est égal à zéro , ce qui n’est pas toujours le cas dans les schémas maillés de traction et de retour du courant de traction. Cet article présente une méthode alternative basée tant sur le concept des inductances partielles sans les limitations que sur son intégration dans les méthodes d’analyse de réseau et de simulation d’environnement. 1 Einleitung Bei der Auslegung elektrischer Verkehrssysteme stellt die Durchführung EDV-gestützter Simulationen den Stand von Wissenschaft und Technik dar. Dabei müssen der Fahrbetrieb, die elektrische Infrastruktur und die elektrischen Fahrzeuge als Subsysteme eines elektrischen Verkehrssystems mit ihren gegenseitigen Wechselwirkungen berücksichtigt werden, wozu verschiedene Softwarelösungen verfügbar sind. AC-Bahnsysteme stellen eine spezielle Klasse von elektrischen Verkehrssystemen dar. Zum Erreichen von hinreichend genauen Simulationsergebnissen muss in Simulationsmodellen der Infrastruktur von AC-Bahnsystemen die induktive Kopplung der Längsleiter abhängig von der Stromaufteilung im enthaltenden Leitersystem berechnet werden, da die Streckenimpedanz erheblich von der Stromverteilung in den Längsleitern der Strecke abhängt [1]. Der Begriff Längsleiter bezeichnet hier alle in Längsrichtung der AC-Bahnstrecke Strom führenden und zum Bahnenergieversorgungssystem gehörenden Leiter wie Fahrdrähte, Tragseile, Schienen, Rückleiterseile, Speiseleitungen, Verstärkungsleitungen, negative Feeder oder das leitfähige Erdreich. Die bestehenden Verfahren zur Modellierung induktiver Kopplungen in Bahnsystemen setzen voraus, dass die Summe aller n Längsleiterströme Ii den Wert null ergeben muss: (1) Diese Bedingung wird nachfolgend als StromsummeNull-Bedingung bezeichnet. In stark vermaschten Fahr- und Rückleitungsnetzen, wie sie bei den 16,7-Hz-Bahnsystemen bereits seit langer Zeit und bei den 50-Hz-Bahnsystemen durch den Einsatz statischer Umrichter zur Speisung und infolgedessen einer geringeren Anzahl an Phasentrennstellen zunehmend vorkommen, ist die Stromsumme-NullBedingung häufig nicht erfüllt, sodass die bestehenden Verfahren auf vermaschte AC-Bahnnetze zum Teil nicht anwendbar sind. I i i = 1 n = 0 ∑
281 Nachruf 118 (2020) Heft 7-8 Wir trauern um unseren früheren Gesellschafter und Verlagsleiter Hans Kleßinger *12.11.1941 † 26.07.2020 Hans Kleßinger verstarb am 26. Juli 2020 völlig unerwartet während seines Sommerurlaubs in Österreich im Alter von 78 Jahren. Von 1962 bis 2002 leitete Hans Kleßinger den Georg Siemens Verlag und war zugleich Gesellschafter. Er hatte gerade erst seine Ausbildung als Verlagskaufmann abgeschlossen und erste Berufserfahrung gesammelt, als er bereits mit der Aufgabe betraut wurde die Leitung des Verlags zu übernehmen. Es waren bewegte Zeiten, da sich die Verlagsbranche in einem Strukturwandel befand und der Standort Berlin durch den Bau der Berliner Mauer wirtschaftlich bedrängt wurde. Hans Kleßinger modernisierte den Verlag und die Publikationen. Er erweiterte das Verlagsprogramm und setzte neue Akzente. Mit Gelassenheit und Beharrlichkeit gelang es ihm die Herausforderungen zu bewältigen. Die Mitarbeiter und Geschäftspartner schätzten seine Verlässlichkeit und die angenehme Arbeitsatmosphäre. Jubiläen und andere Anlässe beging er gerne mit seinen Mitarbeitern und Geschäftspartnern und war dabei ein großzügiger Gastgeber der es verstand die Gäste mit seinen kurzweiligen Reden angenehm zu unterhalten, wobei er stets nicht sich, sondern die Anderen in den Mittelpunkt stellte. Über vier Jahrzehnte gelang es ihm den traditionsreichen Verlag mit seinen Publikationen Ansehen in der Branche zu verschaffen und das Geschäft wirtschaftlich erfolgreich zu führen. Die Wiedervereinigung bot neue Chancen, die er nutze. Nach der Jahrtausendwende leite er aktiv die Übergabe des Verlags in jüngere Hände ein. Es war ihm wichtig, die Nachfolge rechtzeitig zu regeln, um so die Zukunft des Verlags zu sichern. Aus dem Verlag und dem operativen Geschäft zog er sich konsequent zurück. Er widmete sich fortan seinen vielfältigen Interessen, insbesondere der Musik und dem Reisen und verbrachte seine Zeit gerne mit guten Freunden. Wir werden Hans Kleßinger ein ehrendes Andenken bewahren. Unser tiefes Mitgefühl gilt seinen Angehören. André Plambeck Geschäftsführer Georg Siemens Verlag
282 Wissenschaft Fahrzeugtechnik 118 (2020) Heft 7-8 Wirkungsgradsteigerung von elektrischen Antriebssträngen mit hochdrehenden Maschinen Leonie Heckele, Markus Tesar, Peter Gratzfeld, Karlsruhe Der Einsatz einer hochdrehenden Antriebsmaschine und eines Stromrichters mit Siliciumcarbid-Halbleitern in einem Straßenbahnfahrzeug ermöglicht die Steigerung des Wirkungsgrades. Diese ergibt sich hauptsächlich durch den verbesserten Wirkungsgrad der Komponenten, aber auch durch die Verringerung der Antriebsstrangmasse. Durch Energieverbrauchsberechnungen auf zwei Strecken wird das Energiesparpotenzial aufgezeigt. Efficiency Improvement of electrical power trains with high-speed machines The use of a high-speed machine and Silicon Carbide semiconductors in converters increase the efficiency of tramway vehicles. This results mainly from the improved efficiency of the components, but also from the mass reduction of the power train. The energy saving potential is demonstrated by energy consumption calculations on two different rail tracks. Rendement des groupes motopropulseurs électriques augmenté par l’utilisation de machines à grande vitesse L’utilisation d’une machine à grande vitesse et de semi-conducteurs en carbure de silicium dans le convertisseur d’un tram permet d’augmenter le rendement. L’augmentation est principalement due au rendement plus élevé des composants ainsi qu’à la réduction de la masse du groupe motopropulseur. Le calcul de la consommation d’énergie sur deux itinéraires différents met en avance les économies d’énergie envisageables. 