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Die Anschlußbahn der Preussag Ibbenbüren - Die Technik der E-Lokomotiven




- Auf steiler Spur am Schafberg -



Nachdem hier erste Plagiatsvorwürfe laut geworden sind... ;-)))


Über die Anschlußbahn der Preussag in Ibbenbüren habe ich bereits im Jahre 1995 im MIBA-Report „Vom Vorbild zum Modell 2“ von Michael Meinhold und Thomas Siepmann einen Beitrag verfaßt. Naturgemäß muss sich ein solcher vorrangig den betrieblichen Gegebenheiten widmen, da ist für ausführliche technische Beschreibungen der Fahrzeuge kein Platz, was ich hiermit nachholen möchte. Bei meinen damaligen Recherchen, die bis in die 80er-Jahre zurückreichen, ist mir auch Material seitens der Preussag überlassen worden, auf das ich hier zurückgreifen kann, wie z.B. die Diagramme und Zeichnungen. Mein Dank gilt daher den (damaligen) Mitarbeitern der Preussag, die meinem Anliegen wohlwollend entgegen getreten sind.

Als Nichttechniker hatte ich zudem das Problem, die ein oder andere Passage der fachbezogenen Texte nicht eindeutig verstehen zu können, so dass mir Martin Welzel und Günter Dillig mit ihrem Fachwissen unter die Arme gegriffen haben. Auch ihnen sei hiermit gedankt. Dennoch bin ich für etwaige Korrekturen oder Ergänzungen dankbar.

Also denn!


Hier noch einmal der Hinweis auf den ersten Teil dieser Reihe:

„Strömchen, wechsel Dich...“ - Die Anschlußbahn der Preussag Ibbenbüren 1 (m17B)




Seit 1928 war der Schafberg jetzt mittels einer Anschlußbahn mit dem DB-Bahnhof Esch/Westf. verbunden. Zu Beginn der 60er-Jahre stand man bei der Preussag vor der Aufgabe den Fahrzeugpark zu erneuern. Zunächst ging man davon aus, schwere Dampflokomotiven zu beschaffen, hatte sich die Lok 3, 1'E1'h2t, Henschel 23331/1935, recht gut bewährt. Da aber der Bau derart großer Maschinen nurmehr als teure Sonderanfertigung erfolgen konnte, stellte man Überlegungen hinsichtlich einer Modernisierung der Anschlußbahn an.

Bereits in der ersten Hälfte der 50er-Jahre hatte man eine Elektrifizierung der Bahn mit Gleichstrom erwogen, da es seinerzeit keine andere Lösung gab, was Robustheit der Lokausrüstung und Kostenaufwand anbelangte. Bei Gleichstrombetrieb ist man allerdings an verhältnismäßig kleine Fahrdrahtspannungen gebunden, da der Kommutierung der Fahrmotoren enge Grenzen gesetzt sind. Mit Rücksicht auf die Übertragungsverluste mussten daher auch bei nur etwa 12 Kilometern Betriebslänge große Fahrleitungsquerschnitte mit mehreren Einspeisestellen vorgesehen werden, was entsprechende Stromversorgungsanlagen notwendig gemacht hätte.

Mit der fortschreitenden Entwicklung von Gleichrichterantrieben und in Erwartung einer anstehenden Elektrifizierung der Ost-West-Strecke (Berlin -) Löhne/Westf. - Osnabrück – Bad Bentheim (- Amsterdam) sah man von einer Elektrifizierung mit Gleichstrom ab und entschied sich stattdessen für eine Elektrifizierung mit 15 kV, 50 Hz aus dem Landesstromnetz, was Einsparungen an Betriebskosten von jährlich etwa 40 % gegenüber dem Dampfbetrieb versprach. Der Gesamtauftrag für das Vorhaben wurde der AEG in Berlin erteilt.

Im Hinblick auf die spätere Elektrifizierung der Bundesbahnstrecke und damit des Bf Esch/Westf. mit 15 kV 16 2/3 Hz Bahnstrom, ließ man die Lokomotiven als Zweifrequenzloks ausbilden, um beiden Seiten betriebliche Erschwernisse zu ersparen. Zusätzlich erhielten die Loks eine Batterie, um mit geringerer Last auch auf Gleisen verkehren zu können, die aus betrieblichen Gründen nicht mit einer Oberleitung versehen werden konnten.

