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Elektrifizierung der Schweizerbahnen
Geschichte
Das Schweizer Eisenbahnnetz ist fast vollständig elektrifiziert, nur sehr wenige Bahnstrecken sind nicht mit einem Fahrdraht überspannt.
Nicht elektrifiziert wurde die Brienz-Rothorn-Bahn, die bekannte Dampfzahnradbahn im Berner Oberland. Sie dient reinen Touristischen zwicken und ist bei Dampffreunden äusserst beliebt.
Eine SBB Strecke, die nie elektrifiziert wurde, ist die Strecke Etzwilen-Singen. Diese Strecke verlor Ende der 1960er Jahren den Personenverkehr auf der Schiene. Der Ersatzverkehr wurde im Auftrag der Schweizerischen Bundesbahnen durch die Bahnbusse der Deutschen Bundesbahn zwischen Stein am Rhein und Singen eingerichtet. Heute Verkehren auf dieser Strecke Buse der Südbadenbus, eine Tochtergesellschaft der Deutschen Bahn im Auftrag des Kantons Schaffhausen. Die Strecke vom Eisenbahn Knotenpunkt Etzwilen nach Singen, wird heute von einer Museumsbahn betrieben.
Anfänger des elektrischen Betriebs
Bekanntlich baute Werner Siemens für die Gewerbeausstellung 1879 in Berlin eine kleine zweiachsige Elektrische Lokomotive, die auf einem Rundkurs von 300Meter mit drei Wagen verkehrte.
Diese junge Technik, die noch in den Kinderschuhen stecke gelangt schon sehr bald auch in die Schweiz. Am Genfersee wurde am 1.Mai 1888 die erste elektrische Strassenbahn der Schweiz zwischen Vevey-Montreux-Chillon in Betrieb genommen. Diese Tramway-Bahn besteht heute leider nicht mehr, sie wurde in den 1950er Jahren durch einen Trolleybus ersetzt.
Zu den Pionieren gehörte auch die Sissach-Gelterkingen-Bahn die 1891 ihren Betrieb aufnahm. Die kleine meterspurige Bahn musste 1916 den Betrieb wieder einstellen. Das Ziel die Gemeinde Gelterkingen an das Eisenbahnnetzt anzuschliessen wurde mit der 1916 eröffneten Hauenstein-Linie der SBB, die kleine Bahn überflüssig.
Gleich-, Dreh- oder Wechselstrom
Welches Stromsystem soll es sein? Die ersten elektrisch betriebenen Bahnen in der Schweiz wurden mit Gleichstrom angetrieben. Die Tüftler machen sehr viele versuche die Eisenbahn zu elektrifizieren. Die so kam es auch das es viele verschiedene Stromsysteme und Spannungen gewählt wurden. Das Schweizer Eisenbahnnetzt ist nicht einheitlich elektrifiziert, was viel mit dem Pioniergeist jener Zeit zu tun hat. Mittlerweile ist die Fahrzeugtechnik in der Lage Züge unter zwei verschiedenen Stromsystemen zu fahren zu bringen.
Gleichstrom
Das Gleichstromsystem ist hauptsächlich bei Schmalspurbahnen verbreiten. Aber die Gleichung zu machen Schmalspur = Gleichstrom wäre völlig falsch, den das Grösste Meterspurnetzt der Schweiz (RhB und MGB) werden mit Wechselstrom betrieben.
Bei Normalspur Bahnen ist das Gleichstrom-System eher weniger vertreten. Die normalspurbahn die mit Gleichstrom Verkehr ist die Rigibahnen.
Andere Bahnen, die mit Geleichstrom verkehren sind nicht so bekannt wie Orbe-Chavornay-Bahn, sie verkehrt seit dem 17. April 1894 zwischen der SBB Station Chavornay und dem Städtchen Orbe. Da das Trasse ein kurze Stück 30 Promille aufwies, entschieden sie sich für den elektrischen Betrieb mit Gleichstrom 750 Volt. Es ist geplant die kurze Eisenbahnstrecke auf das Wechselstromsystem umzurüsten, somit wäre es möglich direkte Züge von Orbe nach Lausanne zu führen.
Etwas weiter vorgeschritten ist die Um Elektrifizierung der Sihltal-Zürich-Uetliberg-Bahn (SZU). Bekanntlich verkehren bei der SZU die Züge im Sihltal mit Wechselstrom und auf den Zürcher Hausberg Uetliberg mit Gleichstrom. Da beide Linien zwischen Giesshübel und Hauptbahnhof die gleiche Strecke benutzen kommt es öfters zu Trassen Konflikten. Die Strecke ist für Wechselstromfahrzeuge Doppelspurig, für die Gleichstromfahrzeuge ist die Strecke nicht durchgehend mit zwei Gleisen befahrbar.
Die SZU ersetzte vor wenigen Jahren ein Teil des Gleichstrom-Rollmaterials und ersetzte es durch Triebzüge von Stadler Rail, das unter beiden Systemen verkehren kann. Diese Triebzüge sind ab und zu auch auf der S4 im Sihltal anzutreffen. Die SZU plant bis die Umstellung auf reinen Wechselstrombetrieb.
Die SBB hatten bis vor wenigen Jahren im Raum Genf einen kurzen Abschnitt unter Gleichstrom-Fahrleitung. Sie Besassen auch eine kleine Anzahl Triebwagen um den Personenverkehr auf dieser Strecke abzuwickeln. Die Linie dient dem TGV Genf mit Lyon und Paris zu verbinden. Unterdessen wurde die Strecke auf 25 kV 50 Hz Wechselstrom umgestellt, somit können die TGV der SNCF verkehren.
