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Die Entwicklung der Elektrotraktion in der Schweiz
19.04.2016 | OG Bern Alumni
Von: Ulrich Meier
Am 9. März lud die OG Bern ihre Alumni Mitglieder zu einem Referat über die „Entwicklung der Elektrotraktion in der Schweiz“ ein. Das Referat von Dipl. El. Ing. Theodor Stolz umfasste die Geschichte der Elektrifizierung der Schweizer Eisenbahn von deren Beginn bis zum Gotthard-Basistunnel.
Das erste elektrische Vehikel der Schweiz war die 1888 eröffnete, mit Gleichstrom betriebene, Strassenbahn von Vevey nach Territet/Chillon. Zu jener Zeit setzten sich die Ingenieure intensiv mit der Frage auseinander, welches Stromsystem sich für Bahnen von über-lokaler Bedeutung am besten eignen würde. So folgte im Sinne eines Versuchsbetriebes die Elektrifizierung der ersten Überland- oder Vollbahnen. Auf der Strecken Sissach-Gelterkinden wurde 1891 eine Bahn eröffnet, welche von 500 V Gleichstrom betrieben wurde. Auf der Strecke Burgdorf-Thun, betrieben durch Dreiphasen-Wechselstrom, wurde im selben Jahr der Betrieb aufgenommen und 1894 öffnete die Strecke Orbe-Chavornay mit 600 V Gleichstrom.
Gleich- oder Drehstrom?
Der Gleichstrom hatte zu dieser Zeit bereits eine gewisse Verbreitung gefunden. Die Motoren waren einfach zu regulieren. Für grössere Leistungen ergab sich aber rasch ein Dilemma. Zwecks Vermeidung von Übertragungsverlusten in der Fahrleitung sollte die Spannung möglichst hoch sein. Auf der anderen Seite erlaubten es die damaligen Motoren nicht, bestimmte Spannungswerte zu überschreiten. Einen Ausweg aus diesem Widerspruch erlaubte der Wechselstrom, dessen Spannung über Transformatoren erhöht oder reduziert werden kann. Brauchbare Motoren gab es damals aber erst für dreiphasigen Wechselstrom, den sogenannten Drehstrom. Der Drehstrom hat jedoch den Nachteil, drei Leiter, also eine zweipolige Fahrleitung und die Schiene, zu benötigen. Eine zweipolige Fahrleitung ist bei Weichen und Kreuzungen sehr kompliziert. Heute ist diese Art Bahn nur noch bei der Jungfrau- und der Gornergratbahn anzutreffen. Damit sind von ursprünglich neun mit Drehstrom ausgestatteten Strecken nur noch zwei übrig.
Die Entwicklung der Elektronik
Zwischen 1902 und 1909 fanden in der Schweiz erste Versuche mit Einphasenwechselstrom statt. Dies führte zur Elektrifikation der Rhätischen Bahn im Engadin und der Lötschbergstrecke mit einer Frequenz von 16 2/3 Hz. Ab 1966 kamen – als technologischer Meilenstein – erste Fahrzeuge mit Steuerelektronik in Betrieb. Die BLS machte ab 1968 Versuche mit Thyristor-Phasenanschnittsteuerung. Die installierte Leistung führte jedoch zu schwer lösbaren Problemen durch unerwünschte Beeinflussung der Sicherungsanlagen. Die Ingenieure waren einmal mehr gefordert und ab 1971 wurden Streckenversuche im grösseren Stil durchgeführt. Schliesslich setzte sich bei Wechselstrombahnen die Phasenanschnittsteuerung mit Thyristoren durch.
Blick in die Zukunft
Heute stellt die rasante Weiterentwicklung elektronischer Komponente die Bahnbetreiber vor ganz neue Herausforderungen. Bei grossen, über Jahre hinweg gebauten Lok-Serien müssen im Verlauf der Lieferung neue Elektronikbestandteile eingebaut werden, weil die ursprünglich vorgesehenen Komponenten nicht mehr erhältlich sind. Für jede Serie von Fahrzeugen müssen verschiedene Ersatzteile für ein entsprechendes Bauteil am Lager sein.
Rege Diskussion im Anschluss
Im Publikum sassen einige Lok-Bauer und „Elektriker“, welche den Vortrag als Anstoss für eine rege Diskussion nutzten. Obschon für die Nicht-Spezialisten einige Geheimnisse offen blieben, hat uns Theodor Stolz mit seinem lebendigen Vortrag einen spannenden Abend geschenkt, wofür wir ihm herzlich danken.