Bei Fahrten vom Bf Esch/Westf. zum von Oeynhausenschacht (Ostfeld) ist auf einer Strecke von 5,5 Kilometern ein Höhenunterschied von etwa 100 Metern zu bewältigen. Auf einem Teilstück von 2,7 Kilometern Länge beträgt die Steigung gar 25 ‰. Die Höchstgeschwindigkeit ist mit Ausnahme der Hafenstrecke auf 15 km/h beschränkt. Bei Bergfahrten werden die Lasten geschoben. Um einen 700 to-Zug zu befördern, ergibt sich bei einem angenommenen Bewegungswiderstand von 4 kp/t eine notwendige Anfahrzugkraft von 30 Mp und eine Dauerzugkraft von 20 Mp. Es müssen also erhebliche Zugkräfte aufgebracht werden.

Bei AEG Berlin (E-Ausrüstung) und Krupp in Essen (Mechan-Teil) wurden daher die folgenden Lokomotiven in Auftrag gegeben:


      
                        E 101                                                               E 102
                                                  Preussag Ibbenbüren

                                    Industrielok für 2 Frequenzen und Batteriebetrieb
                                                      Baujahr 1963
                                      Vertrag-Nr. AEG Z 52a 951 400/1 v. 01.09.1951
                        4398                     Fabriknummer mech.Teil                      4399
                        8266                    Fabriknummer elektr.Teil                     8267 
                        29.03.1963                       Abnahme                       26.06.1963
                                                  Laufuntersuchung durch 
                        09.04.1963               DB Maschinenamt  Essen 2              27.06.1963
                                                     Spurweite 1435 mm
                                                    Achsanordnung   B'B'
                                                   Dienstgewicht    80 Mp
                                                     Achsdruck   20 Mp
                                                       LüP  14940 mm  
                                     Abstand zwischen den Drehgestellmitten   8300 mm
                                              Drehgestell-Radstand   1750 mm
                                                Gesamt-Radstand    10050 mm     
                                    Raddurchmesser neu:  1120 mm,  abgenutzt:  1050 mm
                                             Kleinster Kurvenradius   100 Meter
                                                  Fahrdrahtspannung   15 kV
                                          Frequenz wahlweise  50 Hz oder 16 2/3 Hz
                                                    Batterie 220 V/280 Ah
                                             Zugkraft (Stundenleistung)  1120 kW
                                            bei einer Geschwindigkeit von 21 km/h
                                                und einer Zugkraft von 20 Mp
                                               größte Anfahrzugkraft    30 Mp
                                         größte Bremskraft der elektrischen Bremse
                                              bis zum Stillstand:   ca. 15 Mp
                                               Höchstgeschwindigkeit 50 km/h
                        DBS 54/SBS 65                 Stromabnehmer                        DBS 54
                                                      Hauptschalter 
                                                Druckluft-Schnellschalter 
                                         DBTF 20 1 200 für 15 kV, 50 Hz, 16 2/3 Hz

Auffällig sind der geringe Drehgestellradstand, der relativ große Gesamtradstand, die erheblichen Zugkräfte und die Bremskraft der elektrischen Netzbremse.


Bild 01: Lok E 101 der Preussag, die uns schon im ersten Teil begegnet ist, erhielt anläßlich ihrer Hauptuntersuchung im Jahre 1986 einen Einholmstrom-
abnehmer der Bauart SBS 65, anstelle des bis dahin vorhandenen DBS 54. Das Foto entstand am 14. August 1987 im Übergabebf zur DB in Esch/Westf.:


https://abload.de/img/preussage101eschwestfulffd.jpg


Bild 02: Die E 102 der Preussag im „klassischen“ Outfit mit dem Scherenstromabnehmer
DBS 54, ebenfalls aufgenommen im Übergabebahnhof Esch/Westf. am 12. April 1988


https://abload.de/img/preussage102eschwestf7jeuv.jpg



Die Loks besitzen einen Mittelführerstand mit je einem Bedienungspult für jede Richtung. Damit ist ein guter Überblick des Lokführers über die Strecke gesichert. In den Vorbauten befinden sich die elektrischen Einrichtungen. Der Brückenträger mit den Aufbauten stützt sich über Schraubenfedern und einem wiegenähnlichen Zwischenträger auf die Drehgestelle ab. Die bewußt weich gehaltene Federung läßt die Hauptmassen der Lok frei schwingen, so dass eine gut abgestufte Gesamtfederung erreicht wird. Die Zugkraftübertragung von den Drehgestellen auf den Brückenrahmen erfolgt als Tiefanlenkung mittels Querhebel, was einer Achsentlastung beim Anfahren entgegen wirkt,

