DB-Baureihe 101 - DB Class 101
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Die DB-Baureihe 101 ist eine von Adtranz gebaute und von DB Fernverkehr in Deutschland betriebene Baureihe von Drehstrom- Elektrolokomotiven . 145 Lokomotiven wurden zwischen 1996 und 1999 gebaut, um die 30 Jahre alte und in die Jahre gekommene Baureihe 103 als Flaggschiff der Deutschen Bahn vor allem im Intercity- Verkehr abzulösen . Diese Baureihe umfasst Lokomotiven der neuesten Generation der Deutschen Bahn.
In den Vereinigten Staaten leitet sich der Bombardier ALP-46 von der DB Class 101 ab. Der Bombardier Traxx teilt ein gemeinsames Erbe.
Hintergrund
Um 1990 stellte sich heraus, dass die aktuellen Elektrolokomotiven, die den schweren und schnellen (Geschwindigkeiten über 160 km/h oder 99 mph) Intercity- Dienste, die Baureihe 103 , bedienten , verschlissen waren. Ihre jährliche Laufleistung von bis zu 350.000 km (217.000 mi) und die schnelleren und schwereren Züge, für die diese Einheiten nicht ausgelegt waren, führten zu zunehmenden Verschleißschäden an den Steuergeräten, Fahrmotoren und Drehgestellrahmen. Darüber hinaus als Teil der Programm DB 90 und zur Kostensenkung, die Theorie des „Drive deterioration“ ( Fahren auf Verschleiss wurde) eingesetzt wird , der die Spannung noch weiter erhöht.
Auch eine weitere Baureihe in ähnlicher Dienststellung, die 60 Stück der Drehstromlokomotive Baureihe 120 , hatten ein Stadium erreicht, in dem ihr Alter und ihre Konstruktion immer größere technische Probleme mit sich brachten. Schließlich waren es 89 Lokomotiven der ehemaligen ostdeutschen Baureihe 112, die bis zu 160 km/h (99 mph) gefahren waren, aber diese waren nicht mehr zeitgemäß und erforderten einen hohen Instandhaltungsaufwand ähnlich den bestehenden anderen Klassen in diesem Dienst. Außerdem war diese Baureihe so etwas wie ein politisches Stiefkind, und die DB wünschte sich eine wirklich neue Konstruktion nach dem Vorbild der Drehstromlokomotiven der Baureihe 120.
Anfang 1991 forderte die DB unter dem Programmnamen Baureihe 121 erstmals Konstruktionen für neue Hochleistungs-Allzwecklokomotiven . Entwürfe für eine universell einsetzbare Drehstromlokomotive mit einer Leistung von über 6 Megawatt (8.000 PS) und einer Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h (120 mph) wurden angeboten, die sich für die DB als viel zu teuer herausstellten. Zudem wurde durch die Trennung der Dienste in verschiedene Betriebsbereiche plötzlich keine Allzwecklokomotive mehr benötigt.
Im Dezember 1991 wurde ein zweites europaweites Ausschreibungsverfahren eingeleitet, das den Bietern mehr Raum für eigene Ideen lässt. Über 30 Bauarten wurden angeboten, von unter 5 MW (6.700 PS) bis über 6 MW (8.000 PS) Leistung, einschließlich angetriebener Kopfeinheiten ( Triebkopf ) und Einheiten mit nur einem Führerhaus (ähnlich der E464 , heute in Italien im Einsatz ) . Letztere Idee wurde von der DB nicht weiterverfolgt, da sie sich in Dienstversuchen als zu unflexibel erwies und sich der Preisunterschied als minimal herausstellte.
Die nichtdeutschen Firmen Škoda , Ansaldo und GEC-Alsthom schieden frühzeitig aus dem Wettbewerb aus, da die hiesigen Bauweisen und Leistungen bestehender Einheiten bei der DB keinen Anklang fanden. Auf der anderen Seite konnten die deutschen Firmen Siemens , AEG und Adtranz mit ihren modularen Lokomotiven glänzen, die an die Anforderungen verschiedener Kunden angepasst werden konnten und viele Gemeinsamkeiten in jedem Modul teilten.
