Wechselstrom für die Bahn

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War Wechselstrom überhaupt für Eisenbahnen geeignet? Diese Frage stellten sich durchaus viele damals bekannte Fachleute kurz nach dessen Entdeckung. Dabei bot dieser, wie der Drehstrom, den Vorteil, dass die Spannung beliebig verändert werden konnte. Das reduzierte die Verluste auch in umfangreicheren Anlagen. Viele Städte erbrachten diesbezüglich den Beweis sehr schnell und auch bei den Bahnen hätte man diese Vorteile nutzen können.

Da es sich um eine einphasige Spannung handelte, war die Fahrleitung im Aufbau durchaus so einfach zu erstellen, wie das bei den ersten mit Gleichstrom betriebenen Nebenbahnen der Fall war.

Dort hatte man immer bessere Lösungen für den sicheren Kontakt von Fahrzeug und Fahrdraht ge-funden. Die vorhandenen Lösungen hätte man durchaus weiterverfolgen können. Womit wir zwei Vorteile des Wechselstromes bereits erkannt haben.

Das grösste aller Probleme war jedoch, dass es schlicht keinen Motor gab, der mit Wechselstrom hätte betrieben werden könnten. Somit erübrigten sich eigentlich die Diskussionen.

Um einen Zug zu bewegen, benötigte man eine Be-wegung und diese wurde entweder mit einer Dampfmaschine, oder einem Motor erzeugt. Dabei gab es durchaus Ideen, mit dem Strom Dampf zu erzeugen und so den Antrieb zu ermöglichen.

So richtig verfolgt wurde dieser durchaus spann-ende Weg damals nicht mehr. Die Erfahrungen, die von der Gotthardbahn aufgezeichnet wurden, lies-sen erkennen, dass die Belastung mit Dampf zu hoch angesehen wurde. Jedoch stand dieser bei den Dampflokomotiven nur mit den Rauchgasen zur Verfügung. So konnte man nicht wissen, dass der Dampf eigentlich harmlos war und lediglich zu Behinderungen bei der Sicht führte.

Um es vorweg zu nehmen, bis 1900 war daher niemand davon zu überzeugen, dass Eisenbahnen mit Wechselstrom betrieben werden konnten. Ja, es war sogar noch schlimmer, denn kaum jemand machte sich ernsthaft Gedanken, wie man diesen Schritt wagen konnte. Dabei war die Idee mit dem Dampfkocher nicht zielführend, da man gegenüber den Dampflokomotiven keine deutliche Verbesserung erkennen konnte.

Weltweit war man sich einig. Man fährt bei kleineren Netzen mit Gleichstrom. Umfangreichere Anlagen sollten auch mit Drehstrom betrieben werden können. Hauptsächlich war man aber vom Gleichstrom überzeugt. Insbesondere mit der Möglichkeit die Spannungen auch auf höhere Werte festzulegen, gewann der Gleichstrom an Beliebtheit. Die neuen Netze mit einer Spannung von bis zu 1 500 Volt schienen erfolgversprechend zu sein.

Im Raum Zürich war das aber etwas anders. Dort wurde in Oerlikon eine Werkzeug- und Maschinenfabrik gegründet. In erster Linie war dabei gar nicht von elektrischen Bauteilen die Rede. Vielmehr erzeugte diese noch nicht als MFO bezeichnete Firma Werkzeugmaschinen für die Bearbeitung von Metallen. Ein Standbein, das der jungen Firma sicherlich die anfänglich benötigten stabilen Aufträge lieferte und so das Fortbestehen sicherten.

Unter der Leitung von Peter Emil Huber, begann die junge Firma jedoch auch damit mit elektrischer Energie zu experimentieren. Vorderhand waren es Ideen für die Stadtnetze, die mit Wechselstrom umgesetzt wurden. So wuchs die Firma an, hatte aber immer wieder Ideen für die Eisenbahn. Was aber viel wichtiger war, in der Firma arbeiteten durchaus sehr fähige Leute. Diese hatten sich an die neue Technik gewagt und hatten spannende Ideen.

