THEMA: SBB prüft Elektrifizierung der Cargo Diesel-Rangierlok Am 84

Hallo Thomas

Es gab in der Schweiz ja schon mal Dampfloks (Typ E 3/3 "Tigerli") mit einem Panto (Stromabnehmer) ... Das war so ungefähr in den 40er-Jahren. Bilder von diesen Loks:

E 3/3 8521
http://www.blechundguss.ch/172.html
http://www.datacomm.ch/tgschwind/talks/eisenbahn.html (unter Bild des "Big Boy")
https://spinor.info/weblog/?p=8106

E 3/3 8522
http://www.0x1b.ch/blog/1216486913/index_html
https://www.reddit.com/r/TrainPorn/comments/31o...e_made_to_save_coal/
http://www.museum.alibaba.sk/MUSEUM/LOCOLOCO/swisselec/swisselc.htm

Beste Grüsse aus Bern
Stefan

Hallo ELNA5 (?),

Die Stromproduktion in der Schweiz führt zu sehr viel weniger CO2-Emissionen als das Verbrennen einer entsprechend großen Menge an Kraftstoff.

Die Herstellung und das Entsorgen von Akkus ist sicher im Moment nicht optimal, aber die Forschung wird diese Prozesse noch optimieren. Die SBB erwägen den Umbau der Am 843, um ihre CO2-Bilanz zu verbessern. Dazu sind die Rohstoffe für die Akkus nebensächlich.

Das größte Problem der Dampfloks waren ihr viel zu geringer Wirkungsgrad und ihre schwerfällige und personalintensive Handhabung.

Grüße,
Mike

Hallo,

die SBB hat damals bei der Beschaffung der Angstloks Am 843 irgendwie geschlafen. Anstelle einer G1700 hätte sie bei Mak besser eine Serie mit DE1002/1004 (wie die NS 6400) beschaffen sollen. Die G1700 ist ja eine klassische deutsche Diesellok mit Gelenkwellen und hydraulischen Antrieb, die DE1004 hatte vor über dreißig Jahren bereits stattdessen vier Drehstrom-Elektromotoren. Für den Umbau zu einer DE1002/1004 zu einer Hybridlok bräuchte man nur ein Stromabnehmer auf dem Dach und ein paar Änderungen in der Elektrik. Dabei könnte man anstelle des großen Dieselmotors ein Trafo, die Batterien und die zusätzliche Elektrik verbauen. Der Umbau zur einer Hybridlok wäre aus technischer Sicht also hier relativ einfach möglich. Ob es sich finanziell lohnen würde ist eine andere Frage.

Will man dagegen die G1700 zu einer Hybridlok umbauen dann ist der Aufwand deutlich höher, es gibt hier zwei Möglichkeiten:

-Variante 1: Entfall des kompletten hydraulischen Antriebs und des Dieselmotors. Einbau von vier Elektromotoren in den Drehgestellen (kommt einem Neubau von Drehgestellen gleich). Einbau von Trafo, Batterien und der Elektrik. Immenser Aufwand, kommt vom Aufwand einem Neubau einer Lok fast gleich.

-Variante 2: Beibehaltung des hydraulischen Antriebs in den Drehgestellen. Entfalls des Dieselmotors und des Wandlergetriebes. Einbau eines hydraulischen Wandlers welcher durch einen Generator gespeist wird. Einbau von Trafo, Batterien und der Elektrik. Aufwand nicht ganz so groß da die Drehgestelle unverändert bleiben können. Der Wirkungsgrad ist durch die Umwandlung der elektrischen Energie in die hydraulische Energie nicht so hoch wie bei Variante 1 aber der technisches Aufwand ist nicht so hoch.

Meiner Meinung nach sollte die SBB sich besser von den Am 843 trennen und gleich in neue Hybridloks investieren. Da das Netzt der SBB zu 99% elektrifiziert ist werden die Batterien nur gering in Anspruch genommen und halten dementsprechend auch lange. Für den Betrieb in Rangierbahnhöfen würden auch rein elektrische Rangierloks in vielen Fällen ausreichen.