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Siemens und Krauss-Maffei hatten bereits einen Prototypen des EuroSprinter der Baureihe 127 im Einsatz und die AEG Schienenfahrzeugtechnik konnte sehr schnell einen funktionstüchtigen Demonstrationsprototyp ihres Konzepts 12X , der Zukunft 128001, präsentieren . ABB Henschel hatte keine modernen Prototypen, sondern nur ein Konzept namens Eco2000 und eine Technologiedemonstration basierend auf zwei bereits 15 Jahre alten umgebauten Lokomotiven der Baureihe 120 .
Zur Entwicklung der Komponenten für die Eco2001 verwendete ABB Henschel zwei Prototypenlokomotiven der Baureihe 120, 120 004 und 005, die 1992 von ABB umgebaut worden waren, um neue Technologien im Einsatz zu testen. 120 005 erhielt neue Stromrichter auf Basis von GTO- Thyristoren sowie eine neue Bordelektronik. 120 004 zusätzlich empfangene flexi-Schwimmer Drehgestelle angepasst von ICE - Einheiten mit Stangen anstelle von Drehzapfen, Scheibenbremsen fahren, und eine neue biologisch abbaubare Verwendung Polyol - Ester Mittel für seinen Haupttransformator zu kühlen. Die beiden umkonfigurierten Lokomotiven legten im IC-Liniendienst weite Strecken störungsfrei zurück.
Zur Überraschung vieler Beobachter unterzeichnete die DB im Dezember 1994 eine Absichtserklärung mit ABB Henschel, die am 28. Juli 1995 zur Bestellung von 145 Lokomotiven führte. Die erste Lokomotive der Baureihe 101 wurde am 1. Juli 1996 feierlich übergeben wie bei den ersten drei Lokomotiven dieser Baureihe, trug die orientrote Farbgebung. ABB Henschel war zu diesem Zeitpunkt mit der AEG zu Adtranz fusioniert, und einige der Karosserien wurden nun im Werk Hennigsdorf , andere in Kassel gebaut . Die in Hennigsdorf gefertigten Aufbauten wurden mit Tiefladern über die Autobahn nach Kassel transportiert, wo sie an den im polnischen Breslau gebauten Drehgestellen befestigt und die Montage abgeschlossen wurde. Am 19. Februar 1997 wurde die erste Lokomotive der Baureihe 101 offiziell in Dienst gestellt.
Karosseriedesign
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Die Lokomotiven der Baureihe 101 zeichnen sich zunächst durch eine ungewöhnlich große Neigung vorne und hinten aus. Die Karosserie sollte möglichst aerodynamisch und gleichzeitig möglichst kostengünstig sein. Aus diesen Gründen verzichteten die Designer auf eine Front mit mehreren geschwungenen Flächen. Auch eine weitere Verjüngung der Front wurde verworfen, da dies bei getrennter Lokation eine Vergrößerung des Abstandes zwischen Lokomotive und Wagen bedeutet hätte. Dies hätte den Vorteil einer spitzeren Front aufgrund der Luftturbulenzen im Raum zwischen den Fahrzeugen zunichte gemacht.
Um Tragkonstruktionen für den Unterwagen zu bauen, wurden in Hennigsdorf und im Werk Adtranz in Wrocław massive C- Profile mit Stahlblech unterschiedlicher Stärke verschweißt. Die Puffer an beiden Seiten der Front sind für Kräfte bis 1.000 kN (220.000 lb f ) ausgelegt, während der vordere Teil unter den oberen Fenstern Kräfte bis zu 7.000 kN (1.600.000 lb f ) aufnehmen kann.
Die Fahrerkabinen sind vorne aus 4 mm dickem Stahlblech gefertigt. Die Frontscheiben sind beidseitig der Lok nutzbar und werden ohne Fensterrahmen einfach in die Karosserie eingeklebt. Das Dach des Fahrerhauses ist Teil der Karosserie, nicht das Dach. Die vier seitlichen Türen führen direkt in die Fahrerkabinen und sind aus Leichtmetall gefertigt.
Die Seitenscheiben im Führerhaus der BR 101 waren mit schwenkbaren Fenstern ausgestattet, um einen Fensterschacht zu vermeiden, der sich oft als korrosionsanfällig erwies (bei den BR 145 und 152 wurden die Scheiben weiterhin versenkt). Alle Fenster und Türen werden durch einen speziellen Dichtstoffabschnitt vollständig druckbeaufschlagt.
