Modernisierung Lok 2000

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Als eine der ersten Lokomotiven, die mit Umrichtern ausgerüstet wurde, standen die Lokomotiven vom Typ Re 460 nach einem Einsatz von 20 Jahren zur Revision R3 an. Diese immer noch modern wirkenden Lokomotiven, waren damit noch lange nicht am Ende ihrer Karriere angelangt. Im Gegenteil, die Maschinen bewältigten immer noch die Hauptlast im nationalen Fernverkehr. Lediglich ein paar RABDe 500 mischten in diesem Konzert mit.

So war klar, dass man bei diesen Maschinen ebenfalls eine reguläre Hauptrevision in Form einer R3 durchführen musste. Anders gesagt, es standen Umrichter zur Revision an. Das war für die ausführende Werkstätte keine leichte Aufgabe, denn bei den Umrichtern konnte man kaum Reinigungen und neue Einstellungen vornehmen. Die Bauteile funktionierten, oder sie waren kaputt und genau das war das Problem.

Durch den intensiven Einsatz dieser Lokomotiven zeigte sich schnell, dass die grossen Revisionen im Gegensatz zu den älteren Lokomotiven sehr früh kommen würden.

Rechnete man die Entwicklung der Jahre hinzu, war klar, dass die Lokomotive bei Erreichen der Fristen für die Hauptrevision R3 bereits veraltet sein würde.

Trotzdem war bei einer Lokomotive nach 20 bis 25 Jahren kaum das Lebensende erreicht. Zumindest dann nicht, wenn noch Re 4/4 II im grossen Geschäft mitmischten.

Die Lokomotiven Re 460 wurden ab 1991 abgeliefert und wurden dabei mit den damals modernen Thyristoren der Bauart GTO ausgerüstet. Damals konnte man nur mit diesen speziellen Halbleitern die Umwandlung von Wechselstrom in Drehstrom vor-nehmen.

Die Technik befand sich damals, wie man so schön sagt, noch in den Kinderschuhen und sie wurde in den letzten 20 Jahren durchaus erwachsen und konnte sich durchsetzen.

Die GTO-Thyristoren wurden mittlerweile von den einschlägigen Händlern gar nicht mehr angeboten und konnten so auch nicht mehr für den Unterhalt bei der Baureihe Re 460 bezogen werden. Eine Reparatur dieser Halbleiter war schlicht nicht möglich. Man hätte notgedrungen Lokomotiven ausmustern müssen, um Ersatzteile zu erhalten. Ein Punkt, der jedoch ausser Frage stand, denn dafür waren die Maschinen zu gut.

Daher war schnell klar, dass man bei den Revisionen neue Bauteile verwenden musste. So fiel eine normale Revision R3 schlicht ins Wasser und man beschloss bei SBB Personenverkehr, dass die Lokomotiven einer richtigen Modernisierung unterzogen werden sollten. So wäre aus der Re 460 eine moderne Lokomotive mit der gleichen Bezeichnung geworden. Vergleichbare Lösungen fand man bei den kürzlich zu Domino umgebauten Triebwagen RBDe 560.

Wir erkennen, dass in der schnelllebigen Zeit um 2015 herum kaum jemand auf Modelle setzte, die einen langfristigen Einsatz setzen. Ging etwas kaputt, warf man es weg und kaufte ein neues Modell.

Sie kennen das doch, die geliebte Kaffeemaschine spukt kaum mehr was aus. Daher packen Sie das Teil unter den Arm und gehen zum Händler des Vertrauens. Der erklärt, dass es zu dem Modell keine Teile mehr gibt und Sie daher ein neues Modell benötigen.

Bei Lokomotiven war dieser Effekt auch zu erkennen. Gerade die Baureihe Re 482 war so ausgelegt worden, dass kaum eine R3 anstehen würde. Billig in der Anschaffung, kaum Effekte um die Infrastruktur zu schonen und Teile, die nicht ersetzt werden können.

Kaufen, intensiv brauchen und bei einem grösseren Problem wegwerfen. Was bei der Kaffeemaschine geht, klappt leider auch bei Lokomotiven.

Jedoch passte dies nicht zur trägen Eisenbahn und zur nach anderen Ideen gebauten Baureihe Re 460. Nach 20 Jahren war nicht Schluss, die Schweiz arbeitete mit 60 Jahren.

