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SBB CFF FFS Ce 4/4 Nr. 13501 |
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| Baujahr: | 1904 (SBB ab 1919) | Leistung: | 257 kW / 350 PS | ||||||||
| Gewicht: | 48 t | V. Max.: | 60 km/h | ||||||||
| Normallast: | Nicht bekannt | Länge: | 9'500 mm | ||||||||
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Einleitung |
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Wie bitte? Eine Umformerlokomotive im Jahre 1904? Urahn von einigen tausend Lokomotiven? Und überhaupt, was sucht eine Lokomotive aus dem Versuchsbetrieb Seebach – Wettingen am Gotthard? Wieso war die Lok nicht seit Ablieferung im Besitz der SBB? Sie sehen, ich habe hier Fragen über Fragen geschaffen, die einige von Ihnen mit einem müden lächeln abtun. Andere finden vielleicht, jetzt gehört er aber weggesperrt, denn diesen Bären, den er mir hier aufbinden will kann so nicht stimmen. Am meisten Diskussionen wird hier wohl die Umformerlokomotive im Jahr 1904 schaffen. Doch wie war das mit den Umformerlokomotiven schon wieder? Umformerlokomotiven gibt es bei der Bahn schon sehr lange, nur der Begriff wird immer nur mit den modernsten Maschinen mit Drehstrommotoren in Verbindung gebracht. Hier liegt aber der Fehler, Umformer-Lokomotiven wandeln nur eine Stromart in eine andere um und werden daher fälschlicherweise nur den Drehstrom-Lokomotiven zugeschlagen. Dies stimmt jedoch nicht, denn eine Lokomotive, die Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt ist auch eine Umformer-Lokomotive. Die neuen Loks haben Umrichter, was im Grunde das gleiche ist, jedoch sich in der Bauweise massiv unterscheidet. Doch wie kam es zur Ce 4/4, oder einfacher zur Lokomotive Nr. 1? Warum verkehrte sie auf der Strecke zwischen Seebach – Wettingen und nicht woanders? Die Strecke war ein reiner Zufall, denn sie war gerade vor der Haustüre und damit greifbar. Zu dieser Zeit waren in Europa ausschliesslich die Dampflokomotiven unterwegs. Es war jene Zeit, in der in der Schweiz die A 3/5 für mächtige Zugkraft vor den Schnellzügen sorgten. Die Gotthardbahn, die damals noch die Gotthardbahn war, beschaffte sich immer grössere und stärkere Dampfloks. Keine, aber auch gar keine Bahngesellschaft wollte daran etwas ändern. Schon gar nicht die Schweizerischen Bundesbahnen SBB, die gerade mal 2 Jahre alt waren und versuchten die unterschiedlichsten Lokomotiven, die in ihren Besitz geraten waren, zu ordnen. Aber eben, es war damals eine Zeit des Umbruchs. Die neu entdeckte elektrische Energie ersetzte in immer mehr Städten die Gasbeleuchtung und auch anderswo gab es plötzlich Licht, wo es bisher ausser dem schwachen Licht einer Kerze nichts gab. Die Welt erleuchtete und das auch nachts. Wobei natürlich noch gesagt werden muss, elektrische Energie, wie wir sie Heute kennen, war das noch nicht, die kleinen Kraftwerke und Leitungsnetze fielen oft aus und waren noch sehr schwach. Es konnte keinesfalls von einem Landesnetz gesprochen werden. Zudem unterschieden sich die Spannungen und Systeme der einzelnen Städte oft grundlegend. Ihr Fernseher hätte in Basel und Luzern funktioniert, jedoch bei einem Umzug nach Zürich hätten Sie einen Neuen kaufen müssen, denn Ihr Gerät hätte nicht zum Stadtstrom gepasst. Doch 1867 war da ein gewisser Werner Siemens, der die selbsterregte Gleichstrommaschine erfand. Er nutzte diese 1879 um an der Gewerbeausstellung Berlin die Besucher mit einem Bähnchen zu überraschen. Die ersten elektrischen Züge, wenn auch nur im kleinen Format waren geboren. Eine solche Attraktion machte von sich Reden, das ist wohl allen klar. Die Bahn von Werner Siemens war in aller Munde. Die ersten elektrischen Trambahnen kamen kurze Zeit später. 1888 fuhr in der Schweiz der erste mit Gleichstrom betriebene Zug zwischen Vevey, Montreux und Chillon.