Grüße
Markus

MarkusR: Gute Zusammenfassug denk ich, da brauch ich nur noch zu "liken"

Grüße,
Harald.

Danke, Markus,

für deine treffende Analyse.

Grüße,
Mike

#5 Markus
Es gibt da auch noch Variante 3: Entfall des kompletten hydraulischen Antriebs und des Dieselmotors. Einbau von einem Elektromotor anstelle des hydraulischen Wendegetriebes. Der Abtrieb des Elektromotors geht dann auf die bestehenden Gelenkwellen.

Das könnte gehen, da die Am 843 1500 kW besitzt - man könnte also einen Antriebsmotor samt Antriebsachse von irgend einer vierachsigen Elok nehmen (z.B. von der TRAXX). Eisenbahnräder weglassen, Rotationsachse der Einheit in die Lok-Längsachse drehen, fertig. "Zubehör" (Trafo, Stromrichter, Batterie) nicht vergessen.
Vom Aufwand her ist das deutlich weniger als deine Varianten 1 und 2. Aber wahrscheinlich trotzdem noch viel zu teuer.

Felix

Hallo Felix,


Deine Überlegung verstehe ich nicht ganz. Nach dem Ausbau des Dieselmotors leistet die Lok noch genau 0,0 kW. Willst Du damit sagen, dass die Drehgestelle und die Konstruktion für eine Leistung von 1500 kW ausgelegt sind?

Eine TRAXX (wie quasi alle E-Loks) hat nicht einfach einen großen Antriebsmotor, sondern pro Achse einen E-Motor, im Drehgestell untergebracht. Das bedeutet einen Drehgestellumbau oder -neubau, wie Markus schon ausgeführt hat.

Schönen Abend,
Mike

Wenn man da nicht alles neu machen will dann lässt man das Getriebe wo es ist und setzt den Elektomotor da hin wo jetzt der Diesel antreibt. Vielleicht mit einem Reduktionsgetriebe um die Drehzahl anzupassen so dass 0 bis 1800U/min (wie beim Diesel) dabei rauskommen. Für Trafo, Batterie und Elektronik hat man dann den Platz von Dieselmotor, Kühlung und Tank zur Verfügung. Auch muss man an die Gewichtsverteilung denken. Warum aber der ganze Umstand wohl besser sein soll als gebraucht verkaufen und neu einkaufen wo man weiss was man bekommt? Ist mir schleierhaft.  Auf dem Gebrauchtmarkt können die Loks doch nicht so wertlos sein. Vielleicht eine politische Entscheidung weil Neukauf und Umbau bestimmt verschiedene Budgets sind. Vor vielen Jahren hat GM in den USA auch gutes Geschäft gemacht mit "upgrades" von ALCO Loks wo dann außer den Drehgestellen nix mehr verwendet wurde.

Grüße,
Harald.

@9
Die Lok erfüllt heute das Leistungsprofil einer Lok mit 1500 kW. Nach dem Umbau muss sie plus/minus gleichviel leisten, sonst erfüllt sie die Anforderungen nicht mehr. Man nehme also einen Elektromotor mit rund 1500 kW.

Was für ein Motor ist zunächst völlig egal. Die TRAXX gibt es mit 5600 kW. Die hat also vier E-Motoren zu je 1400 kW... Passt ungefähr.

@10
Das ganze Hydraulik-Zeugs dient der Drehmomentanpassung, damit der Dieselmotor besser klarkommt. Verbrennungsmotoren haben traditionell einen "schlechten" Drehmomentverlauf als E-Motoren. Besonders schlecht kann der Verbrennungsmotor das Anfahren aus dem Stillstand.Was dazu führt, dass ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor eben eine Kupplung braucht, die "schleifen" kann, und ein Getriebe, das den Betrieb des Motors im optimalen Drehzahlbereich aber verschiedenen Geschwindigkeiten erlaubt. Das Kfz mit Kupplung und Getriebe lassen grüssen! In der dieselhydraulischen Lok übernimmt das hydraulische Getriebe diese Funktion. Und es hat einen relativ schlechten Wirkumgsgrad (das Öl wird warm).