So lange bei SBB Personenverkehr noch Maschinen der Reihe Re 420 verkehrten, verschwindet eine Re 460 nicht einfach, weil es keine Umrichter mehr gibt. Daher lohnt sich bei den teuer beschafften Modellen durchaus eine Modernisierung.

Diese Modernisierung für die Re 460 wurde im Jahre 2013 erstmals präsentiert. Nur schon bei der Präsentation erkannte man, dass hier im grossen Stil modernisiert werden sollte. Dabei stand die elektrische Installation der Lokomotiven klar im Vordergrund. Hier mussten schlicht die alten GTO ersetzt werden und das wollte man mit einer deutlichen Verbesserung beim Einsatz der Lokomotive und dabei stand die Energie im Vordergrund.

Mechanisch konnte die Maschine in den vergangenen Jahren überzeugen, so dass man hier kaum mehr, als die normale Revision machen musste. Mit den aktiv einstellbaren Radsätzen war die Baureihe allen anderen Lokomotiven weit voraus. Solche Fahrwerke baute niemand mehr und daher war klar, dass man diese revidieren musste. Doch es wird nun Zeit, dass wir uns die Modernisierung daher genauer ansehen.

Beginnen wir mit den mechanischen Bereichen der Lokomotive. Hier wurde schlicht eine normale Hauptrevision R3 vorgenommen. Der Kasten wurde dabei von Rost befreit und es wurde abschliessend ein neuer Anstrich aufgetragen. Dabei gab es nur beim roten Bereich Unterschiede, denn neu sollten die matt gestrichenen Lokomotiven in Hochglanz aus dem Industriewerk entlassen werden. Mit Versuchen sollte jedoch zuvor abgeklärt werden, ob sich dieser Anstrich bewährt.

Der grösste Vorteil dieses Anstriches, war die mit dem Lack erfolgte Versiegelung des Anstrichs. So konnten, wegen den sehr glatten Oberflächen, die Graffitis besser entfernt werden.

Die Schutzvorkehrungen gegen Graffiti wirkten besser, weil die verwendeten Farben schlechter hafteten und so die Graffitis verschmierten.

Am Design veränderte man jedoch nichts und der Versuch bei einer Lokomotive wurde wieder fallen gelassen.

Bei den Anschriften gab es keine grossen Änderungen. Lediglich die Form wurde verändert. Die Lok 2000 rückte in den Hintergrund und an der Front sollte wie-der das Signet der Staatsbahnen zu sehen sein.

Dieses wurde dabei nicht geklebt, son-dern auf der Front montiert. Ein Schritt in die Zeit, als es noch verchromte Buchsta-ben und Zahlen gab? Ja, wenn auch nur mit den entsprechenden Signeten an der Front.

Eine Änderung, die umgesetzt wurde, war jedoch die Bezeichnung. Mit den neu eingeführten TSI-Normen wurde eine andere Nummer eingeführt. Die Baureihe Re 460 sollte daher mit der passenden Nummer versehen werden. Dabei wurden die letzten sechs Stellen der Nummer jedoch nicht verändert. Zudem wurde die volle Nummer nur an der Seite angebracht. Die Front war nun frei von Kontrollziffern und Länderangaben.

Bei den Drehgestellen gab es früher grosse Probleme mit den Antrieben und den Bremsen. Insbesondere die PMS schnitt schlecht ab. Die Sanierungen, die ins Leben gerufen wurden, brachten jedoch Verbesserungen, die sich dahingehen zeigten, dass nun an den Komponenten nichts geändert wurde. Die Drehgestelle der Re 460 Maschinen gehörten auch nach 20 Jahren immer noch zu den besten, die bei einer Lokomotive eingebaut wurden.

So wurden die Drehgestelle einer kompletten Revision unterzogen. Man muss hier jedoch klar erwähnen, dass die Drehgestelle eigene Interwalle für die Revisionen hatten und daher eigentlich eine Revision R1 durchgeführt wurde. Ein Vorgang, der in den vergangenen Jahren schon öfters durchgeführt wurde. So kann gesagt werden, dass man mechanisch an der Lokomotive nichts veränderte und es eine normale Hauptrevision war.