1 Einführung Schienenfahrzeugbetreiber sind an Fahrzeugen mit niedrigen Lebenszykluskosten interessiert. Diese werden unter anderem durch den Energieverbrauch und massenabhängige Trassengebühren bestimmt. Eine Veränderung des Antriebsstrangs erlaubt es, beide Parameter gleichzeitig zu beeinflussen. Eine Möglichkeit dazu ist der Einsatz weiter- und neuentwickelter Komponenten, welche die Masse des Antriebsstrangs reduzieren und dessen Wirkungsgrad erhöhen. Durch den Einsatz leichterer Komponenten wird die Masse des Fahrzeuges verringert, was einen geringeren Energieverbrauch erwarten lässt. Zusätzlich können diese neuen Komponenten mit neuartigen, energieeffizienten Technologien ausgerüstet sein, wodurch der Energieverbrauch weiter gesenkt wird. Der Lösungsansatz zur Massenreduktion im vom BMWi geförderten Projekt MTAB (Modellierung und Test neuartiger, hocheffizienter und hochintegrierter Antriebssysteme für Bahnanwendungen) ist eine Erhöhung der Drehzahl des Antriebsmotors [1]. Bei den neuen Technologien werden für den Antriebsmotor speziell für den Bahnbereich ausgelegte Asynchronmaschinen (ASM) und permanenterregte Synchronmaschinen (PSM) sowie Siliciumcarbid (SiC)- Halbleiter für den Stromrichter betrachtet. Um die Einflüsse der verschiedenen Komponenten unabhängig voneinander und auf das Fahrzeug ganzheitlich zu betrachten und bewerten, wird eine Gesamtsystembetrachtung durchgeführt. 2 Grundlagen 2.1 Fahrmotor In Straßenbahnfahrzeugen werden meistens ASM und seltener PSM als Traktionsantriebe eingesetzt [2]. Bei elektrischen Maschinen kann ein Zusammenhang zwischen Nenndrehzahl und geometrischen Größen hergestellt werden [3]. Es gilt: (1) mit P Leistung der elektrischen Maschine C Essonscher Ausnutzungsfaktor d Bohrungsdurchmesser l ideelle Eisenlänge d2 · l = P C · n
290 EngineeringRail Power Supply 118 (2020) Heft 7-8 DC railway lines for 35 million people in the Tokyo megalopolis Takeshi Konishi, Tetsuo Uzuka, Hiroaki Morimoto, Tokyo (JP) In Japan DC 1,5kV rail power systems have supported the greater Tokyo megalopolis area with more than 35million people. Recent years, construction phase almost finished. DC fed lines go towards more friendly to the environment while saving energy, simplification of equipment, and low maintenance. Special technologies were installed. Gleichstrombahnen für den Tokioter Ballungsraum mit 35 Mio. Einwohnern In Japan im Ballungsraum Tokio erbringen Gleichtrombahnen mit DC 1,5 kV die Beförderung für mehr als 35 Mio. Einwohner. In den letzten Jahren wurden die Bauphasen nahezu abgeschlossen. Die DC-Strecken wurden umweltfreundlicher: Sie sparen Energie, haben eine vereinfachte Ausrüstung und sind wartungsarm. Spezielle Technologien wurden installiert. Chemins de fer de courant continu pour la zone métropolitaine de Tokyo avec 35 millions d‘habitants Au Japon, le système DC 1,5 kV courant continu alimente le réseau ferroviaire de la mégapole de Tokyo avec ses 35 millions d’habitants. Ces dernières années, les phases de construction ont été achevées. Les lignes alimentées en DC 1,5 kV répondent toujours plus aux exigences environnementales grâce aux économies d’énergie, à la simplification des équipements et à une faible maintenance. Des technologies spéciales sont mises en œuvre. 1 Introduction As of 1904, before the Second World War, JNR (former Japanese National Railways) and many private railway operation companies had about 6000 km of electrified lines. After the world war one, JNR began to electrify all trunk lines and commuter lines around big cities. Also several private railway companies enhanced their network to bring large capacity of commuters from suburban areas to the city heart. As of 2019, Japanese commuter lines of JR group (Japanese Railways) and other railway companies in Tokyo, Osaka, and Nagoya area, the trunk line from Tokyo to Osaka and other lines use DC 1,5 kV on a total length of 10878 km with 40000 EMU cars and 2700 rectifiers in 1500 substations along the line. In the greater Tokyo area, daily railway transportation exceeds 55million trips. Figure 1 gives an overview and impression of all railway lines in the Tokyo megalopolis with 35 million people. Recent years, construction phase almost finished in Japan. DC fed rails go towards more friendly to the environment while saving energy. From the 1970s until now, regenerative braking energy from rolling stocks using power electronics and light weight body with new materials are the keywords. Now most of DC fed rolling stocks use IGBTs or GTOs in converters to generate regenerate energy. A stainless steel bodies or aluminum bodies realise light weight. Latest ones have adopted silicon carbide (SiC) new-age semiconductors with more efficiency up to 20% gain. Fixed installed energy storage systems are another wave of technology in recent years. After the terrible East Japan earthquake in 2011, railway operaFigure 1: DC railway network in the greater Tokyo area (Graphic: [1], modified eb).
