Elektrifizierung

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Elektrifizierung nennt man speziell bei der Eisenbahn die Umstellung des Betriebs von Dampf- oder Diesel-Traktion auf elektrische Triebfahrzeuge, die dabei eine Stromzuführung für ihre Motoren von außen benötigen.

Sichtbares äußeres Zeichen ist das Anbringen der Fahrleitung (Oberleitung) oder einer Stromschiene zur Stromversorgung (bei S- oder U-Bahnen).

Inhaltsverzeichnis

Entwicklung

In der Frühzeit der Elektrifizierung wurde mit unterschiedlichsten Strom- und Antriebsarten experimentiert. So gab es beispielsweise Versuchslokomotiven, die mit 3-Phasen-Wechselstrom-Motoren ausgerüstet waren. Die Versorgung erforderte 3 getrennte Fahrleitungen, die neben dem Gleis übereinander angeordnet waren, eine Art Turmkonstruktion auf der Lokomotive trug drei Stromabnehmer, die seitlich gegen die Fahrdrähte drückten. Diese Konstruktion war natürlich für Weichen und Kreuzunge vollkommen ungeeignet.

Heute ist das elektrifizierte Streckennetz der Deutschen Bahn mit einem Fahrdraht überspannt, der 15.000 Volt (= / ~ ??) bereitstellt. Den Gegenpol bildet das Gleis, das in regelmäßigen Abständen mit Kabeln geerdet ist.

Im Verkehr mit einigen Nachbarländern führt es zu Schwierigkeiten, wenn dort eine andere Spannung am Fahrdraht anliegt. In diesen Fällen muss beim Grenzübertritt die Lokomotive getauscht werden. Eine andere Lösung sind sog. Mehrsystem-Lokomotiven wie die Baureihe 184, die mit mehreren Pantographen und verschiedenen Transformatoren ausgestattet sind. Beim Grenzübertritt wird in einem "toten Bereich" bei rollendem Zug abgebügelt, das elektrische System der Lok umgeschaltet und der entsprechende Pantograph anschließend angelegt.

Besonders in der Schweiz wurde frühzeitig elektrifiziert, was kaum verwundert. Strom aus Wasserkraft war in den Alpen immer leichter verfügbar als fossile Brennstoffe.

Allgemeines

Bei der Darstellung einer Modellbahn-Landschaft, die ernsthaften Ansprüchen genügen soll, gilt es als unverzeihlicher Stilbruch, E-Loks auf nicht elektrifizierten Strecken verkehren zu lassen. Der vorbildtreue Modellbahner steht also vor der Entscheidung: Verzichte ich vollständig auf Elektrotraktion, womit ich mich mehr oder weniger auf die Darstellung früherer Epochen festlege? Oder investiere ich in die nötige Hardware, um mein Streckennetz (zumindest in Abschnitten) mit Fahrdraht auszurüsten? Mit letzterer Optoion einher geht, dass elektrifizierte Strecken bei Betriebsstörungen (Entgleisungen) schwerer zugänglich sind.

Mit dem Aufkommen der ersten Modelle elektrischer Lokomotiven wurden auch die Modell-Oberleitungen entwickelt. Einige konnten funktionsfähig installiert werden, also tatsächlich den Eloks ihren benötigten Fahrstrom zuführen. Isolierstücke bildeten das Gegenstück zum Schienen-Isolierer, so dass auch Stromkreistrennungen und Halteabschnitte vor Signalen realisiert werden konnten. Damit war, bei Verwendung zweier Fahrgeräte, der unabhängige, analoge Betrieb zweier Züge auf demsleben Gleis möglich.

Optisch nachteilig war allerdings die recht grobe Bauform früher Oberleitungs-Systeme. So waren die "Fahrdrähte" von Märklin aus vernickeltem Blech gestanzt, etwa 0,7 mm stark. Damit hätte der "Fahrdraht" im Maßstab 1:1 ein Kaliber von 6 × 6 cm, also eher "Kantholz" als "Draht". Ebenfalls vorbildwidrig war die Verlegung in Kurven: Die Fahrdrahtstücke wurden, dem Kurvenradius folgend, leicht gebogen eingehängt.