Die Karosserieseitenteile sind 3 mm stark und werden von Säulenprofilen getragen, zwischen denen Teile der Kabelkanäle verlegt sind. Die Seitenwände umfassen den Bereich vom hinteren Ende der Fahrerhäuser bis zum Beginn der Dachschräge, die zu den abnehmbaren Dachteilen gehört. Sie enden nach oben in einem Hohlprofil, das dann die Dachprofile aufnimmt. Die Seitenwände sind durch zwei geschweißte Wicket/Gurt aus Stahlblech miteinander verbunden.
Das Dach besteht aus Aluminium und besteht aus drei separaten Abschnitten. Die Lüftergitter und die Dachschräge gehören zu den Dachteilen und sind als Teil des Daches abnehmbar, so dass die gesamte Breite des Aufbaus für Arbeiten an der Maschine im Inneren zur Verfügung steht. Die Dachsektionen ruhen auf den Seitenwänden, deren Verbindungsgurten und den festen Dächern der Fahrerkabinen, in die Sektionen ist eine schwimmende Dichtung eingebaut. Die Dachteile sind aus aerodynamischen Gründen komplett flach, mit Ausnahme der Stromabnehmer , der Signalhörner und der Antenne für den Funkverkehr.
Da alles auf dem Dach knapp unter der Dachoberkante des Fahrerhauses montiert ist, fängt fast nichts Wind ein – selbst ein abgesenkter Stromabnehmer ist schwer zu erkennen. Im Vergleich zu anderen deutschen Lokomotiven sind die Stromabnehmer „verkehrt herum“ montiert – die Scharniere zeigen nach innen. Dies auch aus aerodynamischen Gründen – da die Stromabnehmerwippe über der Mitte der Drehgestelle angeordnet werden muss, würden die Stromabnehmer in das erhöhte Dach des Führerhauses hineinragen.
Eine Besonderheit bei den Baureihen 101 sind die Drehgestell-Seitenrahmenabdeckungen . Sie werden neben dem Rahmen montiert und decken den Bereich bis zu den Radlagern ab.
Drehgestelle/LKW
Ziel von Adtranz und Henschel war es, Drehgestelle für die Baureihe 101 zu entwickeln, die den größtmöglichen Spielraum für die zukünftige Entwicklung lassen. Daher wurden die Drehgestelle für Höchstgeschwindigkeiten von 250 km/h (160 mph) ausgelegt und direkt aus der ICE-Konstruktion abgeleitet, obwohl die Lokomotiven der Baureihe 101 nur Höchstgeschwindigkeiten von 220 Stundenkilometern erreichten ). Darüber hinaus wurden die Drehgestelle so konstruiert, dass sie den Radsatz anderer Spurweiten aufnehmen können. Möglich ist auch der Einbau einer radial verstellbaren Achse, wie sie in der Baureihe 460 der Schweizerischen Bundesbahnen im Einsatz ist , auf diese Option verzichtete die DB jedoch.
Obwohl die Drehgestelle der Baureihe 101 aus Drehgestellen der ICE-Züge umgebaut werden, gibt es in der Bedienung erhebliche Unterschiede. Die Drehgestelle der Baureihe 101 wirken kompakt, während die Drehgestelle der ICE-Züge nicht ganz so komprimiert wirken. Der Grund dafür ist, dass die Drehgestelle für die Lokomotiven der Baureihe 101 sowohl auf hohe Geschwindigkeitsstabilität als auch auf eine gute Leistung in engen Kurven ausgelegt sein mussten. Dies erforderte einen kürzeren Radstand und große Räder. Die Drehgestelle der ICE-Züge mussten einige der engen Kurven, die die Züge der Baureihe 101 bewältigen müssen, nicht berücksichtigen. Konkret wurde der Radstand von 3.000 mm (118,1 in) für den ICE auf 2.650 mm (104,3 in) für die Baureihe 101 reduziert.
Durch den Einsatz dieser kompakten Drehgestelle konnte die Relativbewegung zwischen Wagenkasten und Drehgestellen so deutlich verringert werden und es wurde möglich, die Anschlusskabel zum Motor außerhalb der Lüftungskanäle zu verlegen. Dies vereinfachte die Konstruktion und führte zu einer längeren Lebensdauer.
