- Bahnstrom
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Bahnstrom ist der elektrische Strom, der für den Antrieb elektrischer Eisenbahnen verwendet wird. Der Strom wird den Fahrzeugen entweder über eine Oberleitung mit Stromabnehmern oder mittels einer Stromschiene zugeführt.
Historisch entwickelten sich in den verschiedenen Ländern oder bei unterschiedlichen Bahngesellschaften verschiedene Stromsysteme.
Inhaltsverzeichnis
- 1 Geschichte
- 2 Stromsysteme
- 3 Stromversorgung
- 4 Listen von Bahnstromanlagen
- 5 Siehe auch
- 6 Literatur
- 7 Einzelnachweise
- 8 Weblinks
Geschichte
Wegen der technisch anspruchslosen Regelbarkeit und des hohen Stillstandsdrehmoments erwies sich der Hauptschlussmotor als idealer Antrieb für Schienenfahrzeuge. Nachteilig ist jedoch bei Gleichstrom der hohe Investitionsbedarf für die Oberleitung oder Stromschiene wegen des erforderlichen Leiterquerschnitts. Bei größerem Abstand der Haltepunkte erweist es sich daher als günstiger, einen Transformator in das Fahrzeug einzubauen. Die zu seinem ständigen Mittransport erforderliche Energie ist geringer, als es Verluste in der Fahrleitung wären.
Das Gewicht eines Transformators ist im Wesentlichen von seinem Eisenkern bestimmt. Dieses wiederum ist annähernd umgekehrt proportional der Frequenz des Wechselstroms. Aufgrund der beherrschbaren Technologie im Transformatorenbau hatte sich eine Frequenz von 50 Hz in den europäischen Netzen durchgesetzt. Durch die an den Kollektoren entstehenden Lichtbögen gelang es jedoch nicht, Motoren im erforderlichem Leistungsbereich mit einer Frequenz von 50 Hz zu betreiben. Daher entstanden Bahnstromnetze mit 25 Hz und 16⅔ Hz. Um rotierende synchrone Umformer zur Erzeugung verwenden zu können, kam man auf die Teilerfaktoren 2 bzw. 3. Der Einsatz von modernen asynchronen Umformern bei einem exakten Teilungsverhältnis erwies sich bei hohen Leistungen allerdings als problematisch, so dass die Zielfrequenz vieler Netze inzwischen auf 16,7 Hz geändert wurde, wobei 16⅔ Hz innerhalb der Toleranz liegt.
Der heutige Stand der Technik im Bereich der Leistungselektronik macht die verminderte Frequenz des Wechselstroms nicht mehr zwingend. Moderne Fahrzeuge sind meist mit Gleichstrommotoren mit einer Nennspannung von 6 kV ausgestattet, mit einem Transformator mit 25 kV Primärspannung und Anzapfung bei 15 kV lassen diese sich zu Mehrsystemfahrzeugen umrüsten. Eine Umstellung des Bahnstroms auf 25 kV 50 Hz im Bereich der Deutschen Bahn ist dennoch nicht möglich, da der Sicherheitsabstand der Oberleitung zu vorhandenen Brücken nicht gegeben ist. Bei Neubauten werden dennoch vergrößerte Abstände eingehalten. Im Sinne einer europaweiten Vereinheitlichung auf 25 kV ist die Umstellung des Bahnstroms jedoch von geringer Bedeutung – für den grenzüberschreitenden Verkehr sind die Mehrkosten für einen Transformator in Mehrsystemfahrzeugen gering im Vergleich mit den Kosten für die mehrfachen Zugsicherungssysteme und die nationalen Zulassungsverfahren.
Der Zeitpunkt einer möglichen Umstellung des Bahnstroms in Deutschland orientiert sich am Einsatz der älteren Baureihen mit Wechselstrommotor, die sich schwer umrüsten lassen. Die 103, 141 und 150 sind bereits ausgemustert, unter den Einheitslokomotiven verbleiben die 110, 140, 139 sowie einige der jüngeren 111 sowie 151. Wenn auch die DDR-Reichsbahn-Baureihen 112, 114, 143 und 155 ausgemustert sind, so verbleiben im Bestand der Deutschen Bahn ausschließlich Drehstrom-Loks. Eine Umstellung ist dann einfach – als Gegenwert besteht die Möglichkeit, dass auf die Unterhaltung eines eigenständigen 110 kV Hochspannungsnetzes verzichtet werden kann und die Unterwerke an die Hochspannungsnetze der allgemeinen Energieversorgungsunternehmen angebunden werden können. Da die Hochspannungsnetze schon errichtet sind, besteht kein Handlungsbedarf und die Ausmusterung der älteren Baureihen kann noch Jahrzehnte dauern.
Stromsysteme
Gleichstrom
Gleichstrom ist fahrzeugseitig die einfachste Lösung. Es ist kein (schwerer) Transformator notwendig. Zudem sind Gleichstrommotoren bei gleicher Leistung kleiner als Wechselstrommotoren, was insbesondere bei beengten Raumverhältnissen günstig ist. Die Leistungssteuerung der Motoren kann zudem recht einfach, aber verlustreich über Vorwiderstände, über die die Motorspannung reguliert wird, erfolgen.
Gleichstromsysteme eignen sich daher besonders für Untergrund-, Stadt- und Straßenbahnen. Bei U-Bahnen werden in der Regel Stromschienen verwendet, weil eine Oberleitung ein größeres Tunnelprofil erfordern würde. Stromschienen können aber, schon aus Sicherheitsgründen, nur mit niedrigen Spannungen (in der Regel 500–1200 V) betrieben werden. Bei Straßenbahnen spielen neben den technisch einfacheren Fahrzeugen ebenfalls Sicherheitsgründe eine Rolle, denn ein Hochspannungs-Oberleitungsnetz über Straßen und zwischen Gebäuden wäre zu gefährlich.
Für Vollbahnen sind Gleichstromnetze weniger geeignet, finden aber trotzdem in vielen Ländern Verwendung, z. B. in Italien, den Niederlanden, Belgien, Osteuropa, Spanien, Südfrankreich, Südafrika und Japan (meist 1,5 oder 3 kV). Die Nachteile ergeben sich hier aus der im Vergleich zu Wechselstromsystemen geringeren Spannung und den damit verbundenen höheren Strömen: Gleichstrommotoren können maximal mit etwa 1,5 kV betrieben werden; bei einer Fahrspannung von 3 kV müssen deshalb jeweils zwei Motoren in Reihe geschaltet werden. Auch 3 kV sind jedoch – verglichen mit Wechselstromsystemen – eine relativ niedrige Spannung, weswegen für eine gegebene Leistung höhere Ströme notwendig sind. Dies erfordert auch eine andere Konstruktion der Oberleitung (oft mit mehreren Leitern) und der Stromabnehmer oder sogar die Verwendung von zwei Stromabnehmern gleichzeitig.