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Die Idee |
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Der Fortschritt, der von Siemens entwickelten Bahn konnte nicht mehr gebremst werden und vor allem in Amerika waren viele tausend Kilometer bereits mit elektrischen Lokomotiven befahren worden. Doch einen grossen Nachteil hatte der Gleichstrom, er konnte nicht transformiert werden und hatte bei längeren Strecken Probleme mit der Spannung. Die Ströme stiegen, vor allem wegen den verwendeten niedrigeren Spannungen, extrem an. Hohe Leistungen waren damals nicht zu verwirklichen. Alternative bot der Wechselstrom, den man schon in Stromsystemen für Städte verwendete. 1885 wurde in Ungarn der Transformator erfunden, damit konnte der Wechselstrom beliebig in eine andere Spannung umgewandelt werden. Ab 1886 wurde Luzern, als erste Schweizer Stadt, durch die Eröffnung des Kraftwerkes Thorenberg mit Wechselstrom versorgt. Doch so gross der Vorteil in diesen Systemen war, für die Eisenbahn war ein grosses Problem noch nicht gelöst. Es existierte kein brauchbarer Wechselstrommotor, den man in Lokomotiven hätte einbauen können. Zwar war seit 1888 der Drehstrommotor bekannt, jedoch war dessen Anwendung bei den Bahnen, lange Jahre nur mit grossem Aufwand möglich. Seine Drehzahlen konnten nur schwer geändert werden, was ihn für die Eisenbahn nahezu unbrauchbar machte. So wurden die ersten Bahnen zwar mit diesem System ausgerüstet, verschwanden aber später wieder. Zu erwähnen ist hier sicherlich die Simplon Linie und die Burgdorf – Thun - Bahn BTB, bei der alles begann. Bei Bergbahnen war jedoch oft die gleich bleibende Geschwindigkeit des Drehstrommotors ein Vorteil. Bis Heute haben aber nur wenige Drehstromnetze überlebt. Wenn Sie die Fahrleitung in der Schweiz noch zu Gesicht bekommen wollen, dann müssen Sie entweder nach Zermatt und auf das Gornergrat reisen. Oder, Sie bereisen das Berner Oberland und besuchen das Jungfraujoch. Dort finden Sie noch Bahnen, die mit einer Drehstromfahrleitung versehen sind. Auch hier muss klar gesagt werden, dass die Halbleiter einiges verändert haben. Die erste Lokomotive der Schweiz mit einem Drehstrommotor und einphasiger Speisung war die aus einem De 4/4 Triebwagen umgebaute Be 4/4, sie verkehrte bei den SBB ab 1972.
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Die Strecke |
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Will man die Ce 4/4 umfänglich erklären, dann geht das nicht ohne die Strecke, denn keine Lokomotive in der Schweiz wird so sehr mit der Strecke in Verbindung gebracht. Niemand kennt die Ce 4/4 13501, aber die Seebach – Wettingen MFO Nr. 1 ist bekannt, nicht zuletzt, weil sie noch existiert. Von der Strecke würde Heute wohl niemand mehr sprechen, die Linie, die Zürich über Oerlikon – 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 immer noch grösstenteils einspurige Strecke kaum Güterverkehr. Doch da war in Zürich Oerlikon eine Firma angesiedelt, die in Zukunft im Lokomotivbau führend werden sollte. Eine Maschinen-Fabrik in Oerlikon, mit Anschlussgleis in den Bahnhof Seebach. Genau, die MFO, die kennt man, denn nicht wenige der elektrischen Lokomotiven für die SBB aber auch die BLS wurden dort gebaut und begannen ihre Karriere im Bahnhof Seebach. Dass die MFO jedoch Wegbereiter der modernen Eisenbahn war, wissen vermutlich nur die wenigsten. Die MFO stellte bereits 1901 die ersten Versuche mit Wechselstrom an. Das Ziel war klar, der Wechselstrom sollte für die Normalbahnen, der Nordostbahn NOB, der Jura – Simplon – Bahn JS und der Schweizerischen Centralbahn SCB verwendet werden, dass diese ein Jahr später zur 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. Doch wie schon anderweitig geschrieben, bewies die BLS mit den Be 5/7 ab 1913, dass es durchaus geht. In einem Vortrag, der am 27. Februar 1902 vor dem Zürcher Ingenieur- und Architektenverein gehalten wurde, skizzierte der Redner erstmals ein neuartiges System. Die Bahnen sollten mit einer Fahrleitung verkehren, die mit hochgespanntem Wechselstrom versorgt wird. Vorgeschlagen wurde eine Spannung von 15'000 Volt bei einer Frequenz von ungefähr 16 Hz. 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. Niemand in dem Saal wusste, dass zwei Tage vorher die MFO der SBB vorgeschlagen hatte, die Strecke Seebach – Wettingen auf eigene Kosten und Gefahr zu elektrifizieren. Überraschend war, dass die SBB dem Vorschlag am 31. Mai 1902 grundsätzlich zugestimmt hat. Damit man sich ein Bild über die Vorstellungen machen kann, auf was sich die MFO einliess, sind hier einige Punkte aus dem Vertrag aufgelistet. Artikel 1: Die SBB überlassen der MFO die Strecke Seebach – Wettingen für Versuche mit Spannungen bis zu 15'000 Volt. Artikel 3: Alle Kosten gehen zu Lasten der MFO. Artikel 5: Sobald durch Versuche die Tauglichkeit des Systems festgestellt ist, werden die SBB der MFO für vorläufig ein Jahr den fahrplanmässigen Betrieb der Strecke übertragen. 