Die Drehgestelle bestehen aus den beiden seitlichen Hauptträgern und den beiden Querträgern an jedem Ende; es gibt keinen mittleren geschweißten Querträger. Die Übertragung der Zug- und Bremskraft vom Drehgestell auf die Lokomotive erfolgt über zwei Gestänge, die die Lokomotive über Drehzapfen mit dem Drehgestell verbinden. Die Drehzapfen sind leicht schräg montiert, um die Bildung eines rechten Winkels zu den ebenfalls leicht schrägen Stäben zu ermöglichen. Die Stangen sind in einem Abstand von ca. 40 mm (1.57 in) zum Drehzapfen gefedert, damit die Bewegung des Drehgestells ausgeglichen werden kann.
Die Hohlachsen aus einer Chrom-Molybdän-Legierung tragen die massiven Räder und die Radsatzlager an jedem Ende. Die Räder haben die typisch deutsche Größe, 1.250 mm (49,21 Zoll), mit einem Minimum von 1.170 mm (46,06 Zoll) nach Abnutzung. Die Achsen werden über Hohlwellen in das Getriebegehäuse montiert, die zusammen mit dem Fahrmotor als „ Integrierter gemeinsamer Antriebsstrang “ oder IGA bezeichnet werden. Sowohl der Hersteller als auch die DB erhofften sich dadurch stark reduzierte Wartungskosten mit ihrer hervorragenden (und in 120 004 nachgewiesenen) Öldichtheit, was auch einem höheren Umweltschutz zu Gute kommt.
Die Kraftübertragung auf Achse und Welle erfolgt über ein Kardangelenk (auch Hooke'sches Gelenk oder Kardangelenk genannt) mit Gummielementen. Die beiden Räder jedes Drehgestells sind mit sechs sehr großen Bolzen befestigt, die von der Plattform aus sichtbar sind.
Bremsanlage und Fahrmotoren
Auf den Hohlwellen befinden sich zwei innenbelüftete Scheibenbremsen, für die aufgrund des oben erwähnten fehlenden Querträgers und Drehzapfens genügend Platz ist. Die Scheibenbremsen sind separat und werden von innen belüftet. Sie können von unten gewartet oder ausgetauscht werden, ohne dass die gesamte Achse ausgebaut werden muss. Beim regulären Bremsen wird hauptsächlich die regenerative Bremse verwendet, und der Fahrmotor dient als Generator. Das Zusammenspiel zwischen Scheibenbremsen und regenerativen Bremsen wird von einem dedizierten Bremssteuercomputer gesteuert.
Jedes Rad hat einen eigenen Bremszylinder und jeder Radsatz verfügt zusätzlich über einen zusätzlichen Bremszylinder für die Federspeicherbremse, die als Handbremse/Feststellbremse fungiert und die Lok bei bis zu 4 Prozent Steigung sichern kann.
Die gehäuselos ausgeführten Fahrmotoren erreichen Spitzengeschwindigkeiten von 220 km/h (140 mph) bei maximal 3.810 Umdrehungen pro Minute; die Übersetzung von 3,95 verhindert Umdrehungen über 4.000/min. Die Höchstleistung beträgt 1.683 kW (2.257 PS); das Drehmoment bewegt sich bei 4,22 Kilojoule (3.110 ft⋅lbf). Die Fahrmotorgebläse werden durch eingebaute Sensoren gesteuert und von einem elektrischen Hilfsinverter gespeist. Die Kühlluft wird in einem geschlossenen Luftkanal transportiert, der den Maschinenraum sauber hält. Diese Kühlluft strömt über flexible Faltenbälge in den Fahrmotor, bewegt sich durch den „ integrierten gemeinsamen Antriebsstrang “ und wird über Öffnungen im Getriebe abgeführt. Pro Gebläse werden maximal 2,1 m 3 /s (74 cu ft/s) Luft gefördert, davon 0,5 m 3 (18 cu ft) in den Maschinenraum. Jeder Fahrmotor wiegt 2.186 kg (4.819 lb), und das gesamte Drehgestell wiegt etwa 17 t (17 Tonnen lang; 19 Tonnen lang).