Der am Heiligabend 1836 in Zürich geborene Peter Emil Huber, absolvierte seine Ausbildung sowohl in der Schweiz, als auch in Frankreich und England. Damit erlangte er das Wissen und hatte später bei den Gebrüdern Sulzer eine Anstellung gefunden. Dort kam er mit dem Maschinenbau in Kontakt und gründete in der Folge eine eigene Firma in Oerlikon. Sein Lebenswerk sollten die vielen mit Wechselstrom betriebenen Bahnen sein. Er verstarb am 04. Oktober 1915 in Zürich. 

Die Werkzeugabteilung wurde ausgelagert und dadurch entstand in Oerlikon die neue Firma mit der schlichten Bezeichnung Maschinenfabrik. Diese wurde, weil es im Land überall neue Maschinenfabriken gab, schlicht als Maschinenfabrik Oerlikon bezeichnet. Abgekürzt gab es daraus die MFO. Eine Abkürzung, die heute mit der Eisenbahn verbunden ist, wie kaum ein anderer Firmenname. 1900 war das jedoch nur eine kleine Firma im Raum Zürich.

Die Bekanntheit der Firma war noch nicht so gross wie heute. Die MFO stellte jedoch bereits 1901 die ersten umfangreichen Versuche mit Wechselstrom an. Das Ziel dieser Bemühungen war klar, der Wechselstrom sollte für die Normalbahnen, der Nordostbahn NOB, der Jura-Simplon – Bahn JS und der Schweizerische Centralbahn SCB verwendet werden. Dass diese Bahnen ein Jahr später zur Schweizerischen Bundesbahnen SBB wurden, sollte an der Tatsache nichts ändern.

Niemand wagte in dieser Zeit auch nur davon zu träumen, mit elektrischen Lokomotiven die Rampen des Gotthards zu erklimmen. Schon gar nicht sollte das mit dem Wechselstrom erfolgen. Doch es bot sich mit dem Wechselstrom ein grosser Vorteil in den flachen Bereichen der Eisenbahn, denn in den grossen Städten formierte sich der Widerstand gegen die rauchenden Bahnhöfe und die stinkenden Quartiere.

In einem äusserst engagiert gehaltenen Vortrag, der am 27. Februar 1902 vor dem Zürcher Ingenieur- und Architektenverein gehalten wurde, skizzierte der Redner erstmals ein neuartiges System. Die Bahnen sollten im Bereich der Städte mit einer Fahrleitung verkehren, die mit hochgespanntem Wechselstrom versorgt wird. Vorgeschlagen wurde eine Spannung von 15 000 Volt bei einer Frequenz von ungefähr 16 Hertz.

Wie nah man damit bei der effektiven Lösung lag, wusste vermutlich selbst der Redner nicht. Werte, die für uns heute selbstverständlich sind, waren damals alles andere als gesichert. In den meisten mit Wechselstrom betriebenen Stadtnetzen wurde mit Frequenzen von 50 bis 60 Hertz gearbeitet. Warum der Redner eine Reduktion vorsah, wusste niemand im Saal und auch der Redner selber verfolgte vermutlich bereits ein weiteres Zeil.

Weiter hiess es im Vortrag, der Vorteil sei so gross, dass sogar eine Umformung der Fahrdrahtspannung in Gleichstrom auf der Lokomotive in Frage kommen könnte. Zumindest so lange, bis das Hauptproblem, der fehlende Wechselstrommotor gefunden sei. Auch hier wusste niemand, wie nahe man diesem Motor schon war, denn die Lösung der Probleme war bereits bekannt. Nur, die Informationen flossen damals in Europa noch nicht so schnell wie heute.

Es gab durchaus aufmerksame Zuhörer, die von diesen Ideen angetan waren. Dabei waren auch die Verantwort-lichen einer Firma aus Deutschland. Dabei handelte es sich um Vertreter der von Siemens gegründeten Firma.