296 FachwissenBahnenergieversorgung 118 (2020) Heft 7-8 Schnelles lichtbogenfreies Schalten von DC-Stromkreisen Ulrich Kahnt und Volker Gensch, Berlin Das Schnellschaltmodul (SSM) ist seit 20 Jahren im Einsatz. Die Vorteile des schnellen und verschleißarmen Schaltens in DC-Netzen zusammen mit den derzeitigen Möglichkeiten am Bauelementmarkt waren der Beweggrund für die Entwickler, ein Re-Design des SSM aufzulegen. Das Funktionsprinzip des schnellen und lichtbogenfreien Schaltens von DC-Stromkreisen mit dem SSM wurde dabei kaum geändert. Fast arc-free switching of DC circuits The fast switch module (German: Schnellschaltmodul – SSM) has been in use for 20 years. The advantages of fast and low-wear switching in DC networks together with the actual possibilities on the electrical components market were the motivation for the developers to redesign the SSM. The functional principle of fast and arc-free switching of DC circuits with the SSM has not hardly changed. Commutation rapide sans arc des circuits à courant continu Le module de commutation rapide, SSM en allemand, est utilisé depuis vingt années. Les avantages d‘une commutation rapide et à faible usure dans les réseaux à courant continu en combinaison avec les possibilités actuelles du marché sur les composants électriques, ont constitué une motivation pour les développeurs de faire évoluer la conception du SSM. La fonction de principe de la commutation rapide et sans arc des circuits à courant continu n‘ a quasiment pas été modifiée. 1 Einleitung Bereits im Jahr 2002 wurden in [1] das Schnellschaltmodul (SSM) und dessen Funktionsweise beschrieben. Das SSM ist ein Leistungsschalter für Gleichstrombahnen nach dem leistungselektronischen Schaltprinzip. Über die Jahre im Einsatz bei Verkehrsunternehmen, insbesondere bei der DB AG (Berliner S-Bahn), hat sich das SSM bewährt. Es konnten umfangreiche Betriebserfahrungen gesammelt werden. Die wesentlichen Vorteile des SSM im Vergleich zu konventionellen DC-Leistungsschaltern sind das lichtbogenfreie Schalten und das schnelle Schalten. Grundlage für die damalige Entwicklung des SSM waren die Kundenanforderungen • schnelles und verschleißarmes Schalten, – ohne Kontaktabbrand, – ohne Emissionen und Verschmutzung der Schaltanlage und • lange Wartungsintervalle zur Kostenreduzierung als Folge von verschleißarmen Schaltvorgängen. Durch die Entwicklung des SSM konnten diese Anforderungen erfüllt werden und darüber hinaus weitere Vorteile gewährleistet werden, wie • lichtbogenfreie und schnelle Schaltvorgänge von 2ms, • geringeres Bauvolumen durch Wegfall des Ausblasraumes und • umstellbare Parametersätze, zum Beispiel veränderbare Auslösewerte gemäß Netzzustand. 2 Prinzip des lichtbogenfreien Schaltens von DC-Stromkreisen In der DC-Bahnenergieversorgung werden die Stromschienen- beziehungsweise Oberleitungsabschnitte über Streckenabzweige in den Schalteranlagen der Gleichrichter-Unterwerke eingespeist. In diesen Schaltfeldern befindet sich jeweils ein DCSchnellschalter, der zusammen mit weiteren Schutzeinrichtungen die Teile der Schalt- und Oberleitungs- beziehungsweise Stromschienenanlagen vor Überlastung schützt und im Störungsfall die defekten Anlagenteile abschaltet. Im Unterschied zu Wechselstromnetzen fehlt der Nulldurchgang des Stroms. Daher ist die Abschaltung von Gleichströmen aufwändig. Konventionelle DC-Schnellschalter arbeiten hauptsächlich nach dem Prinzip der Erhöhung der Lichtbogenbrennspannung beziehungsweise der Verlängerung des Lichtbogens durch konstruktive Maßnahmen. Das SSM ist ein hybrider Schalter. Bei eingeschaltetem Schalter wird der Strom über metallische Kontakte in einer Vakuumkammer mit einem entspre-
302 FachwissenFahrleitung 118 (2020) Heft 7-8 Oberleitungen für mehrere Stromabnehmer – Hypothese zum Nachweis der Befahrungseigenschaften Uwe Resch, Frankfurt am Main Im Bereich des Regionalverkehrs ist es üblich mehrere Zugeinheiten zu einem Zug zusammen zu kuppeln. Dadurch entstehen Züge mit bis zu vier arbeitenden Stromabnehmern. Durch die Anwendung einer Methode basierend auf der Betrachtung von Eigenfrequenzen, Eigenformen und der Kopplung dynamischer Systeme soll die Anzahl von Probefahrten reduziert werden können. Dadurch bleibt der Aufwand der Nachweisführung sowohl für die Entwicklung von Oberleitungen als auch für die Inbetriebnahme nach der Errichtung kalkulierbar. Overhead contact lines