Der gesamte Fahrantrieb ist auf einem Hilfsträger in der Mitte des Drehgestells montiert und über zwei Pendel an den Außenseiten befestigt. Eine Montage in der Mitte ist möglich, da die Drehgestelle keine Drehzapfen haben; Das Drehgestell wird von acht Flexicoil-Federn über dem Rahmen abgestützt. Die daraus resultierende Bewegungsfreiheit in alle Richtungen wird durch hydraulische Puffer und Gummielemente eingeschränkt. Durch die Verwendung dieser Flexicoil-Aufhängung wurden viele Komponenten, die entweder verschlissen oder teuer gewartet werden mussten, eliminiert.
Druckluftsystem
Das Druckluftsystem der Baureihe 101 ähnelt dem System anderer Lokomotiven. Über einen Lufteinlass im Maschinenraum wird Luft durch einen Filter gesaugt und von einem Schraubenkompressor auf maximal 10 bar (1000 kPa; 150 psi) verdichtet. Der Kompressor wird von einem Druckregelgerät gesteuert und schaltet sich bei 8,5 bar (850 kPa; 123 psi) automatisch ein und bei 10 bar (1.000 kPa; 150 psi) ab. Die Druckluft wird dann durch eine Klimaanlage geleitet und in zwei 400-Liter-Hauptluftbehältern (88 imp gal; 110 US gal) gespeichert. Das gesamte System ist durch zwei Sicherheitsventile vor Überdruck geschützt, die bei 10,5 und 12 bar (1,05 und 1,20 MPa; 152 und 174 psi) Druck angreifen. Der Kompressor wird ebenfalls einzeln überwacht und schaltet bei Öltemperaturen über 110 °C (230 °F) ab.
In Fällen, in denen beim Anfahren der Lokomotive nicht genügend Luft zur Verfügung steht, besteht die Möglichkeit, die Stromabnehmer und den Hauptschalter mit einer batteriebetriebenen Luftzufuhr zu den Stromabnehmern und dem Hauptschalter zu versorgen, obwohl das System beim Abschalten der Lok über ein automatisch betätigtes Absperrventil verfügt Zusatzkompressor, bis zu einem Druck von 7 bar (700 kPa; 100 psi).
Das Druckluftsystem versorgt folgende Komponenten:
- Bremsen
- Sandverteiler
- Flanschöler
- Scheibenwaschanlage
- Zugpfeifen
- Sandverteilungssystem
Um die Übertragung der Zug- und Bremskraft von den Rädern auf die Schiene zu erhöhen, kann die Lokomotive Sand auf die Schiene streuen. Der Sand wird in acht Behältern, einer pro Rad, auf dem Unterwagen gelagert. Bei Aktivierung durch den Fahrer wird Druckluft durch das Sanddosiersystem geleitet und Sand durch Fallrohre in Fahrtrichtung vor die Vorderräder geblasen. Bei Temperaturen unter 5 °C (41 °F) wird dieses System beheizt und der Sand wird regelmäßig in den Behältern gemischt.
- Flanschöler
Um den Spurkranz zu schonen, wird je nach Geschwindigkeit automatisch ein biologisch abbaubares Fett/Öl in den Kanal zwischen Spurkranz und Radoberfläche des Vorderrades mittels Druckluft eingesprüht.
- Zugpfeifen
Auf dem Dach jedes Fahrerhauses befinden sich zwei Pfeifen, die Warntöne von 370 und 660 Hz erzeugen. Diese Pfeifen werden über ein Druckventil am Boden der Kabine in der Nähe der Füße des Fahrers oder über pneumatische Drucktasten rund um die Fahrerkabine aktiviert.
Stromabnehmer
Die beiden Stromabnehmer vom Typ DSA 350 SEK (erkennbar als Halbstromabnehmer, im Gegensatz zu den rautenförmigen Vollstromabnehmern) wurden ursprünglich von Dornier entwickelt und in Berlin-Hennigsdorf gebaut. Heute fertigt und vertreibt die Firma Stemman-Technik GmbH in Schüttdorf diese Geräte. Sie wiegen 270 kg (600 lb ).