Die Modernisierung der Lokomotive zeigte sich wirklich nur in der elektrischen Ausrüstung und die müssen wir nun genauer verfolgen. Daher wechseln wir zur elektrischen Ausrüstung und dabei zum Traktionsstromkreis. Mehr oder weniger können Sie alles was ich Ihnen in den vergangenen Kapiteln erzählt habe, wieder vergessen. Durch die Modernisierung sollte wirklich alles in der Lokomotive ausgewechselt werden. Gut, die Stromabnehmer blieben erhalten.

Selbst Hauptschalter und Transformator wurden nicht grundlegend verändert. Diese Bauteile konnten zudem einfach revidiert werden und die Haupt-schalter gehörten mittlerweile zum Standard.

Transformatoren wurden eigentlich nur ersetzt, wenn man eine Erhöhung deren Leistung, oder eine neue Funktion, wie die Tauglichkeit für zwei Sy-steme wollte. Doch damit haben wir die revidierten Teile bereits kennen gelernt.

Bei den Stromrichtern hatte man das Problem, dass diese mit GTO aufgebaut wurden und es diese nicht mehr zu kaufen gab. Daher wurden die beiden Umrichter der Lokomotive schlicht ausgebaut und dem Elektroschrott zugeführt.

Wobei so rigoros nicht vorgegangen wurde, denn noch gut erhaltene Umrichter wurden für die noch nicht modernisierten Maschinen zu Seite gestellt. Was jedoch Defekt war, landete auf dem Schrott.

So sollte die Revision von Lokomotiven dafür sorgen, dass die anderen Modelle nicht so schnell dafür anstehen mussten.

Das war bisher eher eine Lösung für Baureihen mit geringer Stückzahl, wie den Baureihen Ee 3/3 IV und Am 6/6 wo sogar eine Maschine geopfert werden musste. Genau diesen Effekt wollte das Unternehmen bei der Reihe Re 460 vermeiden. Man hatte 119 Lokomotiven und die wurden benötigt.

Neben dem Ersatz der veralteten Bauteile, stand auch eine Verbesserung der Energieeffizienz im Vordergrund. Hier schnitt die Re 460 im Vergleich zu den älteren Lokomotiven zwar gut ab, konnte jedoch nicht mit den neusten Modellen mithalten. Diese waren gerade bei den Zeiten im Ruhezustand wesentlich besser, als die 20 Jahre alte Maschine. Genau in diesem Bereich wollte man bei SBB Personenverkehr grosse Verbesserungen erzielen.

In der ausgearbeiteten Präsentation war schnell ersichtlich, wie man das zu Erreichen hoffte. Die bisher verwendeten GTO-Thyristoren wurden durch IGBT Transistoren ersetzt. Diese modernen Baugruppen ersetzten bei der Herstellung die anfänglich verwendeten GTO Bauteile. Die IGBT erzielten bessere Leistungsdaten, und wirkten sich beim Umweltschutz positiv aus. Schliesslich konnten die von der ABB gelieferten IGBT mit Wasser gekühlt werden.

Durch die IGBT konnten viele Punkte erreicht werden, die zur Einsparung beim Verbrauch der Energie genutzt wurden. Die Einsparungen der 119 Lokomotiven errechnete man im Rahmen einer mittleren Stadt, wie zum Beispiel Thun.

Diese Zahlen wirkten zwar beindruckend, konnten jedoch nicht verdecken, dass man mit der Modernisierung lediglich einen Bruchteil der Energiekosten für den Bahnverkehr einsparen konnte. Trotz-dem waren die Zahlen natürlich für die Leute beeindruckend.

Die neuen IGBT brachten zudem noch einen weiteren Vorteil, denn sie waren beim Gewicht deutlich leichter. Dadurch konnte, ohne das Gewicht der Lokomotive zu erhöhen, eine Ansteuerung der einzelnen Achsen umgesetzt werden.

Durch die Schaltung bei der Re 465 konnte so bei schwacher Auslastung ein Teil des Antriebes abgeschaltet werden. Dadurch konnte die Energieeinsparung auch in diesem Teil genutzt werden. Sie sehen, dass es wirklich nur um Einsparungen ging.

Da die IGBT eine leicht andere Ansteuerung der Fahrmotoren ergeben, konnte man die modernisierten Maschinen durch das Geräusch erkennen. Diese enstand durch die mit den Hertzen der Ansteuerung erzeu-gten Tonwellen.