Auch die (konventionelle) Leistungssteuerung über Vorwiderstände ist entsprechenden Regelungssystemen bei Wechselstrom unterlegen, da sie den an sich recht guten Wirkungsgrad der Elektromotoren deutlich verschlechtert: Die Widerstände heizen sich auf und werden deshalb oft auf dem Dach der Fahrzeuge angeordnet.
Dieser Nachteil entfällt bei neueren Fahrzeugen, in denen mit Hilfe der Leistungselektronik die Gleichstrommotoren über Thyristorsteller gespeist werden oder der Gleichstrom in Drehstrom umgewandelt wird, so dass die einfachen und robusten Asynchronmotoren verwendet werden können. Dennoch fällt bei modernen Mehrsystem-Triebfahrzeugen die Leistung unter Gleichstrom in der Regel geringer aus, weil der Nachteil der hohen zu übertragenden Ströme unverändert besteht.
Die Stromversorgung gleichstrombetriebener Bahnen erfolgt schon seit den 1920er Jahren durch Gleichrichtung in den aus dem öffentlichen Netz gespeisten Unterwerken, wobei früher Quecksilberdampf- und heute in der Regel Siliziumgleichrichter zum Einsatz kommen. Die Unterwerke werden auch bei Vollbahnen in der Regel aus dem Mittelspannungsnetz gespeist[1].
Einphasiger Wechselstrom
Wechselstrom mit Standard-Industriefrequenz
Die weltweit größte Verbreitung bei Bahnen hat Wechselstrom mit der landesüblich verbreiteten Netzfrequenz (meist 50 Hz, in den USA und teilweise in Japan 60 Hz).
Die Betriebsspannung ist dabei meist 25 kV, in den USA (Lake Powell Railway) und Südafrika (Erzbahn Sishen – Saldanha Bay) gibt es Bahnen, die sogar mit 50 kV fahren.
Der Vorteil der Verwendung der Netzfrequenz besteht darin, dass eine Speisung aus dem öffentlichen Stromnetz zumindest theoretisch leicht möglich ist. In der Praxis besteht dabei jedoch die Gefahr von Schieflasten im Industrienetz.
Der Nachteil dieser Systeme war anfangs die Notwendigkeit von Leistungselektronik, da die Motoren – weil so groß – für die hohe Frequenz nicht geeignet waren und der Wechselstrom deshalb gleichgerichtet werden musste. Dafür wurden Leistungsgleichrichter benötigt, eine Technik, die erst Anfang der 1940er Jahre beherrscht wurde. Anfangs kamen dabei noch Quecksilberdampfgleichrichter zum Einsatz; erst in den 1960er Jahren setzten sich Halbleitergleichrichter durch.
Die Spannungsregelung erfolgte anfangs wie bei mit den mit reduzierter Frequenz betriebenen Lokomotiven über Stelltransformatoren, später kam auch eine Regelung über Phasenanschnittsteuerung zum Einsatz. Das typische Bauelement dabei ist der Thyristor.
Wechselstrom mit verminderter Frequenz
In einigen europäischen Ländern (Deutschland, Österreich, Schweiz, Schweden, Norwegen) fahren die Eisenbahnen mit Einphasenwechselstrom mit einer gegenüber den öffentlichen Stromnetzen verminderten Frequenz von 16,7 Hz statt 50 Hz. Daneben gibt es auch Bahnstromsysteme mit 25 Hz. Noch heute mit dieser Frequenz betrieben wird der Abschnitt New York–Washington des Ostküstennetzes in den USA sowie die Mariazellerbahn.
Da Wechselstrom eine Transformierung der Fahrdrahtspannung auf die für die Motoren geeignete Spannung zulässt, kann eine deutlich höhere Fahrdrahtspannung gewählt werden als bei Gleichstrombetrieb (anfangs ca. 5 kV, heute in den oben genannten Ländern 15 kV). Die Transformatoren sind als Stelltransformator ausgeführt (siehe auch Stufenschalter für Leistungstransformatoren) und ermöglichen eine Spannungsregelung ohne Verwendung von Widerständen. Das Gewicht dieser Transformatoren ist der leistungsbegrenzende Faktor bei Elektrolokomotiven.
Die gegenüber den öffentlichen Stromnetzen verminderte Frequenz wurde Anfang des 20. Jahrhunderts gewählt, weil es nicht möglich war, große Einphasen-Elektromotoren mit hohen Frequenzen zu betreiben, da es dabei durch die sogenannte transformatorische Spannung zu übermäßiger Funkenbildung am Kommutator kam. Historisch bedingt wurde mit Maschinenumformern oder Generatoren gearbeitet, durch deren Polteilung die Netzfrequenz von 50 Hz gedrittelt wurde, also 16⅔ Hz als Frequenz des Bahnstroms ergab. Der tatsächliche Wert der Frequenz schwankte jedoch abhängig von der Drehzahlkonstanz des Generators. Die Sollfrequenz des Bahnstroms in Deutschland, Österreich und der Schweiz wurde 1995 um 0,2 % auf 16,7 Hz erhöht, um unerwünschte Gleichströme in den Umformerwerken zu vermeiden, die durch die exakte Drittelung der Frequenz des öffentlichen Netzes entstanden. Der tatsächliche Wert weist allerdings weiterhin Schwankungen auf.
Bei der Umformung der Bahnenergie mittels Synchron-Synchron-Umformern beträgt die Frequenz des Bahnstroms exakt ein Drittel der Frequenz des speisenden Landesnetzes. Derartige Umformer sind u.a. in Schweden und im Nordosten Deutschlands in Betrieb.
Die verminderte Netzfrequenz hat jedoch auch Nachteile. Zum einen müssen die Transformatoren größer sein, zum anderen kann Strom aus dem öffentlichen Stromnetz nicht direkt bzw. durch einfache Herabtransformierung verwendet werden. Oft werden aus diesem Grund völlig unabhängige Netze mit Bahnstromleitungen unterhalten. Die Masten dieses Netzes haben üblicherweise zwei Leiterpaare (2 × Einphasenleitung).
16⅔ Hz gegenüber 16,7 Hz
Während bei klassischen Umformern sowohl der 50 Hz als auch der 16⅔ Hz-Teil Synchronmaschinen (die eine starre Kopplung von Netzfrequenz und Drehzahl aufweisen) waren, wird bei neueren Umformern einer der beiden Teile als doppelt gespeiste Asynchronmaschine ausgeführt. Bei diesem Maschinentyp ist das vom Läufer erzeugte Magnetfeld nicht konstant, sondern wird durch eine elektronische Steuerung bestimmt, die die an die Wicklungen des Läufers angelegte Spannung und damit Stromstärke regelt.