Die Stromabnehmer sind an drei Punkten mit dem Dach verschraubt. Stromabnehmer 1 ist direkt über das Dach mit dem Hauptschalter im Maschinenraum verbunden; Stromabnehmer 2 ist über einen an der Seitenwand des Maschinenraums verlaufenden Kabelspleiß mit dem Hauptschalter verbunden. Die Kontaktschuhe sind mit einem Überwachungssystem bei Kontaktschuhbruch ausgestattet. Im Inneren des aus Graphit gefertigten Kontaktschuhs verläuft ein Luftkanal, der mit Überdruck beaufschlagt wird. Bei einem Bruch entweicht die Luft, der Stromabnehmer fährt automatisch ein und verhindert so eine mögliche Beschädigung der Oberleitung.
Die Stromabnehmer werden mit Druckluft angehoben, die dem Hubzylinder mit 5 bar (500 kPa oder 73 psi) zugeführt wird. Das Anheben des Stromabnehmers dauert 5 Sekunden, das Einfahren 4 Sekunden. Der Kontaktschuh drückt mit einstellbarem Druck zwischen 70 und 120 N (16 und 27 lb f ) gegen den Fahrdraht . Der Fahrer steuert den Stromabnehmer über einen Druckknopf am Fahrerpult (Auf, Ab und Ab + Schleifen für Notfälle sind die Einstellungen). Die Wahl des verwendeten Stromabnehmers kann dem Lokführer überlassen werden, der automatisch den hinteren Stromabnehmer in Fahrtrichtung nutzt, oder bei Doppelkurs, bei dem zwei Lokomotiven gekuppelt sind, den vorderen Stromabnehmer einschaltet die vordere Lokomotive und der hintere Stromabnehmer auf der hinteren Lokomotive. Andernfalls kann der Fahrer mit einem Schalter am Batteriesteuertisch in der Fahrerkabine 1 das eine oder das andere oder beide zusammen anheben. Dies ist vor allem im Rangier-/Schaltbetrieb von Vorteil, wo sonst der Wechsel von einem Führerstand zum anderen das automatische Umschalten von einem Stromabnehmer auf den anderen bedeuten würde. Beim Umschalten des Stromabnehmers wird zuerst das in der unteren Position befindliche Aggregat angehoben und nach erfolgreichem Aufschieben gegen den Fahrdraht der in Betrieb befindliche Stromabnehmer abgesenkt.
Die Druckluft zum Heben und Senken des Stromabnehmers sowie für die Kontaktschuhüberwachung wird über zwei teflonbeschichtete Schläuche auf dem Dach zugeführt, die den 15.000 Volt Fahrdrahtspannung standhalten müssen.
Transformator
Im Gegensatz zu Lokomotiven anderer Baureihen wird der Trafo der Baureihe 101 unter dem Boden des Maschinenraums am Rahmen aufgehängt, was eine sehr saubere und aufgeräumte Gestaltung des Maschinenraums ermöglichte. Dies führte auch dazu, dass sich das Design des Transformators stark von früheren Lokomotiven unterschied. Der Tank besteht aus leichtem Stahl, muss aber robust genug sein, um einer kleinen Entgleisung oder einem anderen Unfall standzuhalten; daher wurden einige Bereiche mit stärkeren geschweißten Abschnitten verstärkt.
Der Transformator verfügt über sieben elektrische Spulen:
- 4 Spulen zur Versorgung der Stromrichter mit 1.514 Volt und 1,6 MVA
- 2 Spulen zur Versorgung der Zuglinien (die alle Waggons zum Heizen und Kühlen und anderen Strombedarf mit Strom versorgen) und Störstromfilter mit 1.000 Volt und 600 kVA
- 1 Spule zur Versorgung der drei Hilfswechselrichter mit 315 Volt und 180 kVA
- 1 Spule zur Versorgung von Batterieladegerät, Fahrerhausheizung und Klimaanlage sowie Druckschutz, mit 203 Volt und 20 kVA
Der Transformator wird durch ein Kühlmittel aus einem Polyol-Ester-Gemisch gekühlt, das von zwei unabhängigen Spaltrohrmotorpumpen umgewälzt wird; diese Pumpen machen das Auftreten von Leckagen nahezu unmöglich. Jede Pumpe ist separat abdichtbar und somit leicht austauschbar. Bei Ausfall einer Pumpe verbleibt das Kühlmittel im Transformatorkessel; Der Transformator ist in der Lage, mit nur einer Pumpe in Betrieb 65 % der vollen Leistung bereitzustellen.