Besonders auffällig war das bei der ersten Maschine, die mit den neuen Geräten aus der Hauptrevision entlassen wurde. Es sollte die Nummer 460 010 treffen und sie wurde, bevor weitere neue Stromrichter verbaut wurden, einer intensiven Erprobung unterzogen werden. Sie war der Umbauprototyp.

Selbst bei den Hilfsbetrieben wurden Anstrengungen angestellt, um die Bilanz beim Verbrauch der Energie zu verbessern. Dabei konnte jedoch bei den grössten Verbrauchern, kaum Abstriche gemacht werden. Die Ventilation arbeitete schon sparsam, weil damals auf eine ruhige Lokomotive geachtet wurde. Daher wurde bei der vorhandenen Ventilation an der dreistufigen Regelung nichts verändert und diese so belassen.

Anders sah es beim Schraubenkompressor aus. Dieser wurde mit samt dem Lufttrockner ersetzt. An seiner Stelle baute man zwei kleinere Modelle mit moderner Luftaufbereitung ein. Diese boten den Vorteil, dass bei normalem Betrieb nur einer arbeiten musste.

Bei einem höheren Bedarf bei der Druckluft sollte der zweite als Unterstützung dienen. Eine Lösung, die man von den neuen Triebzügen übernommen hatte und nun erstmals auf einer Loko-motive verbaute. Betrieblich reduzierte sich so der Energiever-brauch nur gering.

Gerade der Kompressor zeigte das geänderten Einsatzkonzept. Beim Bau wurde eine universell verwendbare Lokomotive gefordert. Damit musste sie für lange und schwere Güterzüge ausgelegt werden.

Die benötigen im Gegensatz zu den Reisezügen deutlich mehr Druckluft. Das wurde beim Bau im Bereich des Kompressors berücksichtigt. Das sollte nun verändert werden und aus der Re 460 wurde einer Schnellzugslokomotive.

Probleme ergaben sich bei der Modernisierung der Baureihe eigentlich nur im Bereich der Steuerung. Dort musste die Software angepasst werden.

Diese wurde wieder mit der speziellen Regelung der beiden Drehgestelle versehen. So sollte es nicht mehr zum Leerlauf kommen. Eines der beiden Drehgestelle übte Zugkraft aus und das andere bremste gleich stark. Damit funktionierte die radiale Einstellung der Radsätze auf der Baureihe Re 460 wieder optimaler.

Die Schwierigkeit ergab sich jedoch mit dem Rechner für ETCS. Bei schlechtem Zustand der Schienen konnte sich dieser bei geringer Zugkraft nicht entscheiden, welchen Wert er für die Bestimmung nehmen sollte. Die Folgen waren dramatisch. Die Geschwindigkeit wurde durch den Rechner plötzlich um 15 km/h erhöht. Bei Fahrten unter Level 2 führte das letztlich zu Systembremsungen. Auch mit der Zugsicherung ZUB konnte es zu Zwangsbremsungen kommen.

Probleme die nicht erwartet wurden, die aber zeigen, wie stark sich ETCS in die Steuerung der Fahrzeuge einmischt. Eine Regelung mit unterschiedlich arbeitenden Drehgestellen gab es ausser bei der Lok 2000 nirgends. Daher wurde das seinerzeit von Alstom gar nicht vorgesehen. Als die Lokomotive dies jedoch machte, wurde der Rechner von ETCS mit verwirrenden Daten beliefert. Die Folgen waren klar, es kam zur Bremsung.

Gerade bei schlechten Schienenzustand, konnten die mit saubern Laufflächen versehenen Monoblocräder schnell unterschiedliche Drehzahlen bekommen. Da dies wegen der Regelung bei geringen Abweichungen vom Schleuderschutz nicht erkannt wurde, gab es diese Probleme bei der Lokomotive. Da diese Werte von der Vielfachsteuerung nicht übertragen wurde, gab es bei Fahrten ab Steuerwagen weniger Problem.

Eine Weisung verhinderte die Probleme. So wurde das Lokomotivpersonal angewiesen, bei schlechtem Wetter mit reduzierter Geschwindigkeit zu fahren. Fuhr man langsamer, führte der Ausschlag nicht zur Bremsung. Damit konnte die Zeit bis zur Behebung überbrückt werden. Auswirkungen auf den Fahrplan erwartete man damit jedoch nicht, da man die vorhandenen Reserven ausnutzen konnte und so immer noch pünktlich verkehrte.

 

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