Typische asynchrone Umformergruppen sind so aufgebaut, dass die Polzahl der beiden Maschinen dem Frequenzverhältnis entspricht (z. B. zwölf Pole für die 50-Hz- und vier Pole für die 16⅔-Hz-Maschine). Der Unterschied zu einer synchronen Umformergruppe besteht daher nur darin, dass das Magnetfeld des einen Läufers steuerbar anstatt wie bei einer Synchronmaschine konstant ist. Wenn man nun den Läufer mit einer Gleichspannung versorgt, hat man daher eine Synchronmaschine gebaut; wenn man den Läufer mit einer Wechselspannung versorgt, dann verändert sich das Drehzahlverhältnis entsprechend der Frequenz dieser Wechselspannung.
Falls die beiden Netze nun ganz genau synchron laufen, versucht die Drehzahlregelung erfolglos einen konstanten Winkelunterschied auszugleichen. Dies führt zu einem überlagerten Gleichstrom in der Läuferwicklung, welcher wiederum zur Überhitzung des Läufers führt.
Die Lösung besteht nun darin, die Frequenz des Bahnnetzes leicht zu verschieben. Dass genau 16,7 Hz gewählt wurden, hat dabei keine tiefere Bedeutung; eine zu große Verschiebung darf aber nicht geschehen, weil ansonsten Probleme mit Triebfahrzeugen auftreten können, deren Technik für eine Frequenz um 16⅔ Hz ausgelegt ist[2]. Die Bahnstromnetze von Deutschland, Österreich und der Schweiz stellten am 16. Oktober 1995 um 12:00 Uhr die Nennfrequenz auf 16,7 Hz um[3]. Naturgemäß keine Anpassung erfuhren die rotierenden Umformer in Synchron-Synchron-Ausführungen, die fest an die 50 Hz gebunden sind und somit weiterhin exakt 16 ⅔ Hz erzeugen.
Zweiphasensysteme
Zweiphasensysteme werden auch als „Zweispannungssysteme“ oder Autotransformatorsystem bezeichnet. Solche Systeme sind bei verschiedenen mit 50 Hz elektrifizierten HGV-Strecken in Frankreich sowie in Belgien, den Niederlanden und Luxemburg zu finden. Bei den mit 16,7 Hz betriebenen Netzen ist erst eine Pilotanlage in Deutschland zwischen Stralsund und Prenzlau in Betrieb.
Drehstrom
Drehstrom, genauer Dreiphasenwechselstrom, ist aufgrund der guten Eigenschaften des Drehstrommotors geradezu prädestiniert für den Eisenbahnantrieb: Der entscheidende Vorteil liegt darin, dass die sehr robusten und wartungsarmen Asynchronmotoren verwendet werden können, die ohne Bürsten auskommen und bezogen auf ihre Leistung ein relativ geringes Gewicht haben.
Verwendung von extern erzeugtem Drehstrom
Die bisher meisten Anwendungen des Drehstromantriebes erfolgten aus der Zuleitung über mehrpolige Oberleitungen. Dem standen mehrere Nachteile gegenüber: Zunächst einmal kann ein Asynchronmotor nur mit einer bestimmten, von der Frequenz abhängigen Drehzahl wirtschaftlich betrieben werden. Theoretisch muss also zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit die Stromfrequenz kraftwerkseitig verändert werden, was sich aber nur für Versuche eignet und nicht für den praktischen Betrieb. Durch eine besondere Schaltung der Motoren (Polumschaltung) können diese zwar für mehrere Drehzahlen ausgelegt werden, eine feine Regelung wie bei Gleichstrommotoren ist jedoch nicht möglich.
Ein weiterer Nachteil eines Drehstrom-Bahnsystems ist die Notwendigkeit einer dreipoligen Stromzufuhr, was mit der Verwendung der Schienen als einer der Pole eine zweipolige Oberleitung erfordert. Eine solche ist jedoch kompliziert (vor allem an Weichen und Kreuzungen) und störanfällig (Kurzschlussgefahr).
Tatsächlich fanden Drehstrom-Bahnstromnetze daher nur sehr begrenzt Verwendung: In Norditalien hat es von 1912 bis 1976 längere Zeit ein größeres Drehstromsystem gegeben (3,6 kV 16⅔ Hz). Die Gornergratbahn und die Jungfraubahn fahren noch heute mit Drehstrom (750 V 50 Hz bzw. 1125 V 50 Hz), außerdem die Chemin de Fer de la Rhune in den französischen Pyrenäen sowie die Corcovado Bergbahn.
In den Jahren 1901 bis 1903 gab es Versuchsfahrten mit Drehstrom-Schnelltriebwagen auf einer Militär-Eisenbahn zwischen Marienfelde und Zossen bei Berlin. Dabei wurden drei übereinander liegende Oberleitungen verwendet, die seitlich abgegriffen wurden. Am 28. Oktober 1903 wurde dort mit 210,2 km/h ein Geschwindigkeitsweltrekord aller Verkehrsmittel aufgestellt, der erst 1931 mit dem Schienenzeppelin gebrochen wurde, der 230 km/h erreichte.
Zu den Passionsspielen 1900 wurde 1899 die Ammergaubahn mit Drehstrom elektrifiziert. Nachdem der Praxisbetrieb scheiterte, bauten die Siemens-Schuckertwerke die Spannungsversorgung und die Fahrzeuge 1904–1905 erfolgreich auf 15Hz Einphasen-Wechselspannung um.
Drehstrom-Antrieb mit bordeigener Drehstrom-Umwandlung
Durch die Verwendung von Leistungselektronik können moderne Lokomotiven in beliebigen Bahnstromnetzen die Vorteile des Drehstroms nutzen, ohne dessen Nachteile bei der Zuführung zum Fahrzeug in Kauf nehmen zu müssen. Spannung und Frequenz können dabei auf elektronischem Weg stufenlos geregelt werden (Frequenzumrichter). Diese Art des Antriebs hat sich heute als allgemein üblich durchgesetzt. Die erste Lokomotive, die Einphasen-Wechselstrom mit Leistungselektronik an Bord in Drehstrom umgewandelt hat, war 1972 die Versuchslok Be 4/4 12001 der Schweizerischen Bundesbahnen. 1979 folgten die ersten Exemplare der Baureihe 120 der Deutschen Bundesbahn. Es gab auch Lokomotiven, bei denen die Umformung an Bord mit rotierenden Umformern erfolgte.
Stromversorgung
Erzeugung und Verteilung der Elektroenergie
Bahnen, die mit Wechselstrom betrieben werden, dessen Frequenz von der des öffentlichen Netzes abweicht, beziehen ihre Energie entweder aus der Umwandlung anderer Energieträger in einem Bahnkraftwerk oder durch Frequenzumformung in sog. Umformer- oder Umrichterwerken aus dem öffentlichen Hochspannungsnetz. Dabei kann die Versorgung auf einem Bahnstromnetz (zentral) oder einer dezentralen Versorgung basieren. Die Steuerung der Anlagen erfolgte früher weitgehend in den Anlagen selbst. Heute wird die Stromerzeugung und die Steuerung der Anlagen getrennt.