for multiple pantographs – hypothesis to demonstrate the quality of current collection] In regional traffic it is common practice to operate multiple-unit trains. This creates trains with up to four working pantographs. By applying a method based on the consideration of natural frequencies, natural forms and the coupling of dynamic systems, the number of test runs can be reduced. Thus, the effort of verification for the development of overhead contact lines as well as for the commissioning after erection remains calculable Lignes de contact aériennes pour pantographes multiples – hypothèse pour prouver la qualité du captage Dans le transport régional, il est courant de coupler plusieurs rames pour former un train. Cela permet de créer des trains ayant jusqu‘à quatre pantographes en état de marche. En appliquant une méthode basée sur la prise en compte des fréquences naturelles, des formes naturelles et du couplage des systèmes dynamiques, il devrait être possible de réduire le nombre de courses d‘essai. Ainsi, l‘effort de vérification pour le développement des lignes aériennes de contact ainsi que pour la mise en service après la construction reste calculable. 1 Einführung Zur Anpassung an das Passagieraufkommen werden im Regionalverkehr mehrere Zugeinheiten zu einem Zug zusammengekuppelt. Bei S-Bahnen sind dafür die Begriffe Vollzug für zwei gekoppelte Zugeinheiten und Langzug für drei gekuppelte Zugeinheiten gebräuchlich. Bei einigen Triebfahrzeugfamilien sind technisch bis zu vier gekoppelte Zugeinheiten möglich. Diese Zugeinheiten sind mit je einem Stromabnehmer ausgerüstet, so dass zur Energieversorgung bis zu vier arbeitende Stromabnehmer am Fahrdraht anliegen. In den technischen Spezifikationen für Interoperabilität sind keine Vorgaben für die Abstände der Stromabnehmer bei mehr als zwei gekuppelten Zugeinheiten enthalten. Die Abstände zwischen den Stromabnehmern sind durch die Konstruktion der Fahrzeuge sehr unterschiedlich und können je nach Hersteller zwischen einer Wagenlänge oder vier Wagenlängen variieren. Durch die Kontaktkraft der Stromabnehmer wird der Fahrdraht angehoben. Nach der Durchfahrt des Stromabnehmers schwingt die Oberleitung in ihren Eigenformen aus. Die nachlaufenden Stromabnehmer müssen daher den Kontakt zu dem sich bewegenden Fahrdraht herstellen. In Abhängigkeit des Stromabnehmerabstandes finden die Stromabnehmer einen nach oben oder unten ausgelenkten Fahrdraht vor. Ebenso kann der Fahrdraht sich zum Zeitpunkt des Stromabnehmerdurchganges gerade nach oben oder unten bewegen. Ein universeller Nachweis für eine Oberleitungsbauart muss für jede Stromabnehmerkonfiguration ausreichende Befahrungseigenschaften ergeben. Für diesen angestrebten Nachweis sind daher ungünstigste Bewegungssituationen zu ermitteln und dafür die Befahrungseigenschaften zu überprüfen. 2 Dynamische Eigenschaften Um eine Methode für den gewünschten universellen Nachweis zu erhalten, ist die Bewegung der Oberlei-
308 Historie 118 (2020) Heft 7-8 Start der Elektrotraktion am Gotthard vor 100 Jahren Am 1. Juli 1920 lieferte das SBB-Kraftwerk Ritom erstmals 162/3 -Hz-Bahnenergie für das Durchfahren des Gotthard-Scheiteltunnels mit Regelzügen. Bis Dezember des Jahres war die Traktion auch auf den beiderseitigen Rampen umgestellt und bis Mai 1922 auf der ganzen Strecke von Luzern bis Chiasso. Nach entsprechenden Vorarbeiten und Verfahrensschritten hatten die Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) im November 1913 den ersten Kredit für die Elektrifikation des 109 km langen Streckenabschnitts Erstfeld – Bellinzona bewilligt bekommen (Tabelle 1), des Kernstücks der 206 km langen Gotthardbahn mit dem 15 km langen Scheiteltunnel und den beiderseitigen, abschnittsweise bis 26‰ steilen Rampen (Bild 1). Das Projekt für künftige Traktion mit 1AC 15 kV 162/3 Hz umfasste den Bau von zwei bahneigenen Wasserkraftwerken (KW) mit Mittelspannungsschaltanlagen, etwa 80 Trassen-km Übertragungsleitungen (UL) und zwei Umspann-Unterwerken (UW), die elektrotechnische Ausrüstung der Strecke und die Anpassung der vorhandenen Strukturen. Im Juli 1914 waren die Detailprojekte gerade ausschreibungsreif, als am 1. August der Erste Weltkrieg ausbrach. Die Verfahren mussten nun für mehr als ein Jahr ruhen, weil viele Fachleute von Bahn und Industrie bis aus den höchsten Etagen zum Militärdienst einrücken mussten. Erst 1917 konnte