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. 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. Wenn man bedenkt, dass 60 Rp. damals sehr viel mehr Geld war, als Heute, muss man den Mut, der Verantwortlichen der MFO bewundern. Das Ganze hätte in einem gewaltigen Desaster enden können, und niemand würde Heute die MFO kennen. Das zeigt, wie überzeugt die Leute bei der MFO von ihrem System sein mussten. Während dieses Versuchsbetriebes wurden unterschiedliche Fahrleitungen getestet. Die Anfänglich erstellten Fahrleitungen widersprachen den Bundesvorschriften, da die geforderte doppelte Isolation fehlte. Später wurde diesem Umstand Rechnung getragen. Auch Heute noch, wo man weiss, dass man mit einer einfachen Isolierung keine Probleme hat, kann auf gewissen Strecken noch die doppelte Isolation betrachtet werden. Dabei wurde unter anderem die „Seiten-Oberkontaktleitung“ mit einem Rutenstromabnehmer bestrichen. Sie kam auf der Strecke Seebach – Regensdorf zum Einsatz. Zu Erprobung wurden auch künstliche Profile aufgebaut, so dass zum Beispiel das Verhalten in Tunnels beobachtet werden konnte. Die Rückleitung erfolgte nicht über spezielle Kabel, sondern über die vorhandenen Schienen. Diese Fahrleitung wurde dann von einigen Bahnen namentlich der Maggiatalbahn übernommen. Das Problem stellte sich erst im Lauf der Versuche heraus, denn diese Fahrleitung war für Geschwindigkeiten von mehr als 50 km/h schlicht unbrauchbar. Ebenfalls zum Einbau kam eine neuartige „Bügelleitung“. Die genau auf den Namen „Vielfachaufhängung mit Hilfstragdraht nach Patent der Siemens Schuckert Werken“ hörende Fahrleitung begann in Regensdorf und endete in Wettingen. Sie war kurz parallel zur Rutenfahrleitung aufgebaut, so dass der Stromabnehmer während der Fahrt gewechselt werden konnte. Ich kann Ihnen jedoch die Beschreibung dieser Bügelleitung, die nur einen komplizierten Namen hat, ersparen, besuchen Sie einfach den nächsten Bahnhof, der mit elektrischen Lokomotiven befahren wird und sehen Sie sich die Fahrleitung über der Lok an. Genau, diese, zwar vielfach geänderte und verbesserte Fahrleitung kommt Heute zum Einsatz. Gut, bevor ich vor lauter Protesten nicht mehr in Ruhe schlafen kann, Heute gibt es auch Strecken, die mit einer Stromschiene überdeckt sind. Beobachten kann man diese gut im unterirdischen Teil des HB Zürich. Um es vorweg zu nehmen, der Versuchsbetrieb dauerte letztlich 17 Monate und erbrachte den Beweis, dass der Wechselstrom für die Bahnen geeignet war einen fahrplanmässigen Betrieb zu ermöglichen, dass das nicht ohne Probleme ging versteht sich von selbst. Daraufhin übernahm die MFO den Betrieb auf der Strecke, wie dies vertraglich festgelegt wurde, für vorerst ein Jahr. Weiter auf die Vorteile des Systems mit 15'000 Volt und 16 2/3 Hz will ich nicht verlieren, denn die Bahnen in der Schweiz, Deutschland, Österreich, Schweden und Norwegen beweisen, das das System erfolgreich ist, und zwar jeden Tag. Der Strombezug sollte ab einem in Wettingen zu erstellenden, über einen Hochspannungsleitung vom Kraftwerk Beznau (Flusskraftwerk) gespeisten Unterwerk geschehen. Die Frequenz von 50 Hz erachtete man sogar als Vorteilhaft, gegenüber einer niedrigeren Frequenz. Einziger Nachteil waren die höheren induktiven Verluste, für die man jedoch eine Lösung gefunden zu haben glaubte. Mit der letztlich durchgeführten Reduktion der Frequenz auf 15 respektive 16 2/3 Hz konnte man die auftretenden Störungen im Telefonnetz eliminieren. Die Störungen traten jedoch später mit den Direktmotor-Lokomotiven erneut auf. Die Lösung für all die Probleme war dann aber überraschend einfach. Wurden die Drähte der Telefon- und Telegrafenleitungen in bestimmten Abständen gekreuzt, verschwanden diese Probleme und es traten keine Störungen mehr auf. Wäre damals vermutlich, die Frequenz nicht schon reduziert und die Lokomotiven umgebaut worden, hätten alle Bahnen heute 50 Hz in der Fahrleitung und niemand wüsste etwas von den 16 2/3 Hz. Zum Abschluss noch ein paar Worte zum Artikel 12. Die Strecke wurde nach dem erfolgreichen Ende des Versuchsbetriebes am 3. Juli 1909 von der Fahrleitung befreit. Die MFO benötigte den Versuchsbetrieb nicht mehr, da mittlerweile die Strecke Spiez – Frutigen erstellt wurde. So herrschten zwischen Seebach und Wettingen wieder Dampflokomotiven. Erst im Jahr 1944 überspannte die SBB die Strecke erneut mit einer Fahrleitung. Am 13. Februar 1944, fast genau 40 Jahre nachdem die MFO mit den SBB verhandelte, wurde endgültig der elektrische Betrieb eingeführt. Die Strecke Seebach – Wettingen ist somit wohl die einzige Strecke der Schweiz, die zweimal mit dem gleichen System elektrifiziert wurde.