Bahnstromnetz
Zentrale Versorgung
In einem Bahnstromnetz mit zentraler Versorgung erfolgt die Bahnenenergieerzeugung in Kraftwerken. Der Transport der Energie zur Bahnstrecke wird über Bahnstromleitungen zu den Unterwerken an der Bahnstrecke realisiert. Im Unterwerk wird die Spannung der Bahnenergieleitung gegebenenfalls auf Fahrdrahtspannung transformiert und in die Oberleitung eingespeist. Das Bahnstromnetz erlaubt es daher, Energie ohne Frequenzumformung in andere Regionen zu transportieren. Die hier verwendeten Umrichter- bzw Umformerwerke werden aufgrund ihrer Verwendung im Stromerzeugungsnetz als zentrale Umrichter- bzw Umformerwerke bezeichnet. Die Steuerung der Schaltanlagen erfolgte früher in den jeweiligen Stromerzeugern bzw. in kleinen Fernsteuerngseinheiten und wird heute in Leitstellen erledigt. Der Nachteil dieses Aufbaus ist, dass bei einem Ausfall einer Versorgungseinheit das gesamte Netz in Mitleidenschaft gezogen werden kann. Bahnstromnetze gibt es in Deutschland, Österreich und der Schweiz (16,7 Hz), diese sind zudem untereinander verbunden. Auch die Strecke New York − Washington (25 Hz) und die Mariazellerbahn (25 Hz) verfügen über ein Bahnstromnetz.
Dezentrale Versorgung
Bei der dezentralen Struktur erfolgt der Energiebezug aus dem öffentlichen Netz. Die Unterwerke an den Einspeisepunkten besitzen Umrichter oder rotierende Umformer, in dem der Strom des Landesnetzes in den Bahnstrom transformiert wird (dezentrale Umrichter- bzw. Umformerwerke). Im Prinzip wäre die Speisung auch durch ein nahe gelegenes Bahnstromkraftwerk möglich. Der wesentliche Unterschied zum zentral versorgten Bahnstromnetz liegt darin, dass jedes Umformerwerk einen eigenen Speisebereich besitzt, der über die Oberleitung mit Speisebereichen gleicher Umformerwerke parallel geschaltet werden kann. Separate Bahnstromleitungen bzw. Bahnstromnetze sind hier nicht vorhanden. Dies wird in Schweden, Norwegen, Brandenburg, Mecklenburg-Vorpommern und Teilen von Sachsen-Anhalt praktiziert. Die Steuerung der Anlagen erfolgt in den Leitstellen.
Spannungsebenen bei Bahnstromnetzen
Wie im öffentlichen Stromnetz gibt es mehrere Spannungsebenen, eine Hochspannungsebene und eine Mittelspannungsebene. Die Hochspannungsebene wird in Deutschland und Österreich mit 110 kV, im Bereich der Wiener S-Bahn auch mit 55 kV betrieben und dient zum Transport des Bahnstroms von den Bahnkraftwerken zu den Unterwerken. Gelegentlich hängen sie an Masten, die auch Stromkreise des öffentlichen Hochspannungsnetzes tragen. In der Schweiz gibt es zwei Hochspannungsebenen (132 kV und 66 kV) mit praktisch äquivalenter Funktion. Die in allen drei Ländern mit 15 kV betriebene Mittelspannungsebene entspricht der Fahrdrahtspannung und dient dazu, den Triebfahrzeugen den Bahnstrom über die Oberleitung zuzuführen. Abweichend vom Standard beträgt die Fahrdrahtspannung im Schmalspurnetz der Rhätischen Bahn und der Matterhorn-Gotthard-Bahn nur 11 kV.
Anwendungsbeispiele
Ein eigenes Bahnstromnetz mit Einphasenwechselstrom 25 Hz besitzt die Mariazellerbahn. Bei dieser Bahn beträgt die Spannung in den an den Oberleitungsmasten montierten Leiterseilen der Bahnstromleitungen 27 kV und in der Oberleitung 6,5 kV.
In den USA werden einige Strecken der ehemaligen Pennsylvania Railroad zwischen New York, Philadelphia und Washington noch mit Einphasenwechselstrom verminderter Frequenz betrieben (25 Hz, obwohl die Frequenz des öffentlichen Stromnetzes in den USA 60 Hz beträgt), wobei nur noch der Personenverkehr mit elektrischer Traktion verkehrt. Auch diese Bahnen besitzen ein eigenes Hochspannungsnetz, die Leiterseile der Bahnstrom-Hochspannungsleitungen sind hier meistens an den Oberleitungsmasten montiert.
Italien verfügte für die Versorgung seiner mit Drehstrom elektrifizierten Strecken (3,6 kV 15 Hz) in Norditalien über ein mit 60 kV betriebenes Bahnstromnetz, das aus Wasserkraftwerken und einem thermischen Kraftwerk gespeist wurde. Für die Speisung der Fahrleitung kamen auch fahrbare Unterwerke zum Einsatz[4].
Bei Bahnen, die mit Einphasenwechselstrom von Netzfrequenz oder Gleichstrom fahren, wird die zum Betrieb nötige Energie in den Unterwerken durch Aufspalten der Phasen des Drehstromsystems (im Fall von Wechselstrombahnen) oder durch Gleichrichtung (im Fall von Gleichstrombahnen) gewonnen. Dedizierte Bahnstromleitungen existieren in diesen Fällen nur vereinzelt.
Bahnkraftwerke
Ein Bahnkraftwerk ist ein Kraftwerk, welches Bahnstrom erzeugt. Während die Österreichischen Bundesbahnen fast reine Bahnkraftwerke betreiben, sind solche in anderen Ländern, wie beispielsweise in Deutschland, eher selten. Weitaus verbreiteter sind Kraftwerke, in denen sich sowohl Industriestromgeneratoren, als auch Bahnstromgeneratoren befinden. Bahnkraftwerke sind als Wasserkraftwerke, konventionelle Wärmekraftwerke und Kernkraftwerke ausgeführt. Wind- und Solarkraftwerke wurden für die alleinige Erzeugung von Bahnstrom noch nicht realisiert.
Die Bahnstromgeneratoren für Wechselstrom mit verminderter Frequenz sind erheblich größer als die fürs öffentliche Stromnetz, die zugehörigen Turbinen sind Sonderanfertigungen.