man in großem Umfang mit Arbeiten beginnen. Deren Fortgang litt jedoch unter Mangel an Fachkräften und den Schwierigkeiten, im Ausland Rohstoffe und Halbzeuge zu bekommen. Das KW südlich des Gotthardmassivs wurde im Ticino-Tal bei Ambri-Piotta gebaut, das ist 7 km ostsüdöstlich von Airolo und dem Südportal des Gotthardtunnels. Es wurde nach dem rund 800m höher liegenden natürlichen Lago Ritombenannt, der während des Sommers reiche Zuflüsse sammelte und somit wertvolle Winterenergie speichern konnte. Um seinen Wasserspiegel anzuheben, bekam er eine Bild 1: Vereinfachtes Höhe-Länge-Profil Gotthardbahn mit Anschluss Luzern 1922, Längenskala linear gestreckt; Lago Ritombei rund 1800m (Grafik: eb/Stefan Stettler). K – Kraftwerk mit direkter Streckenspeisung, U – Umspann-Unterwerk zur Streckenspeisung Bild 2: Kraftwerk Ritom bei Ambri-Piotta im Bau-Endstadium 1920, Blickrichtung Süden; hinter Fluss Ticino heute (Gotthard-)Autobahn 2, im Wiesengelände früherer Anschlussgleisbogen, am oberen Bildrand Alte Gotthardstraße und Gotthardbahn (Archiv SBB). Tabelle 1 Elektrischer Zugbetrieb Gotthardbahn [2]. Beginn Streckenabschnitt Länge von bis km 1920 13. September Göschenen Airolo 16 13. September Airolo Ambri-Piotta 7 18. Oktober Erstfeld Göschenen 28 12. Dezember Ambri-Piotta Biasca 39 Summe 90 1921 4. April/29. Mai Biasca Bellinzona 19 1922 6. Februar Bellinzona Chiasso 55 1. Mai Goldau Erstfeld 33 28. Mai Immensee Goldau 9 Zwischensumme 97 28.Mai Luzern Immensee 19 Gesamtlänge 225
313 Historie 118 (2020) Heft 7-8 Mysteriöse alte Leistungseinheit Bei einer Literaturrecherche aus anderem Anlass gab es folgenden Zufallsfund [1]: „Der Strom für die Bahn wird durch eine Locomobile geliefert, … bei … 6 Atmosphären ist sie im Stande 14 e an eine mit ihr durch Riemen verbundene Maschine … abzugeben. Beim gewöhnlichen Betriebe der Bahn genügen indesz 3 Atmosphären, wobei nur etwa 8 e auf die elektrische Maschine übertragen werden. In letzterem Falle bietet die Maschine … 22 Ampère 215 Volt =4700 Volt-Ampère ==5 Pferde, im Maximum dagegen bietet sie 9 e =220 Volt 38 Ampère; …“ Hierin gibt das offenbar als Leistungseinheit gemeinte „e“ Rätsel auf. Folgendes lässt sich herauslesen und im Rahmen der Rundungen ausrechnen: Bei Normalbetrieb liefert der Dampfmotor 8 e mechanisch und der Generator 4,7 kW elektrisch, im Maximum sind dies 14e und 8,4 kW. Wenn man die mechanischen Größen in der Einheit PS annimmt, wären sie umgerechnet 5,9 kW und 10,3 kW. Das würde für beide Betriebspunkte übereinstimmend den Generatorwirkungsgrad η»0,8 bedeuten, also einen für den damaligen Stand der Technik plausiblen Wert. Somit wären die genannten 8 e und 14e als jeweils in der Einheit PS zu verstehen. Für die Generatorleistung bleiben dagegen die „9e“ und erst recht die „5 Pferde“ mysteriös. Allerdings fällt – wiederum für beide Betriebspunkte übereinstimmend – das Verhältnis 1,07 zu den kWWerten auf, wofür aber keine Erklärung einfällt. Die eb-Redaktion freut sich auf Hinweise, die das Mysterium „e“ als Kennzeichnung für Leistungswerte vor 135 Jahren direkt aufklären oder indirekt dazu verhelfen. Nachrichten erbeten an: redaktion@georgsiemensverlag.de Be, DrP [1] NN: Elektrische Bahn München-Ungererbad. In: Polytechnisches Journal 265 (1887), S. 458-460. http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj265/ ar265111 Hintergund Das Polytechnische Journal ist die älteste ohne korporative Anbindung entstandene technische Zeitschrift Deutschlands. Ihr Gründer und erster Herausgeber war der Augsburger Chemiker und Fabrikant Johann Gottfried Dingler (17781855), Verleger war J. G. Cotta in Stuttgart. Sie erschien ab 1820 und umfasst 370 Bände mit 33448 Artikeln; zeitweise erschienen drei oder sogar vier Bände pro Jahr. Im Jahr 1858 betrug die Auflage etwa 2500. In Folge der Weltwirtschaftskrise stellte sie 1931 ihr Erscheinen ein. Mit 111 Jahren Laufzeit ist sie ein beispielloses, europaweites Archiv der Technik-, Wissens- und Kulturgeschichte (zum Vergleich: eb – Elektrische Bahnen erscheint jetzt im 118. Jahrgang). Als Dingler-Onlinewurde in einem Projekt der HumboldtUniversität zu Berlin in Kooperation mit der Sächsischen Landesbibliothek – Staats- und Universitätsbibliothek Dresden – der gesamte Bestand textdigitalisiert und unter der Creative Commons-Lizenz CC-BY-NC-ND3.0 frei im Internet verfügbar gemacht. Quelle: Wikipedia, Stand April 2020.