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Aufbau der Lokomotive Nr. 1 |
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Der „Grund-Typus der Elektrolokomotiven“ für das System hatte zwei Drehgestelle mit zwei Triebachsen, eine Leistung von 440 kW und eine Achslast von nicht mehr als 10t. Für die Versuchsstrecke genügten Lokomotiven für „400 PS Schienenleistung“ (300kW). Pro Drehgestell war ein Triebmotor vorhanden, der die beiden Triebachsen über eine darunter liegende Vorgelegewelle und eine umgekehrte Dreieck-Schlitzkuppelstange anzutreiben hatte. Die Zahnradgetriebe liessen nach den Erfahrungen bei der Jungfraubahn JB „keine Übelstände“ befürchten. In Rahmenmitte war der Motor-Generator aufgestellt. Der Führerstand sollte am einen Ende und erhöht liegen. Von ihm aus würde der im Innern begehbare Kasten nach dem anderen Ende hin abfallen. Diese Bauart wäre geeignet für Fahrgeschwindigkeiten bis 50 km/h. Beim Grundtypus handelte es sich um eine „Halblokomotive“. Zwei davon könnten mit den Führerständen gegeneinander „permanent oder flüchtig“ zusammengekuppelt und gemeinsam von einem Führerstand aus gesteuert werden. Die Nachteile beim Vorspannbetrieb mit Dampflokomotiven würden dadurch nicht auftreten. Es scheine Empfehlenswert „Zugdauerleistungen“ von 600 bis 900 kW nicht durch „einzelne Ungetüme von Lokomotiven“, sondern mit solchen „Zwillingen“ zu realisieren. Es könnten auch ganze Gruppen gebildet werden, immer mit Achslasten, die ca. 10 Tonnen einhielten. Der von der SLM in Winterthur gelieferte mechanische Teil war charakterisiert durch zwei zweiachsige Drehgestelle, auf die sich der Kasten mit dem einseitig angeordneten Führerstand stützte. Der in der Mitte jedes Drehgestells ruhende Triebmotor arbeitete über eine Zahnradübersetzung auf eine senkrecht unter ihm liegende Blindwelle, welche immer noch etwas höher als die Triebachsen gelagert war. Von der Blindwelle wurde das Drehmoment über Schlitzkuppelstangen auf die Triebräder übertragen. Solche Schlitzkuppelstangen, welche das Federspiel auszugleichen gestatteten, hatte Charles Brown senior bei der SLM erstmals 1883 für die Zahnrad-Dampflokomotiven der ungarischen Eisenerzmine Rimamurany in Salgo-Tarjan angewandt. Bekannte Fahrzeuge mit diesen Antrieben finden sich auch bei SBB und BLS. So sind hier die Be 4/6 12301 und die Ce 4/6 der BLS zu erwähnen. Weil die Platzierung des Motors keinen Drehzapfen zuliess, stützte sich der Lokomotivkasten über Pendel auf die Drehgestelle ab. Zusätzlich waren seitliche Führungen vorhanden. Die Kräfte zwischen Rahmen und Drehgestellen wurden durch schiefe Stangen übertragen. Die Zug- und Stossvorrichtungen waren am Rahmen befestigt und entsprachen den damaligen Normen. Durch die achtklötzige Bremse konnte die Lokomotive von Hand oder mit Druckluft gebremst werden. Mit Druckluft wurden auch die Sandstreuvorrichtungen und die Stromabnehmer betätigt. Der mechanische Teil der Lokomotive entsprach somit vollumfänglich dem definierten Grundtypus. Um es gleich zu sagen, es blieb bei dieser Lokomotive, die als einzige Lokomotive nach dem Grund-Typus gebaut wurde. Zu den Zwillingen kam es daher nie.