Deutschland
Kraftwerke in Deutschland, die ganz oder teilweise der Bahnstromerzeugung dienen:
Existierende Wasserkraftwerke
- Kraftwerk Walchensee, Baubeginn 1918, 1924 fertiggestellt für die elektrisch betriebenen Bahnstrecken in Oberbayern
- Pumpspeicherwerk Langenprozelten
- Kraftwerk Bertoldsheim
- Kraftwerk Bittenbrunn
- Kraftwerk Bergheim
- Kraftwerk Ingolstadt
- Kraftwerk Vohburg
- Kraftwerk Pfrombach
- Kraftwerk Eitting
- Kraftwerk Aufkirchen
- Wasserkraftwerk Reichenhall
- Wasserkraftwerk Kammerl, 1897 bis 1899 erbaut, nach Austausch der Generatoren 1905 mit AC 5500 V 16 Hz in Betrieb gegangen
Existierende Kernkraftwerke
- (Gemeinschafts-) Kernkraftwerk Neckarwestheim, Block 1 (GKN-1) mit zusätzlicher Bahnstromturbine und Block 2 (GKN-2) mit Auskopplung über Frequenzumformer
Existierende Thermische Kraftwerke
- Großkraftwerk Mannheim
- Kraftwerk Datteln
- Kraftwerk Lünen
- Kraftwerk Schkopau
- Kraftwerk Kirchmöser
- Kraftwerk Mittelsbüren
- Kraftwerk Düsseldorf-Lausward
Weiterhin bestehen Verbindungen zu den Kraftwerken der Österreichischen Bundesbahn und den Schweizerischen Bundesbahnen, über die mit dem deutschen Bahnstromnetz elektrische Energie ausgetauscht werden kann.
Prozentualer Anteil bei der Erzeugung von Bahnstrom in Deutschland Kraftwerkstyp Installierte Leistung Erzeugte Energie Dampfkraftwerke 42,2 % 66,0 % Wasserkraftwerke 11,0 % 10,0 % Umformer 34,3 % 14,6 % Umrichter 11,9 % 9,4 % Gesamt 3,2 Gigawatt 11 Terawattstunden/Jahr Ehemalige Anlagen
- Kraftwerk der Hamburg-Altonaer Vorortbahn, 1906 als erstes Bahnkraftwerk in Deutschland errichtet, inzwischen aufgelassen.
- Bahnkraftwerk Muldenstein, 1912 als zweites Bahnkraftwerk in Deutschland für die Bahnstrecke von Magdeburg über Dessau und Bitterfeld nach Halle errichtet, inzwischen aufgelassen.
- Bahnkraftwerk Mittelsteine, 1913 als drittes Bahnkraftwerk in Deutschland für die Versorgung des schlesischen Netzes errichtet, 1945 als Reparationsleistung demontiert
- Kraftwerk Stuttgart-Münster, 1933 wurde eine Bahnstrommaschine zur Speisung der neu erstellten Bahnstromleitung von München nach Stuttgart und für den Stuttgarter Vorortverkehr in Betrieb genommen (Jahr der Stilllegung unbekannt)
- Bahnkraftwerk Penzberg, 1951–1971, Dampfkraftwerk mit Kohle befeuert.
Österreich
Die Österreichischen Bundesbahnen[5] produzieren ihren Bahnstrom zum überwiegenden Teil selbst. Die Energie wird ausschließlich aus Wasserkraftanlagen gewonnen.
Bahneigene Kraftwerke
Alle bahneigenen Kraftwerke werden unbesetzt betrieben und von der Zentralen Leitstelle Innsbruck gesteuert und überwacht.
- Spullersee
- Dieses Speicherkraftwerk wurde in den Jahren zwischen 1919 und 1925 als zweites Kraftwerk der Österreichischen Staatsbahnen zur Versorgung der Arlbergbahn errichtet. Der Bau eines derartigen Großkraftwerks war zur damaligen Zeit eine technische Pionierleistung und fand Bewunderung in ganz Europa.
- Braz
- Dieses Laufkraftwerk befindet sich 10 km westlich vom Kraftwerk Spullersee. Es wurde in den Jahren zwischen 1947 und 1954 zur Deckung des erhöhten Energiebedarfs der Österreichischen Staatsbahnen errichtet. Das Kraftwerk Braz bildet die Unterstufe des Kraftwerkes Spullersee. Das Kraftwerk Braz wird von der Alfenz beziehungsweise mit vom Kraftwerk Spullersee abgearbeitetem Wasser bedient.
- Fulpmes
- Dieses Laufkraftwerk wurde in den Jahren zwischen 1977 und 1983 etwa 20 km südlich von Innsbruck im Gemeindegebiet Fulpmes im Stubaital errichtet. Die Besonderheit daran ist, dass es in der schwedischen Bauweise, d.h. als Schachtkraftwerk errichtet wurde. Das Triebwasser wird unterhalb von Fulpmes im Stubaital gefasst. Die installierte Leistung beträgt 15 MW, wobei zwei Francisturbinen bei einem Gefälle von 182 m arbeiten. Vor der Fertigstellung des Kraftwerkes Fulpmes betrieben die ÖBB das „Ruetzkraftwerk“ in Schönberg, das ursprünglich zur Stromlieferung an die Mittenwaldbahn erbaut wurde.
- Enzingerboden
- Dieses Spitzenkraftwerk mit dem Jahresspeicher Tauernmoos und den Vorspeichern Weißsee, Amersee und Salzplattensee sowie den Beileitungen Nord (6 km) und Süd (8 km) ist die Hauptstufe der Werksgruppe Stubachtal.
- Schneiderau
- Dieses Kraftwerk ist die mittlere Stufe in der Werksgruppe Stubachtal. Es nützt das Unterwasser des Kraftwerkes Enzingerboden, die Zuflüsse aus dem Zwischeneinzugsgebiet sowie die Abflüsse des in das Wasserschloss eingeleiteten Wiegenbaches.
- Uttendorf I
- Dieses Kraftwerk mit drei Maschinensätzen ist die unterste Stufe in der Erzeugung Versorgungsbereich Mitte. Es nützt das Unterwasser des Kraftwerkes Schneiderau und die Zuflüsse aus dem Zwischeneinzugsgebiet der Stubache sowie den übergeleiteten Ödbach.
- Uttendorf II
- Dieses Kraftwerk nützt unter Beibehaltung der bestehenden Kraftabstiege Schneiderau und Uttendorf I zusätzlich, jedoch gesondert die Fallhöhe zwischen Enzingerboden und Wirtenbach.
- Obervellach
- Dieses Laufkraftwerk wurde gemeinsam mit dem Speicherwerk Kraftwerk-Enzigerboden 1929 für die 16,7 Hz-Bahnstromversorgung der Gisela-Bahn in Betrieb genommen. Seit der Elektrifizierung der Tauernbahn 1935 werden außerdem die beiden Steilrampen mit jeweils 700 Höhenmetern versorgt.