Software und andere Steuerungssysteme
Die Aggregate der Baureihe 101 verfügen über die automatische Fahr- und Bremssteuerung (AFB, Automatische Fahr- und Bremssteuerung), die den Fahrer unterstützt und unter allen Bedingungen bestmögliches Beschleunigen und Bremsen ermöglicht. Die AFB kann die Lokomotive auch auf konstanter Geschwindigkeit halten.
Die Baureihe 101 wurde auch mit der Superschlupfregelung ausgestattet , die die maximale Umdrehungszahl der Räder pro Minute regelt und die Umdrehungen automatisch begrenzen kann, um eine Beschädigung der Radoberfläche oder das Einschalten des Sandes zu vermeiden. Dies ermöglicht die Maximierung des funktionellen Grips zwischen Rad und Schiene. Dieses System erfordert sehr genaue Informationen über die aktuelle Geschwindigkeit, was zum Einbau eines Radarsystems im Boden der Lokomotive führte, das die erforderlichen Geschwindigkeitsdaten an das Computersystem sendet. Es stellte sich heraus, dass das Radar unnötig war und dieses Kontrollsystem auch ohne die vom Radar gelieferten Daten gut funktioniert.
Die Lokomotiven verfügen außerdem über das von ABB entwickelte computergestützte 16-Bit-Steuerungssystem MICAS S. Die Steuerung, Überwachung und Diagnose des Fahrzeugs erfolgt über ein Bussystem. Diese Art von System bedeutete eine große Reduzierung des Verdrahtungsaufwands, insbesondere im Vergleich zur Klasse 120 ; Ein Großteil der Verkabelung ist in den Seitenwänden der Karosserie untergebracht.
Die zentrale Steuereinheit (ZSG), das Herzstück des Systems, ist aus Redundanzgründen doppelt vorhanden. Alle Daten, die von den verschiedenen Bordsystemen gesammelt werden, werden zur Verarbeitung an die ZSG gesendet und alle Befehle, die das Fahrzeug betreffen, stammen von der ZSG.
Die ZSG besteht aus 4 Prozessoren, die die Zugbeeinflussungs- und Sicherheitssysteme einschließlich der Totmannanlage überwachen. Zum Sicherheitssystem gehört auch das PZB 90, das die Einhaltung von Signalen und anderen Vorschriften (zB Anfahren eines Haltesignals mit hoher Geschwindigkeit, Überschreitung der vorgeschriebenen Geschwindigkeit) erzwingt und den Zug bei Bedarf durch eine Notbremsung anhalten kann. Ein weiteres Sicherheitssystem ist das LZB 80, das den Zug in ständigem Kontakt mit einer zentralen Kontrollstelle hält, an der alle Züge einer Strecke auf Position und Geschwindigkeit überwacht werden. In den Lokomotiven 101 140 bis 144 wird das European Train Control System (ETCS) getestet, das ähnliche Funktionen wie eben beschrieben, aber europaweit erfüllen soll.
Zu den Kontrollsystemen gehört auch der elektronische Fahrplan EBuLa, der bei der Verfolgung von Fahrplänen, Geschwindigkeiten, temporären Geschwindigkeitsbeschränkungen und anderen Unregelmäßigkeiten auf der Strecke hilft, der in jedem Zug der DB AG installiert ist.
Auch das Diagnosesystem DAVID wurde aus der ICE-Version der Baureihe 101 weiterentwickelt. Dieses System ermöglicht die Überwachung und Diagnose von Ausfällen und liefert dem Fahrer und dem Wartungsbetrieb in Echtzeit Lösungsmöglichkeiten. Zudem werden Wartungszeiten verkürzt, da sich der Wartungsbereich durch Abfragen des Systems jederzeit auf bereits erkannte Probleme vorbereiten kann und nicht nur an bestimmten Stellen im Netz, wie dies bei der ICE-Version dieses Systems der Fall ist.