314 Forum 118 (2020) Heft 7-8 Leserforum Ihre Meinung ist gefragt. Senden Sie Kommentare und Diskussionsbeiträge bitte per E-Mail an leserforum@eb-info.eu. Systemsprenger zu eb 2-3/2020, Seite 49 An die richtige Adresse wenden In den 1970er Jahren musste einmal ein Bundesbahndirektionspräsident – natürlich aus einer technischen Fachrichtung kommend – peinlich revozieren, als ihm das Wort „Juristenproblem bei der Bundesbahn“ herausgerutscht war. Daran fühlt sich der Zeitzeuge erinnert, wenn er gegen Schluss des Editorials dessen Hintergrund erfährt. Die Fahrleitung wäre da natürlich nur ein Teilaspekt. Gleichbehandlung aller Sachgebiete würde erfordern, das Gleis für private Draisinen zu öffnen, die Schienen für stabilisierte Treträder – Gegenverkehr möglich! – die Leit- und Sicherungstechnik zum Mitsteuern der Lichtzeichenanlagen an den städtischen Straßen und die Weichenheizungen zum Wärmen von Speisen und Getränken, selbstverständlich diskriminierungsfrei jederzeit unabhängig von der Außentemperatur. So groß die Verwunderung, das Unverständnis oder manchmal die Verzweiflung auch sein mögen: Die Juristen sind eigentlich nicht die richtigen Adressaten für Appelle. Die haben sich nach dem Buchstaben zu richten und nicht nach dem gesunden Menschenverstand – da hatten wir schon mal ein schweres Problem. Ausgeheckt werden die Dinge woanders, sogar in unserem Auftrag in Berlin oder immer mehr in Brüssel. Und wenn die dort nicht wissen was sie tun – oder doch im Namen der reinen Lehre? –, dann sei ihnen zwar vergeben, aber man sollte sie schleunigst in die reale Welt holen und mit den Folgen bekannt machen. Uwe Behmann, St. Ingbert Die Redaktion behält sich vor sinnwahrend zu kürzen. Leserzuschriften können zur Diskussion beitragen, spiegeln jedoch nicht die Meinung der Redaktion wider.
315 Nachrichten 118 (2020) Heft 7-8 Bahnen Weichen mit Sensorik Im Juni 2020 wurde in Halle (Saale) die letzte von 28000 Weichen der DB Netze mit Sensoren ausgerüstet und an das Übertragungsnetz angeschlossen. DB Netze investierte 66Mio. EUR in das Projekt. Kernstück des Weichen-EKGs ist ein Sensor, der auf dem Leistungskabel des Weichenantriebsmotors sitzt und induktiv den Stellstrom misst. Weicht der ermittelte Wert vom normalen Energieverbrauch des Motors ab, werden die Instandhalter über eine App informiert. Anhand dieser Daten können sie frühzeitig diagnostizieren, welches Ausmaß die Störung hat und welche vorbeugenden Reparaturen nötig sind, um einen Defekt zu vermeiden. In 2019 verhinderte dieses System 3600 Defekte. Um das Potential der prädiktiven Instandhaltung auszuschöpfen, überwacht die DB Netze bis Ende 2020 zusätzlich 18000 Weichenheizungen. Bis 2021 kommen Sensoren hinzu, die Material und Lage der Weichen kontrollieren. Einsatzmöglichkeiten dieser Technik an Bahnübergängen und Stellwerken prüft derzeit die DB in Pilotprojekten. Ausstellung 100 Jahre Deutsche Reichsbahn Das DB Museum in Nürnberg zeigt ab dem 25. Juni 2020 die Sonderausstellung „Fokussiert! 100 Jahre Deutsche Reichsbahn“. Auf dem Freigelände und in der Fahrzeughalle II werden 13 Dampf-, Elektro- und Dieselfahrzeuge der Jahre 1920 bis 1945 präsentiert. Die Originalfahrzeuge stehen für die großen Fortschrittsthemen der Zeit wie der „Elektrisierung“, die Entwicklung der Einheitslokomotiven und den Aufbau des Schnellverkehrs. Unzählige zeitgenössische Fotos des Deutschen Lokomotivbild-Archivs (DLA) werden gezeigt und bieten einen vielfältigen Rückblick in die Welt der Reichsbahnzeit. Vier für die Ausstellung errichtete 2m hohe Holztürme eröffnen den Besuchern neue Perspektiven und perfekte Fotomotive. Das Nachrichtenportal der eb – Elektrische Bahnen. Wie kaum eine andere Branche bietet die Elektrotechnik im Verkehrswesen eine Vielzahl an hochinteressanten, zukunftsträchtigen Themen und Nachrichten. Aktuelle Nachrichten finden Sie auf www.eb-info.eu und in eb – Elektrische Bahnen. Weichen mit Sensorik (Grafik: DB). Schnellzug-Lokomotive E1912 in der Fahrzeughalle II (Foto: DB/Uwe Niklas).