Drehstrom
Die Drehstrom-System war bei einigen Bahnen in der Schweiz verbreitet. Das System hat einen sehr grossen Nachteil, es benötigt zwei Fahrdrähte, was im Weichenbereich sehr aufwendig sein kann.
Mittlerweile sind fast alle Drehstrombahnen eingestellt oder um elektrifiziert worden. Die Jungfrau-Bahn verkehr heute noch mit Drehstrom zur höchstgelegenen Bahnstation in Europa.
Mit dem Drehstrom System waren zur Anfangszeit der Elektrifizierung recht verbreitet doch setzte sich im Lauf der Jahre das Wechselstromsystem durch.
Die Burgdorf-Thun-Bahn war ein Pionier, sie galt als erste Vollbahn in Europa die elektrisch betrieben wurde. Die BTB musste im Zuge der ihre Strecke von Burgdorf nach Thun in den 1930er Jahren auf Wechselstrom umstellen, dies wurde nötig das die SBB ihr Netzt mit Wechselstrom elektrifiziert hatte und einen Betrieb in den Gemeinschaftsbahnhöfen nicht zu erschweren wurde dieser Schritt vollzogen.
Eine weitere Bekannte Bahngesellschaft, bei deren die Züge, die mit Drehstrom verkehrten, war Stansstad-Engelberg-Bahn, der Vorläufer der Luzern-Stans-Engelbergbahn der heutigen Zentralbahn.
Drehstrom am Simplon
Die Schweizerischen Bundesbahnen konnte 1906 den Simplon Tunnel eröffnen, die Bauarbeiten wurden von den Jura Simplon Bahn angefangen und von den SBB beendet.
Kurz vor Bauende erhielt die SBB ein Angebot von der Firma Brown, Boveri & Cie. Die Simplon Linie von Brig bis Iselle mit Drehstrom zu elektrifizieren. Die Elektrischen anlagen gehörten anfänglich der BBC, die SBB übernahm 1908 die Anlagen. Der Drehstrombetrieb im Wallis wurde 1919 bis in die Kantonshauptstadt Sion verlängert.
Die Ausdehnung des elektrischen Betriebes auf die Strecke Sion-Iselle 1919, ist auf den ersten Weltkrieg mit der Hohen Teuerung bei der Kohle zurückzuführen. Es Zeichnete sich schon 1913 mit Eröffnung der Bern-Lötschberg-Simplon-Bahn ab, dass die Drehstromtechnologie keine Zukunft haben wird. Die SBB baute in den Jahren 1927-1930 die Drehstromstrecke auf Wechselstromsystem um.
Wechselstrom
In der Schweiz sind die meisten Streckenkilometer Eisenbahnstrecken mit einer Wechselstromfahrleitung ausgestattet. Die Fahrdrahtspannung unterscheidet sich allerdings von 11kV bis 25kV. Die Strecken der Rhätische-Bahn und der Matterhorn-Gotthard-Bahn wurden mit 11kV elektrifiziert. Am Verbreitetsten ist die 15kv Einphasenwechselstrom, das neben den SBB auch die BLS und SOB verwenden.
Die SBB ist auch im Besitz von wenigen Bahnkilometer, die unter 25kV Spannung stehen, es sind Strecken die zur französischen Grenze führen.
Der Wechselstrombetrieb in der Schweiz ist eng mit dem Versuchsbetrieb auf der Strecke Zürich Seebach-Wettingen zurückzuführen. Die Maschinen Fabrik Oerlikon MFO führte zwischen 1905 bis 1909 Versuche über die Tauglichkeit des Oberleitungsbetriebs mit Wechselstrom durch. Die Versuche wurden unter verschiedenen Fahrdrahtspannungen durchgeführt.
1909 Waren die Versuche beendet, die Schweizerischen Bundesbahnen hätten die Anlagen der MFO übernehmen können, entschieden sich aber wieder den Dampfbetrieb im Furttal wieder einzuführen. Für die MFO war der Versuchsbetrieb trotzdem ein sehr grosser Erfolg, einige Bahnen darunter die BLS entschieden sich das System der MFO.
Eine besondere Wechselstrombahn war die Seetalbahn, diese wurde vom Bund Rückgekauft, ihre Strecke der Schweizerischen Seetalbahn wurden sehr früh elektrifiziert, die Fahrdrahtspannung war 5500 Volt. Unter SBB Regie wurde die Seetalbahn auf 15kV umgebaut.
Die SBB die das grösste Netz betreibt verfügt über eigene Kraftwerke um die Energie zumindest zum Teil selbst herzustellen. Nicht nur Kraftwerke gehören zu SBB auch Übertrags Leitungen., das macht die Bahn unabhängig vom Landesnetz.
Auch wenn das Netz unabhängig des Landesnetz betrieben wird, besteht die Möglichkeit in mehreren Umformer Stationen Energie auszutauschen. Das Hochspannungsnetz der SBB ist gekoppelt mit dem Deutschen und Österreichischen Netz ihrer Bahnen.
Im Sommer 2005 ereignete sich in der Schweiz einen Blackout bei den SBB, dieser brachte fast den ganzen Eisenbahnverkehr zum Erliegen. Nur Gleichstrombahnen, die ihren Strom aus dem Landesnetz beziehen und Bahnen, die eine Eigene Stromversorgung aufweisen konnten, noch fahren. Der Stromausfall ereignete sich zur Hautverkehrszeit am späten Nachmittag wo alle nachhause fahren wollten. Den SBB gelang es Laufe des Abends den betrieb schrittweise wieder in Betrieb zu nehmen.