- Lassach
- Dieses Laufkraftwerk wurde 1905 im Zuge der Baustelleneinrichtung für den Eisenbahn-Tauerntunnel errichtet. Es liegt zwischen Obervellach und Mallnitz am Mallnitzbach. Es liefert keinen Bahnstrom, sondern Drehstrom, der in das Netz der „KELAG“ (Kärntner Elektrizitäts-Aktiengesellschaft) eingespeist wird.
- Rosenbach
- Dieses wurde 1902 im Zuge der Baustelleneinrichtung für den Eisenbahn-Karawankentunnel errichtet. Es liefert keinen Bahnstrom, sondern Drehstrom.
Bahnfremde Kraftwerke
- Wienerbruck
- Dieses Speicherkraftwerk wird von der „EVN AG“ (Energieversorgung Niederösterreich AG) betrieben, die für die Oberleitung der Mariazellerbahn zuständig ist. Das Speicherkraftwerk liegt in Annaberg im südlichen Niederösterreich und wird vom Wasser der Lassing und der Erlauf mit einer Gesamtleistung von 6,6 MW gespeist. Hiervon werden 4,5 MW als Einphasenwechselstrom mit einer Frequenz von 25 Hertz für die Mariazellerbahn bereitgestellt.
Schweiz
In der Schweiz wird der Bahnstrom zum Teil aus Kraftwerken der SBB und aus fremden Kraftwerken gewonnen[6].
Kraftwerke der SBB
Kraftwerke mit SBB-Beteiligung
- Rupperswil-Auenstein
- Göschenen
- Wassen
Fremde Kraftwerke
Umformer-/Umrichterwerke
Ein Bahnstromumformer- bzw. Bahnstromumrichterwerk ist die Schnittstelle zwischen dem öffentlichen Hoch- bzw. Höchstspannungsnetz und dem Bahnstrom-Hochspannungsnetz. Während für das öffentliche Höchstspannungsnetz Dreiphasen-Wechselstrom mit Spannungen wie 220 kV oder 380 kV und einer Frequenz von 50 Hertz üblich sind, bestehen Bahnstrom-Hochspannungsnetze fast überall aus nur einer Wechselstrom-Phase, wobei in Deutschland, Österreich und der Schweiz die Frequenz 16,7 Hertz und Spannungen von 66, 110 und 132 kV üblich sind. Neben den mittlerweile als betagt angesehenen Umformern, bei denen die Netze zwischen Generator und Motor mechanisch durch rotierende Massen zwischen den beiden Stromsystemen gekoppelt sind, werden in Deutschland seit 2002 Systeme ohne mechanische Teile, die allein mit elektronischen Bauteilen den Strom wandeln, eingesetzt. In diesem Fall spricht man von Umrichtern[7]. Die Umformerwerke werden sukzessive durch Umrichterwerke ersetzt.
Bahnstromumformerwerke in Deutschland
Zentrale Umformer-/Umrichterwerke
Anlage Jahr der
InbetriebnahmeAngewandte Technik Maximale
ÜbertragungsleistungBemerkungen Hamburg-Harburg Umformer Bremen GTO-Thyristor 100 MW Chemnitz 1965 Umformer außer Betrieb wird aus wirtschaftlichen Gründen saniert Lehrte Umformer/Umrichter 37 MW rotierend/ 2 x 32 MW statisch Limburg IGCT Umformer 120 MW acht Einheiten zu 15 MW Borken Umformer 25 MW zwei Einheiten zu 12,5 MW Jübek Umrichter (GTO) 14 MW Erster Bahnstromumrichter Dresden-Niedersedlitz 1977 Umformer 3 x 40 MW 1 x außer Betrieb Köln 1957 Umformer 75 MW Düsseldorf Umformer Singen Umformer Karlsfeld GTO-Thyristor Betreiber: E.ON Saarbrücken Umformer Nürnberg-Stein Umformer Karlsruhe 1957 Umformer 53 MW zwei Umformersätze, Generator: 26,5 MVA, Motor: 31,25 MVA Neu-Ulm 1972 Umformer Neckarwestheim 1989 Umformer 140 MW auf dem Areal des Kernkraftwerks Neckarwestheim Weimar 1973 Umformer sowohl zentral als auch dezentral genutzt; außer Betrieb Dezentrale Umformer-/Umrichterwerke
Folgende Umformerwerke stammen aus dem zum großen Teil durch Umformung aus dem 50 Hz Landesnetz direkt gespeisten Netz der Deutschen Reichsbahn und wurden zunächst im Dreischichtbetrieb in Zwei-Mann-Besetzung, später Ein-Mann-Besetzung, und ab Mitte der 1990er Jahre zum Teil ferngesteuert betrieben. Die Umrichterwerke entstammen jüngerer Zeit und ersetzen sie zunehmend bzw. werden deutschlandweit neu errichtet.
Anlage Jahr der
InbetriebnahmeAngewandte Technik Bemerkungen Adamsdorf 1984 Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Anklam Umformer Neuinbetriebnahme am 25. Juni 2010 Berlin-Rummelsburg 1984 Umformer bis 2009 letztes ständig besetztes Umformerwerk/Stilllegung geplant Bützow Umformer abgerissen Cottbus 1989 Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Doberlug-Kirchhain 1981 (Umformer)
2008 (Umrichter)Umformer/Umrichter ständig besetztes Umformerwerk wurde 2008 ersetzt durch ein ferngesteuertes Umrichterwerk Eberswalde 1987 Umformer durch Versorgung des Speisebereichs aus zentralem Netz außer Betrieb Falkenberg/Elster 1987 Umformer Umstieg auf Fernsteuerung, durch Versorgung des Speisebereichs aus zentralem Netz 2002 außer Betrieb; Abriss 2008 Frankfurt (Oder) Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Halle (Saale) Umformer nach der Wende (DDR) außer Betrieb; teilweise abgerissen Lalendorf Umformer abgerissen Löwenberg Umformer durch Versorgung des Speisebereichs aus zentralem Netz außer Betrieb Ludwigsfelde 1981 Umformer durch Versorgung des Speisebereichs aus zentralem Netz außer Betrieb; abgerissen Lübeck-Genin 2008 Umrichter Magdeburg 1974 Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Neustadt (Dosse) Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Oberröblingen Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Prenzlau Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Roßlau (Elbe) Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Rostock 1985 Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Schwerin 1987 Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Senftenberg 1988 Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Stendal Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Stralsund Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Wittenberg 1978 Umformer außer Betrieb Weimar 1973 Umformer sowohl zentral als auch dezentral genutzt; außer Betrieb Wittenberge 1987 Umformer Betrieb durch Fernsteuerung Wolkramshausen 2002 (Umrichter) Umformer/Umrichter Umformerwerk 2002 ersetzt durch ein Umrichterwerk Wünsdorf 1982 Umformer durch Versorgung des Speisebereichs aus zentralem Netz außer Betrieb; Abriss seit 2008 Wustermark Umformer außer Antrieb Bahnstromumformerwerke in Österreich
Von der ÖBB Infrastruktur Bau AG werden folgende Umformerwerke betrieben[8]:
- Auhof
- Für die elektrische Versorgung der Westbahn sowie später ebenso der Südbahn war es in den 1950er Jahren erforderlich, Umformerwerke im Osten Österreichs zu errichten. Das Umformerwerk Auhof im 13. Wiener Gemeindebezirk nahm 1956 den Betrieb mit zwei Umformersätzen auf. 1960 wurde es mit einem dritten Umformersatz erweitert. Da die Maschinen fast ständig unter Volllast laufen mussten, erkannten die ÖBB in den 1980er Jahren, dass in den nächsten Jahren eine Sanierung anstehen würde. 1990 entschlossen sich die ÖBB zu einer Generalerneuerung des Umformerwerks bei gleichzeitiger Leistungserhöhung von 61,5 MW auf 90 MW. Nach dem im September 1990 erfolgten Baubeginn wurden zwei Umformersätze 1998 und der dritte Umformersatz im August 2000 in Betrieb genommen.