Heute sind vielfältige Oberleitungs-Systeme für Modellbahnen erhältlich, die filigraner und vorbildtreuer gestaltet sind. Auf die elektrische Funktion wird weitgehend verzichtet, da eine Fahrleitung niemals so kontaktsicher sein kann wie ein Spannung führendes Gleis. Im digitalen Betrieb würde das zu häufigen Betriebsstörungen führen. Der frühere Vorteil der unabhängigen Zugsteuerung ist bei den Digital-Bahnern kein Argument mehr.

Hinweise für den Aufbau

Wie erwähnt ist die Verlegung des Fahrdrahtes in der Kurve verpönt, wenn der Draht dabei gebogen wird. Im Vorbild ist der Draht gespannt, also geradlinig! Im Modell erreicht man dies durch kürzere Fahrdrahtstücke und einen entsprechend geringeren Abstand der Fahrleitungsmasten zueinander.

An freier, mehrgleisiger Strecke stehen die Fahrleitungsmasten einander immer genau gegenüber. Das ist mit "Fertigware" nicht immer realisierbar, besonders wenn weite Kurven mit Flexgleisen gebaut wurden. Hier hilft nur die individuelle Anpassung der Fahrdrahtstücke. Überhaupt sollte man sich mit dem Gedanken vertraut machen, die Teile der Oberleitung nach eigenem Bedarf zu modifizieren. Denn: das Angebot der Industrie ist hinsichtlich der Gleis-Abstände und -Längen natürlich genormt. Bei individuellem Gleisplan, sagen wir, einem Bahnhof im Verlauf einer weiten Kurve, kann die Normware schon nicht mehr richtig passen. Und das Verwenden vonn vorgefertigten "Ausgelichstücken" ist m.M.n. optisch keine ernstzunehmende Alternative.

Fahrleitungsmasten (wie übrigens auch sonstige Masten von Signalen, Schilderpfosten, Geländerstützen etc.) stehen IMMER genau senkrecht! Ein Mast, der ohne weiteres einfach auf das Trassenbrett gestellt wird, wird senkrecht zu diesem stehen, also möglicherweise, je nach Neigung des Untergrundes, schief in den Himmel ragen. Dies lässt sich durch Unterlegen mit Pappstreifen oder Ähnlichem verbessern.

Ein gerne gemachter Fehler ist der falsche Stellplatz für die Masten. Der Mast steht NICHT im Schotterbett, und NICHT auf dem Planum! (Siehe dazu Gleis#Oberbau) Das Mastfundament steht NEBEN dem Planum. Bei Brückenkonstruktionen oder Streckenführung in engen Fels-Anschnitten sieht man häufig spezielle Halterungen, die den Mast quasi "außenbords" aufnehmen. Auch ist es üblich, den Fahrdraht-Träger ohne Mast unmittelbar an einer (Fels-)Wand zu befestigen.

Beim Überspannen von mehrgleisigen Bereichen, etwa Bahnhofsanlagen, ist die Verwendung von Quertragewerken angezeigt. Der Versuch, einen Großbahnhof jeweils mit einzelnen Fahrleitungsmasten auszustatten, führt meist zu unüberwindlichen Problemen bei der Plazierung der Masten. Bei Kleinbahnhöfen ist es jedoch durchaus üblich, nötigenfalls werden in die Bahnsteigüberdachungen passende Aussparungen gesägt, um die Masten auf dem Bahnsteig aufstellen zu können.

Im Modell kaum je realisiert, gehört der Wechsel des Fahrdrahtes zu den sehr regelmäßigen Erscheinungen beim Vorblid. Der Draht kommt nun mal von der Rolle, ist also nicht endlos. Nach rund 2000 m ist Schluss! Das Ende (und der Anfang) eines solchen Fahrdrahtes wird schräg neben die Strecke geführt und von einem Spannwerk auf Zug gehalten. (Das sind diese Dinger an niedrigen Gittermasten mit ein Paar Zahnrädern und einem Packen Hängegewichten.) Kurz vor dieser schrägen Ausleitung wird ein ebenso gespannter neuer Draht von einem anderen Spannwerk über die Strecke geführt und setzt die Elektrifizierung fort. Auch solche Spannwerkspaare, fachgerecht aufgebaut, sind immer ein Hingucker.

Siehe auch

Oberleitung

Weblink

[Wikipedia über die Elektrifizierung von Bahnstrecken]