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Elektrische Ausrüstung der Lokomotive |
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Die elektrische Ausrüstung war ziemlich kompliziert. Das Kernstück bildete der „Motor-Generator“. Es handelte sich dabei um einen rotierenden Umformer, der als Hauptumformer bezeichnet wurde. Der wichtigste Teil der elektrischen Ausrüstung war die in der Längsachse zwischen den Drehgestellen gelagerte Umformergruppe, bestehend aus einem Einphasenwechselstrom-Asynchronmotor für 50 Hz mit Kurzschlussläufer und dem direkt gekuppelten Gleichstromgenerator. Das Gewicht dieser Gruppe war 10 Tonnen. Zumindest bis Mitte 1904 wurde der Motor direkt mit der Fahrleitungsspannung gespeist. Sein Stator besass zwei getrennte Wicklungen, die eine für 14'000 bis 16'000 Volt, die andere für 700 Volt. Behn-Eschenburg schrieb darüber am 20. August 1904: „Bis jetzt wurde nur mit der Hochspannungswicklung gefahren und es ist bis Heute noch nicht die geringste Störung an dem Motor aufgetreten.“ Hingegen erwähnt Studer diese Direktspeisung nicht, sondern nennt zwei luftgekühlte Transformatoren von je 250 VA. Der Gleichstromgenerator hatte die zwischen 0 und 600 Volt regulierbare Spannung für die Triebmotoren zu liefern. Die Umformergruppe wurde von der Gleichstromseite her angelassen. Zu diesem Zweck musste zuerst eine kleine Umformergruppe, welche im Betrieb die Erregung des grossen Gleichstromgenerators und der Triebmotoren zu liefern hatte angelassen werden. Dies geschah, indem der Gleichstromgenerator dieser Erregergruppe als Einphasen-Hauptschlussmotor an eine Anzapfung der Sekundärwicklung eines kleinen Transformators angeschlossen wurde. Nach erreichen der synchronen Geschwindigkeit wurde der Asynchronmotor der Erregergruppe an eine andere Anzapfung desselben Transformators angeschlossen, worauf der Gleichstromgenerator nun bereit war, Strom zum Anlassen des Hauptumformers zu liefern. Der ganze Anlassvorgang vom Zeitpunkt des Anlassens der Erregergruppe bis zum Zeitpunkt, da die Triebmotoren mit Strom aus dem Hauptgenerator gespeist werden konnten, dauerte etwa zwei Minuten. Die Triebmotoren waren Gleichstrom-Nebenschlussmotoren mit separater Erregung und einer Leistung von je 150 kW. Zum Zeitpunkt des Baubeschlusses für diese Lokomotive was das Hauptanliegen, die Betriebstüchtigkeit von Einphasenwechselstrom hoher Spannung in einer Fahrleitung nachzuweisen. Die Lokomotive entsprach den an sie gestellten Anforderungen vollständig. Nachteilig waren nur die Leerlaufverluste der Umformergruppe, weil diese natürlich bei den häufigen Stillständen der Lokomotive nicht jedes Mal abgestellt wurde, was auf eine Wirtschaftlichkeit von negativem Einfluss war. Die Anordnung der Maschine erlaubte auch eine elektrische Nutzbremsung, wobei ein Wirkungsgrad von 50% genannt wurde. Die auf der Lokomotive zur Steuerung angewandte Schaltung, auch bekannt nach ihrem Erfinder Ward-Leonard, war übrigens bis in die neuere Zeit eine beliebte Art, Gleichstrom variabler Spannung zu erzeugen. Vor allem bei den Antriebsmaschinen für Grubenaufzüge und in Walzwerken kam sie zur Anwendung. Unter Ersatz des Asynchron- oder Synchronmotors durch einen Dieselmotor fand das Prinzip auch Eingang in die Diesel-Triebwagen BCm 2/5 der Regionalbahn im Val de travers (RVT). Denkbar einfach war die anfängliche Dachausrüstung, die aus einer einzigen Rute auf einem offenbar noch festen Rutenbock und sonst nichts bestand. Im Lauf der Versuche wurde jedoch die Dachausrüstung mehrmals geändert. Nachdem am 10 November 1905 die Versuche mit 50 Hz ein Ende gefunden hatten, wurde die Lokomotive bis zum Sommer 1906 vorerst so umgebaut, dass sie weiterhin als Umformerlokomotive, aber nunmehr mit 15 Hz betrieben werden konnte. Die Beleuchtung der Lokomotive erfolgte mittels Öl. Ausser in Verbindung mit dem Wechselstromvoltmeter gab es keine Glühlampen auf der Lokomotive. An ein Batteriebordnetz dachte man also noch nicht. Einzige Baugruppe der Hilfsbetriebe, wie wir sie heute kennen, war der Kompressor. Eine Heizung im spartanisch eingerichteten Führerstand gab es auch nicht.