Es sollte zwischen den beiden Firmen eine Zusam-menarbeit entstehen, die letztlich dazu führen sollte, dass sowohl in der Schweiz, als auch in Deutschland das gleiche System angewendet werden sollte.

Niemand unter den aufmerksamen Zuhörern in dem Saal wusste jedoch, dass zwei Tage vorher die noch unbe-kannte Maschinenfabrik Oerlikon MFO den jungen und noch nicht organisierten Schweizerischen Bundesbahnen SBB vorgeschlagen hatte, die Strecke zwischen Seebach und Wettingen auf eigene Kosten und Gefahr zu elek-trifizieren. Dabei sollte dort als Spannung der Fahrleitung ein neuartiger hochgespannter Wechselstrom verwendet werden.

Nur schon die Idee muss man heute als irrsinnig be-zeichnen, was jedoch kaum vorstellbar war, ist die Tatsache, dass die Schweizerischen Bundesbahnen SBB dem Vorschlag am 31. Mai 1902 grundsätzlich zugestimmt haben.

Der Grundstein zur ersten elektrischen mit Wechselstrom betriebenen Eisenbahn weltweit, war gelegt worden. Das dazu gerade das Furttal ausgesucht wurde, lag bei der Maschinenfabrik und war daher eher Zufall.

Von der Strecke würde heute wohl niemand mehr sprechen. Die Linie, die Zürich über Oerlikon und Regensdorf mit Wettingen verbindet, hat auch heute noch eher den Charakter einer Nebenlinie, als den Status einer wichtigen Hauptstrecke. Würden die Güterzüge aus der Ostschweiz, die zum RBL fahren, nicht über diese Strecke fahren, hätte diese Bahnlinie kaum Güterverkehr. Spannender ist jedoch der Vertrag zwischen den beiden Firmen.

Damit man sich ein Bild über die Vorstellungen machen kann, auf was sich die Maschinenfabrik Oerlikon MFO einliess, sind hier nur einige Punkte aus dem umfangreichen Vertrag aufgelistet. Dabei behandeln wir nicht alle Artikel, denn uns interessieren nur die spannenden Abschnitte. Da aber nicht alle mit dem Artikel alleine etwas anstellen können, betrachten wir diese etwas genauer und erläutern die Stolpersteine.

Artikel 1: Die SBB überlassen der MFO die Strecke Seebach – Wettingen für Versuche mit Spannungen bis zu 15 000 Volt Wechsel-strom.

 

Grundsätzlich müssen wir uns das so vorstellen, dass wir unser Eigentum jemandem überlassen, der dieses nach seinen Vorstellungen verändert. Dabei steht es in den Sternen, ob das überhaupt klappen könnte. Es musste deshalb durchaus mit einem Misserfolg gerechnet werden. Die erstellten Anlagen würden damit nutzlos und hätten eventuell durch die Staatsbahnen abgebrochen werden müssen. Zudem behinderten Versuche den Betrieb.

Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB gingen daher ein grosses Wagnis ein, denn niemand wusste, ob das geht und die Versuche behinderten den fahrplanmässigen Verkehr auf dieser Strecke wirklich sehr stark. Da war es gut, dass es keine dicht befahrene Hauptstrecke war. Wie verunsichert die Staatsbahnen wirklich waren, zeigt uns ein Blick auf einen weiteren Punkt dieses abgeschlossenen Vertrages. Dabei geht es um Artikel drei.

Artikel 3: Alle Kosten gehen zu Lasten der MFO.

 

Niemand wusste, was die Idee der MFO kosten würde und die Schweizerischen Bundesbahnen SBB wollten nicht für etwas zahlen, was dann keinen Erfolg bringt. Die Maschinenfabrik Oerlikon wagte hier sicherlich sehr viel, denn hätte die Idee nicht zum Erfolg geführt, wüsste heute wohl niemand, dass es im Raum Zürich jemals eine Maschinenfabrik Oerlikon gegeben hat. Die Kosten wären so hoch gewesen, dass diese von der Firma nicht mehr gedeckt werden konnten.