316 Nachrichten 118 (2020) Heft 7-8 C2-Züge für die Münchner U-Bahn Nachdem im Mai 2020 die ersten C2-Metro-Züge aus der ersten Option des Jahres 2016 die Zulassung erhielten und den Fahrgastbetrieb aufnahmen, haben die Stadtwerke München (SWM) die zweite und letzte Option über 22 der C2-Züge bei Siemens abgerufen. Die neuen Fahrzeuge sollen zwischen 2022 und 2024 alte Züge des Typs A ablösen und die Gesamtzahl der bei der MVG eingesetzten C2-Züge auf 67 erhöhen. Sie ergänzen die 2014 vorgestellten und seit 2016 betriebenen 21 C2-Züge aus dem Hauptauftrag von 2010 sowie die 24 Züge aus der ersten Option, die derzeit ausgeliefert und sukzessive in Betrieb genommen werden. Sechs Fahrzeuge aus der aktuellen Lieferung werden auf der U3 und U6 eingesetzt, künftig sollen die Züge auch auf der U2 eingesetzt werden. In die von Siemens Mobility in Wien gefertigten Züge werden 200Mio. EUR investiert. Die Drehgestelle liefert das Siemens-Werk in Graz. Mit 182 t Leermasse und 115m Länge bieten die sechsteiligen C2-Triebzüge 220 Sitzplätze. Jeder der 24 Radsätze ist mit einem 140 kW Drehstromasynchron-Motor angetrieben. Die Züge sind für 90 km/h ausgelegt, die derzeit nicht auf den für 80 km/h zugelassenen Strecken ausgefahren werden können. Vindobona-Express kehrt zurück Seit dem 16.Juni 2002 verbindet das Railjet-Zugpaar Rj 257/256 Berlin mit Prag, Wien und Graz. Der Zug beginnt um 6:17Uhr in Berlin und endet um 17:33Uhr in Graz. Die tägliche Railjet-Verbindung in Kooperation mit der Tschechischen Bahn (ČD) und den Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) fährt auf der Route des legendären Vindobona-Expresses. In Graz startet Zugfahrt um 10:26Uhr und um 21:54Uhr erreicht der Railjet die deutsche Hauptstadt. Der Railjet ergänzt die bestehenden stündlichen Fernverkehrsverbindungen Berlin – Dresden sowie den Zwei-StundenTakt nach Prag. Für Dresden bringt das Zugpaar wieder eine Direktverbindung tagsüber von und nach Österreich . C2-Metro-Zug neben dem dienstältesten A-Wagen 1970 (Foto: MVG). Rj 256 am 6. Juli 2020 auf der Durchfahrt im Kurort Rathen mit 20 min Verspätung (Foto: Siegfried Graßmann).
317 Nachrichten 118 (2020) Heft 7-8 Sanierung Elstertalbrücke Die zwischen 1846 und 1851 als zweitgrößte Ziegelsteinbrücke der Welt erbaute Elstertalbrücke wird von 2021 bis 2025 saniert Das Bauwerk überführt im sächsischen Vogtland die zweigleisige elektrifizierte Strecke Leipzig – Hof über das Tal der Weißen Elster, die Eisenbahnstrecke Gera – Weischlitz und Wanderwege. Das Brückenwerk ist 280m lang und in zwei Etagen 68m hoch. Mit der Sprengung des Mittelpfeilers 4/5 zum Ende des zweiten Weltkrieges wurde die Brücke teilweise zerstört, zwischen 1945 und 1950 repariert und 1959 bis 1962 die Fahrbahnwanne erneuert. Im Jahr 2012 erfolgte die Elektrifizierung. Das Bauvorhaben Elstertalbrücke umfasst drei Projekte: • Neubau Überleitstelle Elstertal mit vier Weichen und einem elektronischen Stellwerk in Röttis • Neubau der Fahrbahnwanne • Komplettsanierung der Eisenbahnbrücke ICE3neo Nach Ankündigung der Bundesregierung die Mehrwertsteuer auf Fernverkehrstickets ab Anfang 2020 zu senken, begann die DB im Dezember 2019 die Ausschreibung zur Beschaffung von Hochgeschwindigkeitszügen. Im Ergebnis dessen wird Siemens Mobility 30 Hochgeschwindigkeitszüge ICE3neo ab Ende 2022 für 1Mrd. EUR liefern. Bestandteil des Vertrages ist eine Option auf weitere 60 Fahrzeuge. Sie sind eine Weiterentwicklung der Baureihe 407, die Siemens VelaroDMS nennt. Die Züge sollen zunächst nur in Deutschland fahren. Sie sind technisch so konzipiert, dass sie mittel- und langfristig auch für den Verkehr in die Niederlande und nach Belgien zugelassen werden können. Die Fahrzeuge sollen zuerst auf Linien zwischen NordrheinWestfalen und München zum Einsatz kommen, die über die Schnellfahrstrecke Köln/RheinMain führen. Das Platzangebot für die Fahrgäste im Fernverkehr Tabelle Allgemeine Daten des ICE3neo für die DB. Hersteller Siemens Mobility Inbetriebnahme erster Zug Ende 2022 Länge m 200 Leermasse t 450 Wagen Anzahl 8 Radsatzfolge Bo’Bo’+2’2’+Bo’Bo’+2’2’ +2’2’+Bo’Bo’+2’2’+Bo’Bo’ Fahrleitungsspannung 1AC 15 kV 16,7 Hz 1AC 25 kV 50 Hz DC 3 kV DC 1,5 kV Dauerleistung kW 8000 Zulässige Geschwindigkeit km/h 320 Einstiegtüren je Seite Anzahl 11 Sitzplätze 1. Klasse Anzahl 93 Sitzplätze 2. Klasse Anzahl 347 Sitzplätze Bordrestaurant Anzahl 16 Fahrradstellplätze Anzahl 8 Rollstuhlstellplätze Anzahl 2 Toiletten Anzahl 11 Elstertalbrücke (Foto: Archiv TVV, S. Theilig). ICE3neo (Fotomontage: DB). 2020 2023 82 82 ICE 3 49 108 ICE 4 70 70 ICE T 44 44 ICE 2 bestellt 10 Der neue ICE 58 58 ICE 1 2026 82 137 70 44 30 58 Summe der Fahrzeuge 303 372 421 200.000 220.000 Anzahl der Sitzplätze Anzahl der Fahrzeuge 158.000 Entwicklung der ICE-Flotte ©DeutscheBahnAG |Stand Juli2020 ICE-Flottenentwicklung (Grafik: DB).