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Umbau |
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Im Jahre 1906 wurde die Lokomotive von einer Umformer- in eine Direktmotorlokomotive umgebaut. Der mechanische Teil wurde nur soweit geändert, als dies zur Aufnahme der grundlegenden neuen elektrischen Ausrüstung nötig war. Das Laufwerk und der unsymmetrische Kasten mit nur einem Endführerstand bleiben erhalten. Elektrisch hatte die Maschine nun annähernd die klassische Form einer Einphasenlokomotive ihrer Zeit angenommen. Auf dem Dach des Führerhauses war auf einem hölzernen Rahmen ein SSW-Bügelstromabnehmer aufgebaut, damit die Lokomotive auf dem Abschnitt Regensdorf – Wettingen verkehren konnte. Am Kasten über dem Vorbau war ein Paar Rutenstromabnehmer montiert. Alle Stromabnehmer waren mit Druckluft angetrieben. Auf dem Dach befanden sich eine so genannte Hörner-Blitzschutzvorrichtung und in einem Kasten eine Induktionsspule. Die Maschine erhielt einen Hauptschalter mit pneumatischer Betätigung und zwei Transformatoren mit je einem Trenner. Die Spannungsregulierung besorgte eine Batterie von 16 elektromagnetischen Schützen mit Überschalt-Drosselspule, die von einem Steuerkontroller im Führerstand aus betätigt wurden. Auch der Wendeschalter wurde vom Führerstand aus mittels Druckluft umgelegt. Es kamen achtpolige Fahrmotoren offener Bauart ohne Fremdventilation zum Einbau. Die Schaltung als Reihenschlussmotor mit phasenverschobenem Wendefeld war genial einfach. Die Motoren waren keine Neuerfindung, sondern entsprachen der bei der Versuchslokomotive Nr. 2 verwendeten Bauart. Als Hilfsbetriebe waren ein Kompressor und neu eine Führerstandsheizung eingebaut, aber keinerlei Ventilatoren. Von der Lokomotive war fast kein Geräusch mehr zu hören, wenn der Kompressor still stand. Was viel war zum vorherigen Umformer, der bei eingeschalteter oder eben angelassener Lokomotive dauernd in Betrieb war. Auch jetzt war keine Batterie vorhanden. Die Spannung für Steuerstrom und Beleuchtung wurde passenden Anzapfungen am Transformator entnommen. Dabei kamen drei unterschiedliche Spannungen zur Anwendung. Mit 140 Volt wurden der Kompressor und die Führerstandsheizung versorgt. Die Schützensteuerung benötigte 90 V, während sich die Beleuchtung mit bescheidenen 20 Volt zufrieden gab. Da die Batterie jedoch fehlte, wurde die Aussenbeleuchtung durch zwei stirnseitige Petrollampen ergänzt, um zu verhindern, dass die Lokomotive in der Nacht bei Spannungsausfall in der Fahrleitung in völliger Finsternis dastand. Interessant wird der Umbau erst, wenn man die technischen Daten der Lokomotive vergleicht. Es zeigt deutlich, wie schnell sich in jener Zeit die Lokomotiven entwickelt haben. So sank zum Beispiel das Gewicht der Lokomotive von 48 auf Neu 40.5 Tonnen. Dabei konnte die Lokomotive jedoch eine um 76 kW oder 100 PS höhere Leistung erbringen.