Einsatz
Der ursprüngliche Plan sah vor, dass die Baureihe 101 in einem der wichtigsten Intercity-Verkehrsknotenpunkte Deutschlands stationiert sein sollte, nämlich in Frankfurt . Der dort notwendige Lokwechsel durch seinen Kopfbahnhof würde eine optimale Abstimmung der Fahrpläne und Wartungsarbeiten dieser Lokomotiven ermöglichen.
Es stellte sich dann heraus, dass aufgrund der stetig steigenden Zahl der in Frankfurt eintreffenden ICE-Züge mit Steuerwagen, die Entscheidung der DB, nur noch Wendezüge in den Frankfurter Bahnhof einzufahren, und die notwendigen hohen Investitionen zur Schaffung eines neuen Tech Train Depot am Bahnhof wurde dieser Plan neu bewertet. Gleichzeitig wurden im renommierten ICE-Betriebshof in Hamburg- Eidelstedt freie Kapazitäten geschaffen , da der dortige Betriebshof für 14 Mittelwagen-ICE-Züge gebaut wurde und nur 12 Mittelwagen zum Einsatz kamen. Diese freie Kapazität würde nun für die Wartung der Baureihe 101 genutzt.
In den ersten Jahren in diesem Depot hat der Hersteller Adtranz zur Erfüllung seiner Gewährleistungsverpflichtungen ein Team von 15 Mitarbeitern in Hamburg-Eidelstedt untergebracht. 2002 waren noch zwei Vertreter von Adtranz anwesend.
Die Unterbringung der Lokomotiven der Baureihe 101 in Hamburg erschien der DB immer noch kostengünstiger als der Bau eines neuen Betriebshofs an einem anderen Ort, auch wenn dies die Einstellung neuer Lokführer in Hamburg für die mitunter komplizierten, aber notwendigen Rangierarbeiten bedeutete. Auch der Stützpunkt an einem relativen „Außenposten“ im hohen Norden Deutschlands verursachte Probleme bei der Dienstplanung der Einheiten.
Alle 100.000 km werden die Lokomotiven der Baureihe 101 zur periodischen Wartung ( Frist ) nach Hamburg geschickt , wo kleinere technische Probleme behoben werden. Dieses Depot verfügt auch über eine Unterflur-Drehmaschine zum Reprofilieren der Reifen. Die Lokomotiven wurden in den ersten Jahren zur größeren Wartung an das Ausbesserungswerk (AW) in Nürnberg geschickt ; aufgrund von Kapazitätsproblemen bei dieser AW wurden sie manchmal stattdessen zum Hersteller nach Kassel geschickt . Aktuell ist die AW in Dessau für die großen Instandhaltungsarbeiten an den Baureihe 101 zuständig.
Rückzug
Nach der bereits ausgemusterten 101 144 wurde mit der 101 112 im Dezember 2020 die zweite ausgemusterte Lokomotive. Durch die Auslieferung weiterer neuer ICE-Einheiten entstand ein Überangebot an Lokomotiven.
Da die Deutsche Bahn in den kommenden Jahren auch die Ablösung des IC1 plant, sollen ab 2023 Loks der Baureihe 101 ausgemustert werden; bei DB Cargo könnte eine Verwendung gefunden werden, derzeit werden aber keine Lokomotiven benötigt.
Siehe auch
- Bombardier ALP-46 , eine US-Lokomotive auf Basis der Class 101
- Spindelstock
Literaturverzeichnis
- Baur, Karl Gerhard Im Führerstand. Baureihe 101 . In: LOK-MAGAZIN . Nr. 244/Jahrgang 41/2002. GeraNova Zeitschriftenverlag GmbH München, ISSN 0458-1822 , S. 60–62.
- Baur, Karl Gerhard (2013). Baureihe 101: Die Intercity-Lokomotive der Deutschen Bahn [ Klasse 101: Die Intercity - Lokomotive der Deutschen Bahn ] (in deutscher Sprache). München: GeraMond. ISBN 9783862451883.
- Klee, Wolfgang. Die Hochleistungs-Universal-Loks der BR 101 . In: Die Baureihen 101, 145, 152 und 182 . Sonderausgabe 1/2001 EisenbahnJournal ISSN 0720-051X , S. 22 -39.