- Bergern
- Die Abdeckung des erhöhten Strombedarfs wegen weiterer Elektrifizierungen, Verdichtung des Nahverkehrs, Geschwindigkeitserhöhungen und Komfortverbesserungen durch den Einsatz von klimatisierten Reisezugwagen machte die Errichtung einer zusätzlichen Energiequelle für Bahnstrom in Ostösterreich erforderlich. Etwa 6 km westlich von Melk wurde in den Jahren 1979 bis 1983 das Umformerwerk Bergern errichtet. Der Standort des Umformerwerkes ergab sich durch die Einspeisung des Donaukraftwerkes Melk und durch die Lage der Gemeinschaftsanlage mit der Energieversorgung Niederösterreich Aktiengesellschaft (EVN AG) und mit der Österreichische Elektrizitätswirtschafts-AG (Verbundgesellschaft).
- Kledering
- Der wachsende Energiebedarf im Osten Österreichs sowie der Bau des Zentralverschiebebahnhofs Wien führte Ende der 1980er Jahre zum Beschluss der Errichtung einer weiteren Bahnversorgungsanlage im Wiener Raum. Das Umformerwerk Kledering wurde in den Jahren 1986 bis 1989 errichtet und befindet sich unmittelbar neben dem Zentralverschiebebahnhof an der Ostbahn. Nachdem die beiden ersten Maschinensätze 1989 in Betrieb genommen wurden, erfolgte 1990 die Komplettierung mit dem dritten Umformersatz.
- Ötztal
- Im Gemeindegebiet Haiming, rund 50 km westlich von Innsbruck wurde in den Jahren 1992 bis 1995 das Umformerwerk Ötztal errichtet. Der Standort neben der Arlbergbahn wurde wegen der in 600 m Entfernung vorbeiführenden 110-kV-Bahnstromleitung gewählt. Die Anlage umfasst zwei Maschinensätze und dient weiters als Unterwerk zur Stromversorgung der Arlbergbahn.
- Sankt Michael
- Bereits bei der Errichtung des Unterwerkes Sankt Michael im Jahr 1963 auf die Erweiterung durch eine Umformerwerksanlage Rücksicht genommen. Das in den Jahren 1972 bis 1975 errichtete Umformerwerk Sankt Michael dient zur Bahnstromversorgung der Bundesländer Steiermark und Kärnten. Der Standort in der Obersteiermark ergab sich durch die Kreuzung zweier Trassen der 110-kV-Bahnstromleitungen und durch die Nähe des Umspannwerks Hessenberg der Verbundgesellschaft.
Bahnstromumformerwerke in der Schweiz
In der Schweiz gibt es acht Bahnstromumformerwerke[9], eines ist in Bau. Diese sind:
- Rupperswil
- Seebach
- Wimmis
- Kerzers
- Giubiasco
- Massaboden (Kraftwerk mit Umformer)
- Grafenort (zb, in Bau)
- Bever (RhB)
- Landquart (RhB)
Unterwerke (Uw)
Ein Unterwerk entspricht etwa einem Umspannwerk im öffentlichen Netz. Ein Unterwerk transformiert die Energie aus dem Hochspannungsnetz in das Oberleitungsnetz.
Es werden Wechselstrom-Unterwerke eingesetzt, die Strom mit Frequenzen von 16,7 (DB, SBB und ÖBB), 25, 50 oder 60 Hz und Spannungen zwischen drei und 50 kV erzeugen. In Deutschland und Österreich sind Unterwerke nur für die Spannungsänderung zuständig. Im Sprachgebrauch werden daher oftmals auch Umformerwerke als Unterwerke bezeichnet, was jedoch nur eine Verallgemeinerung darstellt. Es werden Wechselstrom-Unterwerke eingesetzt, die Strom mit Spannungen zwischen drei und 50 kV erzeugen.
Bei einem Bahnstrom-Unterwerk der DB, SBB oder ÖBB wird Einphasenwechselstrom aus dem Hochspannungsnetz (siehe oben), von 132, 110 oder 66 kV für die Einspeisung in die Fahrdraht auf 15 kV hinuntertransformiert, die Frequenz von 16,7 Hz ändert sich dabei nicht.
In Deutschland, der Schweiz und einigen anderen Ländern finden auch fahrbare Unterwerke (fUw) Verwendung. Sie sind so aufgebaut, dass sie ohne größere Anpassung auch über das Schienennetz an einen anderen Standort versetzt werden können.
In der Schweiz sind an verschiedenen Stellen Anschlüsse ans Hochspannungsnetz vorbereitet, so dass die fahrbaren Unterwerke bei besonderen Bedürfnissen (Revision an festen Unterwerken, temporäre Großverkehre) an andere Standorte verschoben werden können. Die SBB hat derzeit 18 fahrbare Unterwerke, bestehend aus einem vierachsigen Kommandowagen und einem achtachsigen Transformatorwagen, im Bestand.
Bei Unterwerken für Gleichstrombahnen (S-Bahn Berlin und Hamburg, Straßenbahnen, U-Bahnen, Industriebahnen im Bergbau) wird die Drehstromwechselspannung eines öffentlichen oder bahneigenen Stromnetzes durch einen Gleichrichter in Gleichspannung umgerichtet. Hierfür kommen Silizium-Dioden zum Einsatz. Früher wurden hierfür rotierende Umformer und wasser- bzw. luftgekühlte Quecksilberdampfgleichrichter verwendet.