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Bedienung |
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Bevor die Umformer-Lokomotive betriebsbereit war, musste der Hauptumformer seine normale Drehzahl erreicht haben. Der Lokomotivführer hatte dabei in einer bestimmten Reihenfolge vorzugehen. Zuerst musste der Stromabnehmer angelegt und an einem Voltmeter die Spannung kontrolliert werden. Grundsätzlich machen das die Lokführer auch Heute noch. Ab hier unterscheidet sich jedoch die Inbetriebnahme wesentlich von modernen Lokomotiven. Sobald die Spannung vorhanden war, wurde der Erregerumformer „angelassen“. Mit diesem wurde anschliessend der Hauptgenerator, der zu diesem Zweck als Motor betrieben wurde, gespeist. Der Hauptumformer wurde daher angelassen, indem er vom Erregergenerator versorgt wird. In der Folge musste die Spannung laufend erhöht werden. Sobald der Hauptumformer die normale Drehzahl ungefähr erreicht hat, wird sein Motor mit dem Netz verbunden. Die Lokomotive ist nun betriebsbereit. Der Sound, den diese Lokomotive von sich gab, während sie betriebsbereit gemacht wurde, kann wohl kaum mit dem einer modernen sound optimierten Lokomotive verglichen werden. Die Lokomotive begann buchstäblich immer lauter zu Heulen, als ob sie vor der anstehenden Arbeit Angst hatte. Zwar leiser, aber durchaus mit einem Triebwerk eines Flugzeuges zu vergleichen. Gefahren wurde mit Hilfe von zwei Regulierwiderständen. Mit dem einen Widerstand konnte demnach die Spannung des vom Hauptgenerator erzeugten Gleichstroms, mit dem anderen die Feldstärke in den Triebmotoren eingestellt werden. Die beiden Widerstände waren das einzige Mittel, um das Drehmoment, d. h. Fahrgeschwindigkeit und Zugkraft, zu regeln. Innert gewissen Grenzen konnte beim Fahren der eine oder andere Widerstand bedient werden, wobei aber das Verändern der Spannung gegenüber der Feldschwächung als die üblichere Art betrachtet wurde. Es wurde speziell darauf hingewiesen, wie ausserordentlich einfach die Bedienung der Lokomotive trotz der „Zusammengesetztheit der Ausrüstung“ sei. Nebst der Luftbremse habe der Lokomotivführer nur die beiden Regulierwiderstände zu bedienen und die beiden zugehörigen Ampèremeter zu beachten. Nach dem Abstellen der Lokomotive dauerte es fünf bis zehn Minuten, bis der Hauptumformer zum Stillstand kam. Die Bedienung der Lokomotive änderte sich durch den Umbau schlagartig. Die jetzt verwendeten Bedien- und Anzeigegeräte, entsprachen denen, anderer Lokomotiven jener Zeit. Die Geschwindigkeit wurde dabei nicht mehr über zwei Widerstände, sondern durch einen einzigen Steuerkontroller geregelt. Der Steuerkontroller schaltet dabei die entsprechen Fahrschütze oder wie man bei der Bahn sagt die Hüpfer. Die Lokomotive hatte daher eine klassische Hüpfersteuerung, wie sie später oft verwendete wurde.
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Betriebseinsatz |
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Mit der Lokomotive wurden im Oktober 1903 die ersten Versuche auf dem Anschlussgleis der MFO bis zum Bahnhof Seebach angestellt. Ausgedehnte Versuchfahrten waren nicht möglich, da die Versorgung der Strecke mit der notwendigen Spannung fehlte. Das Anschlussgleis wurde vom Firmennetz gespeist. Erst als auch auf der Strecke 1904 Versuchsfahrten möglich wurden, erhielt die Lokomotive einen erweiterten Auslauf. Man kann sich denken, dass diese Fahrten oft mit der Hilfe einer Dampflokomotive endeten, da die Fahrleitung und die Lokomotive kaum erprobt waren und es so immer wieder zu Störungen kam. Besonders schlimm waren die mit 50 Hz auftretenden Störungen in den Telefonleitungen. Diese konnten erst eliminiert werden, als die Umrichter-Lokomotive mit 15 Hz betrieben wurde. Der Entscheid für die heutigen Stromsysteme wurde gefällt. Eine Schwesterlok erhielt die Maschine nie. Die zweite Lok, die auf der Strecke zum Einsatz kam war die Lokomotive Nr. 2, die sich massiv von der Nr. 1 unterschied und mehr eine Halbschwester war. Diese bereits einer normalen elektrischen Lokomotive gleichende Maschine war mit neuartigen Direktmotoren versehen worden. Mit dem Einsatz der zweiten Lokomotiven traten die Telefonstörungen erneut auf. Jedoch konnte schnell erkannt werden, dass die Ursache nicht bei der Umrichter-Lokomotive zu suchen waren. Mit der Lösung der Telefonprobleme, stand dem Umbau der äusserst unwirtschaftlich arbeitenden Umrichter-Lokomotive nichts mehr im Weg. Die Lokomotive wurde in eine Direktmotor-Lokomotive umgebaut und wieder in Verkehr gesetzt. Von der revolutionären Umrichtertechnik war