Weltrekord anno 1903

Schnelltriebwagen Zossen erreicht 210 Stundenkilometer

Siemens & Halske und sein Wettbewerber AEG erhalten 1899 den Auftrag, einen Schnelltriebwagen auszurüsten. Im Oktober 1903 beginnen die ersten Versuchsreihen. Auf der 23 Kilometer langen Teststrecke zwischen Berlin-Marienfelde und Zossen werden erstmals in der Geschichte der Eisenbahntechnik Geschwindigkeiten von mehr als 200 Stundenkilometern erreicht. Das Einphasen-Wechselstromsystem der Triebwagen ist ein Meilenstein für den Bau leistungsfähiger Fahrmotoren.

»Eine Bahn ohne Dampf und Pferde« – der Elektrolok gehört die Zukunft

Ende 1866 entdeckt Werner von Siemens das dynamoelektrische Prinzip, und schon wenige Jahre später gelingt es, auf dieser Grundlage mit dem Elektromotor eine neue Antriebstechnik für den Transport von Personen und Gütern zu entwickeln.

1879 präsentiert Siemens & Halske auf der Berliner Gewerbeausstellung die erste elektrische Lokomotive der Welt, 1881 geht in Groß-Lichterfelde die erste elektrische Straßenbahn der Welt in Betrieb,  und 1896 wird in Budapest die erste elektrische U-Bahn auf dem europäischen Kontinent eröffnet.

Rasch verdrängen die elektrischen Lokomotiven die »Dampfrösser«, die bisher als Symbole des technischen Fortschritts gelten – die »Bahn ohne Dampf und Pferde« ist etwas unerhört Neues und revolutioniert den Schienenverkehr in Europa. Pferdestraßenbahnen werden auf elektrischen Betrieb umgestellt, und zunehmend kommen die Elektroloks auch im Bergbau und in der Industrie zum Einsatz. 

Doch für den Fernverkehr – den Betrieb von sogenannten Vollbahnen für den Personen- und Gütertransport – ist die Oberleitungsspannung des damals gebräuchlichen Gleichstromsystems zu niedrig. Maximal 600 Volt reichen nicht aus, um die Energie zu übertragen, die zum Antrieb schwerer und schneller Züge über größere Entfernungen benötigt wird. 

Wechselstrom statt Gleichstrom – »mehr, schneller, weiter«

Um die Transportkapazität und Geschwindigkeit elektrischer Bahnen zu steigern, wenden sich die Ingenieure von Siemens & Halske – allen voran Walter Reichel, der einen speziellen Bügelstromabnehmer entwickelt – bereits in den 1890er-Jahren dem Wechselstromsystem zu. Der Einsatz von ein- und mehrphasigem Wechselstrom erlaubt es, die Spannung in der Fahrleitung relativ hoch zu wählen, um sie dann in der Lokomotive selbst mithilfe von Transformatoren auf den für die Fahrmotoren benötigten Wert umzuformen. Auf dem Fabrikgelände des Charlottenburger Werkes und der firmeneigenen Teststrecke in Groß-Lichterfelde werden Versuche mit hochgespanntem dreiphasigem Wechselstrom, sogenanntem Drehstrom, durchgeführt. 

Diese Versuche geben 1899 den Anstoß zur Gründung der Studiengesellschaft für elektrische Schnellbahnen (StES), der außer Siemens & Halske und der AEG mehrere deutschen Banken und Maschinenbauunternehmen angehören. Die StES will den elektrischen Schnellbahnbetrieb erproben und beauftragt die konkurrierenden Elektrounternehmen mit der Ausrüstung je eines Schnelltriebwagens.

Beide Fahrzeuge sind im Herbst 1901 betriebsbereit. Der Schnellbahnwagen von Siemens & Halske ähnelt in seiner äußeren Erscheinung einem gewöhnlichen D-Zug-Wagen und ist an der Front aerodynamisch geformt. Er ist knapp 24 Meter lang, wiegt 89 Tonnen und bietet in den Fahrgasträumen mit Holzbänken zwischen den beiden Führerständen für 48 Personen Platz. Der Wagen ruht auf zwei dreiachsigen Drehgestellen; die Stromzuführung übernehmen je drei Schleifbügel.  

Versuchsfahrten mit Weltrekordtempo – der Schnelltriebwagen Zossen schafft 210 Stundenkilometer

Die ersten Versuchsreihen beginnen auf einem eigens mit dreiphasiger Oberleitung ausgerüsteten Teilstück der Königlichen Militäreisenbahn. Anfang Oktober 1903 werden auf dem 23 Kilometer langen Abschnitt zwischen Berlin-Marienfelde und Zossen erstmals in der Geschichte der Eisenbahntechnik Geschwindigkeiten von über 200 Stundenkilometern erreicht. Das ist nicht nur Weltrekord, sondern beweist auch eindrucksvoll, dass sich hochgespannter Drehstrom für die im Fernverkehr angestrebten hohen Geschwindigkeiten eignet. 

Da die Drehstromtechnik jedoch noch nicht ausgereift ist, wird das erfolgreich getestete Bahnstromsystem dennoch nicht in den Praxisbetrieb übernommen: Mit der mehrpoligen Oberleitung, die an Weichen und Kreuzungen zu Komplikationen geführt hätte, und der eingeschränkten Drehzahl-Regulierbarkeit der Elektromotoren stehen dem Einsatz im alltäglichen Bahnbetrieb zwei wesentliche Punkte entgegen.

 

Das Einphasen-Wechselstromsystem setzt sich durch – der Praxisbetrieb kann beginnen

 

Als Konsequenz setzt sich das Einphasen-Wechselstromsystem durch: Mit der Festlegung auf 15.000 Volt bei 16 2/3 Hertz wird 1912 eine grenzüberschreitende Vereinbarung getroffen, die bis heute in Mitteleuropa gültig ist. Hier erfolgt die Stromzuführung über eine einpolige Oberleitung; der einphasige Wechselstrom ermöglicht die Transformation zur verlustarmen Drehzahlregelung, und die niedrige Frequenz erlaubt schon früh den Bau leistungsfähiger Fahrmotoren – und damit eine flexible Anpassung des Gesamtsystems an die jeweiligen Streckenerfordernisse. 

 

 

Sabine Dittler