Zur Vermeidung von elektrolytischer Korrosion und Vormagnetisierung von Wechselstromanlagen durch vagabundierende Gleichströme ist der an die gleichzeitig als Rückleitung dienenden Gleise angeschlossene Pol der Gleichspannung entlang der Gleise galvanisch von der Erde getrennt und nur beim Unterwerk über Dioden oder direkt mit systemfremden geerdeten Teilen (z. B. Wasserleitungen) verbunden. Die Oberleitung ist in der Regel positiv, sodass sich entlang des Schienenweges aufgrund des Laststromes immer nur ein positives Potential der Gleise gegenüber der Erde aufbaut. Dadurch bleibt die Elektrokorrosion auf die Schienen selbst beschränkt und schädigt keine systemfremden, in der Erde liegenden Metallteile. Bei zu hohen Potentialunterschieden zwischen Rückleitung und Erde kommen selbsttätige, sogenannte Erdungskurzschließer zur Anwendung.
Betriebsführung von Bahnstromnetzen
Der Betrieb der Bahnstromnetze wird wie bei allen anderen Elektroenergieversorgungsnetzen von einer oder mehreren Leitstellen aus überwacht. Diese tragen je nach Land und auch aus der Historie heraus verschiedene Bezeichnungen wie Lastverteilung, Netzleitstelle, Zentralschaltstelle usw. Die Leitstellen haben unter anderem die Aufgabe, den Schaltzustand der Netze zu überwachen, durch planmäßige Schalthandlungen und Schalthandlungen im Störungsfall die Versorgung zu sichern, planbare Schaltungen unter dem Gesichtspunkt der Versorgungssicherheit zu koordinieren.
Deutschland
Die oberste Zentralschaltstelle (ZES) von DB Energie befindet sich am Firmensitz in Frankfurt/Main. Es gibt 18 regionale Zentralschaltstellen (Stand 2008) im Netz der Deutschen Bahn. Die modernsten rechnergesteuerten ZES befinden sich in Berlin, Leipzig, Borken (Hessen) und Karlsruhe.
Österreich
- Zentrale Leitstelle Innsbruck
- Bereits im Jahr 1925, zur Aufnahme des elektrischen Betriebes der Arlbergbahn, wurde zur Aufnahme des Verbundbetriebs der Kraftwerke Spullersee und Schönberg der Lastverteiler in Innsbruck in Betrieb genommen. Dieser hatte die Aufgabe, die Stromerzeugung zu steuern, die Synchronität der einzelnen Kraftwerke zu regeln und die Speisung der Unterwerke mit dem erforderlichen Bahnstrom sicherzustellen.
Seit August 1998 ist der Lastverteiler (Zentrale Leitstelle Innsbruck) in einer der modernsten Leitwarten Europas untergebracht. Von hier aus wird der Maschineneinsatz der Kraft- und Umformerwerke entsprechend der Belastungssituation im Bahnnetz zentral gesteuert und über Online-Programme optimiert[10]. Ebenso werden von der Leitstelle Innsbruck sämtliche 110-kV- beziehungsweise 55-kV-Übertragungsleitungen des ÖBB-Bahnstromnetzes überwacht und die erforderlichen Schaltungen vorgenommen. Die Steuerung von Arbeitseinsätzen, oder Schalthandlungen im Störungsfall zur Fehlereingrenzung und Wiederversorgung für alle österreichischen Übertragungsleitungen liegen damit in einer Hand. Bei Ausfällen von Kraftwerken oder Versorgungsleitungen durch Naturereignisse (heftige Niederschläge, Gewitter, Lawinen) können damit durch rasches Einschreiten großräumige Versorgungsengpässe verhindert werden. Darüber hinaus können erforderliche Maßnahmen, wie Entstörungsaufträge an die zuständigen Mitarbeiter (außerhalb der normalen Dienstzeit an die Rufbereitschaft), Betriebseinschränkungen, Energiefahrplanänderungen auf schnellstem Weg erfolgen.
- Regionale Leitstellen
- Ergänzend zur Zentralen Leitstelle Innsbruck haben die ÖBB vier regionale Leitstellen installiert. Diese haben die Aufgabe, den Lastausgleich zwischen den 56 Unterwerken herzustellen.
Schweiz
Die Zentrale Netzleitstelle (ZLS) der SBB wird vom Geschäftsbereich Energie der Division Infrastruktur in Zollikofen betrieben. Von dort aus können die Kraftwerke und fast alle Umrichterwerke ferngesteuert werden.
Listen von Bahnstromanlagen
- Liste von Bahnstromanlagen in Deutschland
- Liste von Bahnstromanlagen in Österreich
- Liste von Bahnstromanlagen in der Schweiz
- Bahnstromversorgung in Norwegen
Siehe auch
- Liste der Kraftwerke
- Bahnstromleitung
- Liste der Bahnstromsysteme
- Elektrischer Bahnbetrieb in Schlesien
- Chronik der Streckenelektrifizierung der Deutschen Bahn AG
- Chronik der Streckenelektrifizierung der Deutschen Bundesbahn
- Chronik der Streckenelektrifizierung der Deutschen Reichsbahn (bis 1945)
- Chronik der Streckenelektrifizierung der Deutschen Reichsbahn der DDR
- Chronik der Elektrifizierung von Eisenbahnstrecken in Österreich
- Geschichte des elektrischen Antriebs von Schienenfahrzeugen
- Oberleitungsbus
Literatur
Hartmut Biesenack: Energieversorgung elektrischer Bahnen, Vieweg+Teubner-Verlag, 2006 ISBN 3-519-06249-6 [11]
Einzelnachweise
- ↑ Podstacja WSTOWO krótki opis. podstacja.internet.v.pl. Abgerufen am 7. Juni 2011.
- ↑ C. Linder: Umstellung der Sollfrequenz im zentralen Bahnstromnetz von 16 2/3 Hz auf 16,70 Hz. In: Elektrische Bahnen. Heft 12, Oldenbourg-Industrieverlag, München 2002, ISSN 0013-5437.
- ↑ Schweizer Eisenbahn-Revue 11/1995
- ↑ Nico Molino, Trifase in Italia 1902–1925, ISBN 88-85361-08-0 und 1925-1976, ISBN 88-85361-12-9
- ↑ ÖBB Infrastruktur: Daten zur Energieversorgung
- ↑ Bahnstrominfrastruktur der SBB - Seite 24 (PDF-Datei; 3,37 MB)
- ↑ Glossar der DB Energie. Abgerufen am 25. Oktober 2007.
- ↑ ÖBB Bau AG: Energieverteilung
- ↑ Strompanne der SBB vom 22. Juni 2005, Seite 24)
- ↑ ÖBB Bau AG: Zentrale Leitstelle Innsbruck
- ↑ Energieversorgung elektrischer Bahnen
Weblinks
- http://www.walter-schossig.de/Deutsch/Literatur/Aufsatze/SD_PDF_6090.pdf (PDF-Datei; 322 kB)
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