All dieses Kupplungs-Schlupf-und-Getriebe-Zeug wird bei einem E-Motor nicht benötigt. Der E-Motor hat weitgehend konstantes Drehmoment über den ganzen Drehzahlbereich! Das hydraulische Getriebe erfüllt bei einem E-Motor keine Funktion. Es verschlechtert nur den Wirkungsgrad.

Jetzt schauen wir uns die MAK 1700 mal an:
(Siehe Bild im Anhang)
(Urheberrecht: Das Bild wird hier im Sinne eine Zitats verwendet. Man findet es, wenn man nach "L620re schienenfahrzeugtechnik" googelt)

Wir schmeissen Motor, Wendegetriebe und Kühlanlage raus.
Wir nehmen von einer TRAXX eine komplette Antriebsachse mitsamt Motor, aber ohne Drehgestellrahmen. Die Antriebsachse besteht aus einem Motor mit Ritzel, der auf einem Radsatz mit Zahnrad zwischen den Rädern sitz. Etwa so:

I---8---I     (die 8 ist das Zahnrad mit dem Motor darauf)

Nun entfernen wir die Eisenbahnräder. Es bleibt die "nackte" Antriebsachse plus Zahnrad plus Motor:

---8---

Dieses Ding hat bereits die passende Übersetzung für den Einsatz des E-Motors in einer Lokomotive. Alles was wir noch brauchen, ist eine Lagerung für die Antriebsachse und den Motor. Das sollte zu schaffen sein, wenn wir mit dem Umbau schon bis hierher gekommen sind. Dann passt diese Einheit recht gut anstelle des hydraulischen Wendegetriebes in den Lokrahmen.

Disclaimer: dies ist nicht etwa das "offizielle Konzept" der SBB. Dies ist nur mein Lösungsansatz, wenn ich diese Aufgabe lösen müsste. Und ja: ob das wirtschaftlich ist, weiss niemand, nicht einmal die SBB selber. Darum machen sie ja jetzt diese Studie.

Felix



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Guten morgen
Die ÖBB hatten mal eine elektrohydraulische Maschine, Baureihe 1067, obs sinnvoll war sein dahingestellt. Aber mal abgesehen davon können Aufarbeitungen von vorhandenen Maschinen durchaus sinnvoll sein, die ÖBB prüften auch den Umbau der 1044/1144 auf Drehstromtechnik, wurde dann allerdings aufgrund des Alters der Maschinen wieder fallen gelassen.
Lg Peter

@12 Mitropa,
Niemand redet von "Einachsantrieb". Hast du eigentlich meinen Beitrag gelesen oder wenigstens das Bildchen angeschaut?

kopfschüttelnde Grüsse
Felix

Hallo,

mir kommt der Umbau auch etwas aufwendig vor, abstoßen und neu kaufen erscheint mir im Prinzip sinnvoller.
Gleichzeitig mache ich mir bei den Schweizern aber die geringsten Sorgen, dass sie einen solchen Umbau nicht genau durchrechnen.
Manchmal sind auch andere Faktoren in die Kostenrechnung mit einzubeziehen. Steuerliche Vorteile, Förderungen, ... ich habe einmal den Umbau eines vierstöckigen Gebäudes gesehen, von dem zwischenzeitlich nur mehr das Stahlskelet dastand. Wäre wahrscheinlich sinnvoller gewesen das auch gleich wegzureissen und alles neu zu machen, aber dann hätten sie die Förderung für die Gebäudesanierung nicht bekommen.

Kann es sein, dass bei diesen Loks sowieso eine grundlegende Aufarbeitung des Antriebes anstehen würde, und er stattdessen durch andere Technik ersetzt wird?

Ich ziehe hier mal ein Beispiel an den Haare herbei: Bei einer Waschmaschine um 300 €, wo jede kleine Reparatur auf Grund der Anfahrtskosten des Technikers 150 € kostet, wird keiner an einen Umbau denken. Bei den vergleichsweise minimalen Stückzahlen und hohen Stückkosten im Eisenbahnwesen kann man die Sache higegen schon anders angehen.

LG Mark