Ein Konkurs der Firma MFO hätte aber auch dazu geführt, dass die Schweizerischen Bundesbahnen SBB eine Strecke hatten, wo sie die Rückbauten selber entfernen mussten und das auf eigene Kosten. Von einer Firma, die kein Geld mehr hat, kann man bekanntlich keines einfordern. Der Rückbau der Trümmer, war somit sicherlich ein Risiko für die Staatsbahnen. Nur man arbeitete mit dem Erfolgsprinzip, da war ein generelles Versagen nicht vorgesehen.

Artikel 5: Sobald durch Versuche die Tauglichkeit des Systems festgestellt ist, werden die SBB der MFO für vorläufig ein Jahr den fahrplanmässigen Betrieb der Versuchsstrecke übertragen.

 

Heute ist das eigentlichen selbstverständlich, denn wir haben den freien Netzzugang. Nur 1902 war davon keine Rede, die Bahnen gehörten den Schweizerischen Bundesbahnen SBB und somit dem Staat und der Staat führte den Verkehr und keine private Firma. Schon gar nicht eine, die über keine Konzession verfügte und damit eigentlich gar nicht als Bahngesellschaft geführt wurde. Ein Punkt, der heute schlicht unmöglich wäre.

Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB traten dieses Recht an eine private Firma ab. Andererseits konnte man nur so im Betrieb mit diesen Fahrzeugen die notwendigen Erfahrungen sammeln und die MFO gab ihr erlangtes Wissen nicht gerne an die Staatsbahnen ab. Es war ja nicht so, dass diese von den Ideen sonderlich angetan waren, denn bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB befasste man sich mit einheitlichen neuen Dampflokomotiven.

Artikel 8: Die SBB vergüten die durch den Wegfall des Dampfbetriebes erzielten Ersparnisse, und zwar 60 Rp. pro mit elektrischer statt Dampftraktion geleisteten Zugskilometer. Hilfsfahrten mit Dampf bei Störungen des elektrischen Betriebes werden nach demselben Ansatz verrechnet.

 

So war auch klar, was die MFO mit dem Betrieb verdienen konnte. Man wusste also, wie lange die Strecke betrieben werden musste, bis man die investierten Kosten eingefahren hatte. Dazu aber sicherlich auch, was es kostet, wenn die neuen Lokomotiven häufig stehen blieben und die alten Dampfmaschinen zu Hilfe eilen mussten. Versagte das System auf der ganzen Breite, konnten die Kosten ins uferlose steigen.

Die eingetragenen Zahlen mögen gering erscheinen, aber damals waren die Kohlen billig zu erhalten und so der Betrieb der Dampflokomotiven günstig. Die junge Staatsbahn musste sich hier jedoch auf die Angaben der übernommenen Privatbahnen verlassen. Durch den grossen Betrieb hätten durchaus auch günstigere Lösungen umgesetzt werden können. Jedoch hatte man eine Zahl mit der man rechnen konnte.

Artikel 12: Der Vertrag ist vor Ablauf des Probejahres zu erneuern, ansonsten er dahin fällt. Die SBB können zurücktreten, wenn das Traktionssystem sich als unfähig erweist, den fahrplanmässigen Betrieb zu garantieren. Die SBB sind nicht verpflichtet, nach Versuchsende die elektrischen Anlagen ganz oder teilweise zu übernehmen. Auf Verlangen der SBB hat die MFO nach Ablauf der Vertragsfrist alle elektrischen Einrichtungen auf eigene Kosten zu entfernen.
                       

Ein Fallschirm für die Schweizerischen Bundesbahnen SBB, auch wenn bezweifelt werden darf, dass dieser vollumfänglich gegriffen hätte. Die Staatsbahnen übernahmen die elektrischen Anlagen der Strecke nach dem Ende des Versuchs jedoch nicht. Die Anlagen, die sich im Besitz der Maschinenfabrik Oerlikon befanden, mussten also nach Abschluss der Versuche wieder auf deren Kosten vollständig abgebaut werden.