318 Nachrichten 118 (2020) Heft 7-8 der DB wächst mit den neuen Zügen um 13000 Sitze. Mehr Komfort bieten unter anderem frequenzdurchlässige Scheiben für stabilen Mobilfunkempfang. Die Fensterscheiben eines ICE sind bisher mit einer dünnen Metallschicht versehen, die Sonnenstrahlung fernhält. Mobilfunkwellen gelangen schwer durch die Metallschicht ins Zuginnere. In diese wärmeisolierende Metallschicht der Fenster wird ein feines Raster gelasert, damit die Mobilfunkwellen ins Wageninnere gelangen. Der ICE3neo wird in den Siemens-Standorten in NordrheinWestfalen, Bayern und Österreich gefertigt. Bis 2026 werden 421 ICE-Züge mit 220000 Sitzplätzen im deutschen Netz unterwegs sein (siehe Grafik). Hochgeschwindigkeitszüge für Russland Die Russischen Eisenbahnen (RŽD), das russische Engineering Center (ECRT) und Knorr-Bremse werden gemeinsam die nächste Generation Hochgeschwindigkeitszüge für Russland entwickeln. Die Züge sollen die größten Städte des Landes mit Geschwindigkeiten von mehr als 300 km/h verbinden. In der ersten Projektphase bringt KnorrBremse seine umfassende Systemkompetenz in die Bestimmung der Konstruktionsanforderungen ein. Als Projektpartner wird KnorrBremse seine Expertise in der Mitentwicklung und Ausrüstung von Zugplattformen im Highspeed-Segment einbringen. Das Unternehmen verfügt über technisches Know-how im Bereich pneumatischer HochleistungsBremssysteme, Heizungs-, Lüftungs- und Klimasysteme (HVAC) und bei Einstiegssystemen mit erhöhter Druckdichtigkeit für den Hochgeschwindigkeitsbetrieb. Das ECRT wurde durch die RŽD und Sinara Transport Machines gegründet, um die Weiterentwicklung des Schienen- und speziell des Hochgeschwindigkeitsverkehrs zwischen urbanen Ballungsräumen in Russland voranzutreiben. Für die Züge der zukünftigen Generation mit Geschwindigkeiten von mehr als 300 km/h und mit anvisiertem Betriebsbeginn ab 2026 hat die RŽD den Bau einer neuen Strecke angekündigt. Ausbau Berlin – Szczecin (Stettin) Bund, DBAG sowie die Länder Berlin und Brandenburg verabredeten am 9. Juli 2020 in Angermünde, dass der Ausbau der Strecke Angermünde – Grenze D/PL (– Szczecin) von 2021 bis 2026 realisiert werden soll. Die gesamte Strecke wird für 160 km/h ertüchtigt und durchgehend elektrifiziert. Fünf Bahnstationen in der Uckermark werden modernisiert. Parallel arbeitet die polnische Seite am Ausbau der Strecke zwischen der Grenze und Szczecin. 2013 begannen die Planungen für einen ersten Abschnitt Angermünde – Passow, dessen Baugenehmigung 2021 erwartet wird. Zwischen Passow und der deutsch-polnischen Grenze verlegt die DB ab 2024 ein zweites Gleis. Der Bund stellt 380Mio. EUR zur Verfügung. Die Länder Berlin und Brandenburg beteiligen sich mit je 50Mio. EUR an dem Vorhaben. Nach Fertigstellung verbindet die Ausbaustrecke die europäischen Metropolregionen BerlinBrandenburg und Stettin, in der beiderseits der Oder 1,5Mio. Einwohner leben und arbeiten, in 90min, 20min schneller als heute. Der Ausbau schafft einen Lückenschluss im transeuropäischen Verkehrsnetz und verbindet vier große europäische Verkehrsachsen zwischen Skandinavien und dem Baltikum sowie Südosteuropa und dem Mittelmeerraum. Ausbaustrecke Angermünde – Grenze D/PL (Grafik: DB Netz).
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