2018

In Europa, vorwiegend in Deutschland, fahren einige Tausend Diesellokomotiven, die große Anteile ihrer Betriebsleistungen unter einem (potentiell nutzbaren) Fahrdraht/Oberleitung erbringen. Gerne würde man aus ökonomischen und ökologischen Gründen die im Fahrdraht vorgehaltene Energie in Form von 15 kV und 16 ²/³ Hz nutzen .

Dazu bedarf es allerdings einer „Zweikraft-Technik“, also der alternativen Bereitstellung von elektrischer Energie entweder aus dem Fahrdraht oder aus einer Dieselmotor-Generator-Einheit.

Für sog. „Wagenkasten-Lokomotiven“ – erkennbar an durchgehend hohen Aufbauten und meist zwei Endführerständen sind entsprechende Entwicklungen im Gange bzw. schon kurz vor der Auslieferung.

Für sog. „Mittelführerhaus-Lokomotiven“ – erkennbar an flacheren Aufbauten und einem einzelnem meist relativ mittig angeordneten Führerhaus (siehe Bild 1) – hingegen sind nahezu keine Angebote auf dem Markt, die restriktionsfrei auf europäischen Netzen gemäß den heutigen Regelwerken zulassbar sind.

Mittelführerhaus-Lokomotiven besitzen insbesondere für den Rangierbetrieb einen großen Vorteil: Die Fahrtrichtung kann ohne zeitaufwändigen Weg zwischen zwei Endführerhäusern allein durch Umsteuern innerhalb des Mittelführerhauses gewechselt werden.

Das wesentliche Problem an der Nutzung der Oberleitung ist die Ausführung und Anordnung eines Stromabnehmers (sog. Pantographen), also der Verbindung zwischen dem Fahrdraht und dem Hochspannungsteil der Lokomotive.

Die wesentliche Schwierigkeit ist dabei die geometrische Zwangslage:

• Der Kontakt zwischen Stromabnehmer und Fahrdraht muss über dem oder sehr nahe am Drehpunkt eines der beiden Fahrwerke liegen, um die seitliche Auslenkung des Stromabnehmers in Gleisbögen zu minimieren (Die Stellung der Lok im Bogen gleicht einer Sehne, Bild 2).
• die Restriktionen aus der Bauhöhe des Fahrzeuges in Relation zur Höhenlage des Fahrdrahtes
• die seitliche Beweglichkeit der Lok als Folge von Federwegen innerhalb der Lok
• Die zu entwickelnde Lösung soll möglichst die Nutzung des Stromabnehmers während der Fahrt erlauben. Minimalanforderung ist die Nutzbarkeit bei Lokstillstand zum Nachladen von Batterien der Hybridlok.
• Selbstverständlich müssen Arbeitsschutzvorgaben (Berührungsschutz gegen Mittelspannungen gem. VDE) und ergonomische Vorgaben (Sichtlinien der Triebfahrzeugführer zu den stationären Signalen) beachtet werden.
• Gesucht wird eine Lösung, die zeitnah in der industriellen Fertigung von neuen Lokomotiven wie auch für die „Nachhybridisierung“ von Bestandsflotten verwendet werden kann. Für die Aufgabe der Nachhybridisierung wird eine beispielhafte Lokgeometrie zur Verfügung gestellt.

Toshiba freut sich auf dieses Projekt, nicht nur wegen des Inhaltes, sondern auch wegen der Kooperation zwischen Industrie und Wissenschaft und wünscht allen Beteiligten Freude am (Er-)Finden und am Thema als solchem!