Das führte zu einer ganz besonderen Situation im Furttal. Die Strecke zwischen Seebach und Wettingen wurde in der Geschichte zweimal mit einer Fahrleitung überspannt.

Das ist grundsätzlich noch nicht besonders, wenn man jedoch hinzuführt, dass dies zweimal mit dem gleichen Stromsystem erfolgte, wird die Sache besonders, denn solche Lösungen waren selten und kamen eigentlich nie so deutlich zum Vorschein.

Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB elektrifizierten die Strecke später auf eigene Rechnung. So wurde die Fahrleitung hier sowohl am 16. Januar 1905, als auch am 13. Februar 1944 eingeschaltet.

Die Elektrifizierung 1944 interessiert eigentlich niemand, denn diese wurde erst möglich, weil die Versuche mit der Anlage von 1905 so erfolgreich waren, dass sich die erst-en Bahnen für dieses System entschieden hatten.

Damit konnte die Maschinenfabrik Oerlikon MFO die An-lagen am 03. Juli 1909 wieder abbauen. Für die Versuche stand nun die nagelneue Anlage zwischen Spiez und Frutigen zur Verfügung.

Das Nachsehen hatten jedoch die Schweizerischen Bun-desbahnen SBB, denen die eigenen Klauseln im Vertrag zum Verhängnis wurden. Man hatte bei den Staatsbahnen durchaus viel Mut, nur glaubte man nicht an einen Erfolg, das musste man später bezahlen.

Nun haben wir das Hintergrundwissen zu diesem wahnsinnigen Projekt. Nur, alle bisher getätigten Ideen kommen nicht ohne die Lokomotiven aus. Diese wurden benötigt um Züge führen zu können. Auch sie wurden auf Kosten der MFO gebaut und durch diese eingesetzt. Es handelte sich dabei um Versuchsträger der besonderen Art und nur durch einen glücklichen Zufall kamen diese Maschinen in den Besitz der Schweizerischen Bundesbahnen SBB.

Dabei ist hier genau die Geburtsstunde der Maschinen MFO 1 oder eben einer der hier beschriebenen Lokomotive. Sie wurde dann mit der MFO 2 ergänzt, die ebenso von Bedeutung war.

Beide Lokomotiven sind es wert, hier behandelt zu werden, denn dabei handelte es sich effektiv um sehr bedeutende Maschinen und dies muss man weltweit sehen. Eine Bezeichnung der Baureihe gab es jedoch nicht und hätte wohl zu Fc 2x2/2 geführt.

Beide Maschinen werden in diesem Artikel behandelt werden, denn wie wir ja jetzt wissen, waren beide Stars, denn sie waren die ersten ihrer Art und beide blieben später sogar erhalten. Richtig gelesen, beide Maschinen existieren noch heute und wenn man die MFO 2 wieder betriebsfähig herrichten würde, hätte man die älteste mit einphasigem Wechselstrom betriebene Lokomotive der Welt. Lediglich die Schwester könnte ihr diesen Titel streitig machen.

Nur, das alleine wäre kaum zu erwähnen, wären da nicht die legendären Dampflokomotiven, wie die Reihe C 5/6, welche viel jünger sind. Die MFO 1 (13 501) und 2 (13 502) können es also selbst mit historischen Dampflokomotiven aufnehmen. Die Baujahre dieser Lokomotiven sind mit 1904 und 1905 sogar älter, als die vielen erhaltenen Dampflokomotiven. Doch schauen wir uns diese beiden Wunderwerke etwas genauer an.

Hier nicht weiter erwähnt wird jedoch die dritte eingesetzte Lokomotive. Diese wurde unter der Bezeichnung Siemens 3 geführt. Es sollte sich dabei um den Beitrag dieser Firma handeln. Nach Ende des Versuches konnte Siemens von den Erfahrungen profitieren und so der Deutschen Reichsbahn eine erste mit diesem System versorgte Anlage verkaufen. Das war letztlich der Grundstein, warum diese zwei Länder die gleichen Werte aufweisen.

 

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