ausser dem ungewöhnlichen Fahrzeugaufbau nichts mehr zu sehen. Zusammen mit der Lokomotive Nr. 2 und der von Siemens stammenden Nr. 3 wurde der fahrplanmässige Betrieb aufgenommen. Der im Jahr 1909 eingestellt wurde. Eingestellt wurde der Betrieb nicht etwa, weil die Strecke unwirtschaftlich war, nein viel eher benötigte die MFO die Strecke nicht mehr, denn jetzt stand die Strecke Spiez – Frutigen für Versuche zur Verfügung. Die Lokomotive verschwand wie die Nummer 2 irgendwo in der Versenkung. Überraschenderweise wurden die Maschinen jedoch nicht abgebrochen sondern nur „eingelagert“. Als im Jahre 1919 die Strecke Bern – Thun elektrifiziert wurde und hierfür vorerst noch keine neuen Lokomotiven zur Verfügung standen, erinnerte man sich der Lokomotive. Die SBB kauften die Lokomotive mit ihrer Halbschwester und richteten sie soweit nötig für den vorgesehen Streckendienst her. Erstmals bekam dadurch die Lokomotive Batterien. Die Lokomotive kam am 30. Juli 1919 mit der Bezeichnung Fc 2x 2/2 und der Nummer 12101 in Betrieb. Kurze Zeit später wurde sie in Ce 4/4 13501 umbezeichnet. Die Lokomotive wurde dem Depot Bern zugeteilt und kam bereits vor dem offiziellen Übernahmedatum in Betrieb. Die Lokomotive beförderte Personenzüge zwischen Bern und Thun. Für Schnell- und Güterzüge reichte ihre Leistung jedoch nicht aus. Die Lokomotive brachte es im Jahr 1919 auf eine beachtliche Laufleistung von 18'000 km. Das war es aber auch schon, denn jetzt kamen die Be 4/6 und die Ce 6/8 II und lösten die Lokomotive, die vom Bahnpersonal „Marieli“ getauft wurde, ab. Im Jahr 1922 kam dann der grosse Umzug und die Lokomotive wurde nach Biasca versetzt und kam somit erstmals in ihrem Leben an den Gotthard, eine Strecke, für die sie nie gebaut worden war. Sie wurde in Biasca als Rangierlokomotive eingesetzt. Für diesen Einsatz reichte Ihre Leistung noch aus. Bereits ein Jahr später kam die Lokomotive nach Erstfeld, wo sie dann auch bis in Jahr 1938 im Rangierdienst eingesetzt wurde. 1938 und 1939 wanderte die Lok in die Depots Luzern und Olten ab. Die SBB konnten auf die Lokomotive verzichten. Normalerweise bedeutet dies für eine Lokomotive unweigerlich den Schneidbrenner. Jedoch bekundete die BT einen Mangel an Lokomotiven. So wurde die Lokomotive nicht abgebrochen, sondern 1940 der Bodensee – Toggenburg – Bahn verkauft. Sie erhielt dort die Nummer 33. Bei der BT erhielt die Lokomotive dann 1955 den passenden Namen „Eva“. 1958, nach 54 Jahren wurde dann die Lokomotive endgültig ausrangiert. Mittlerweile war die Lokomotive so bekannt geworden, dass sie in der HW Zürich aufgearbeitet wurde. Sie erhielt dann ab 1959 im Verkehrshaus der Schweiz einen Standplatz. Dort steht die Lokomotive heute noch und wird von zahlreichen Besuchern bewundert. Ohne vielleicht zu wissen, dass diese Lokomotive die Mutter der Züge ist, die hinter dem Museum durchfahren.
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Schlussworte |
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Diese Lokomotive wurde, wohl wegen ihrer eigenartigen Form, allgemein das „Glätteisen“ genannt. Sie konnte sich rühmen, die erste Umformerlokomotive der Welt zu sein und war vor dem Umbau, auch die erste Lokomotive für Einphasenwechselstrom mit Industriefrequenz von 50 Hz. Sie war somit der Urahn der Heute weltweit verbreiteten 50/60 Hz-Lokomotiven. Was würde dazu besser passen, als der Name der ersten biblischen Frau. Daher erhielt die Lok später auch den Namen „Eva“. Die erste Direktmotor-Lokomotive weltweit für 15'000 Volt und 15 respektive 16 2/3 Hz konnte die Lokomotive nicht verbuchen, diesen Rang lief ihr die Lokomotive Nummer 2 ab, die 1905 ebenfalls von MFO gebaut wurde. Grundsätzlich kann somit gesagt werden, dass auf der Strecke Seebach – Wettingen die ersten Lokomotiven eingesetzt wurden, die mit dem heute in vielen Ländern verwendeten Stromsystem von 15'000 Volt und 16.7 Hz verkehrten und durch die MFO gebaut wurden. Es zeugt von wenig Unternehmertum, dass geldgierige Manager genau diese Fabrik an Unternehmen verkauften, die dank den Erfahrungen der MFO überhaupt erst gegründet werden konnten. Denn die bisher letzten in der Schweiz gebauten Lokomotiven begannen ihren Weg durch die Schweiz in Zürich Seebach, genau dort, wo auch die erste Lokomotive ihren Weg durch die Jahre bis ins Museum begann. Und alle, die nun diesen Artikel gelesen haben, müssen sich eingestehen, einen Bären habe ich Ihnen nicht aufgebunden, es stimmt alles, so überraschend das für einige von Ihnen wohl sein mag. |
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