Die Lokomotiven sind mit zwei einmotorigen Drehgestellen ausgestattet. Der starr im Drehgestell eingebaute Motor ist über eine elastische Kupplung mit dem Antriebsritzel verbunden. Über ein doppelstufiges Getriebe mit einer Übersetzung von 11 : 1 werden die beiden Treibachsen angetrieben. Dabei ist die erste Getriebestufe schräg, die zweite hingegen gerade verzahnt.


Schnitt durch den Antrieb:

https://abload.de/img/preussage10xschnittduzpir6.jpg



Alle Zahnräder des Getriebes sind beidseitig in Wälzlagern gelagert, was bei Tatzlagerantrieb nicht möglich wäre. Durch die gekuppelten Achsen wird der in den Drehgestellen entstehende Anteil der Achsentlastung theoretisch unwirsam, was eine höhere Ausnutzung des Haftwertes ermöglicht.

Die Abfederung des Drehgestells mit Treibachsen, Getriebe und dem Motor gegenüber der Schiene ist mittels Gummielementen in die Radscheiben des SAB-Rades verlegt. SAB weist auf „Svenska Aktiebolaget Bromsregulator“, Mälmö (S), als ursprüngliche Entwicklungs- und Herstellerfirma hin. Das SAB-Rad setzt sich aus drei Baugruppen zusammen, der Nabenscheibe, der Mittelscheibe und der Druckscheibe.

Die Nabenscheibe trägt zwölf innere und zwölf äußere, gleichmäßig über die Radscheibe verteilte Gummipuffer. Zudem sind zwölf Distanzbolzen eingeschraubt und der Gummiring eingelegt. Die Ölbohrung zum Abpressen der Nabenscheibe von der Achswelle ist mit einem Stopfen verschlossen. Der Radreifen ist auf die Mittelscheibe aufgeschrumpft und mittels eines Sprengrings gesichert. Drei Erdungskabel sorgen für die sichere Rückführung des Stromes vom Radsatz auf die Schiene.

Die Druckscheibe trägt wie die Nabenscheibe zwölf innere und zwölf äußere Gummipuffer. Diese werden mittels der Druckscheibe auf die nötige Vorspannung gebracht und übernehmen so die Federung zwischen der Mittelscheibe samt Radreifen und dem Drehgestell. So wird eine vertikale, tangentiale und achsiale Elastizität des Rades erreicht. Somit sind lediglich die Mittelscheiben mit den Radreifen ungefedert.


Aufbau eines SAB-Rades:

https://abload.de/img/preussage10xsab-radmscke.jpg


Bild 03: Drehgestell mit SAB-Rädern der Preussag E 102:

https://abload.de/img/preussage102eschwestf0qd2p.jpg



Zum Abdrehen der Radsätze genügt es, diese zu entlasten und die Mittelscheiben auszubauen. Anschließend können die Radreifen auf normalen Drehbänken nachgearbeitet werden.


Durch diese Bauart der Drehgestelle konnte auf jeder Achse eine Scheibenbremse montiert werden. Solange die elektrische Bremse eingeschaltet ist, bleibt die automatische Zugbremse für die Lokomotive unwirksam. Die Zusatzbremse wird durch die elektrische Bremse nicht eingeschränkt.

Über den Stromabnehmer wird die dem Fahrleitungsnetz entnommene elektrische Energie über den Hauptschalter dem Transformator zugeführt. Die Transformatorwicklungen sind im Hinblick auf die Kurzschlußbeanspruchungen der Stromrichterkreise in zwei Gruppen aufgeteilt. Eine zusätzliche Wicklung dient der Speisung des Erregertransformators und des Batterieladegerätes. Weitere Anzapfungen sind nicht vorhanden. Je Fahrmotor ist eine Gruppe von 4 luftgekühlten Quecksilberdampf-Stromrichtern in unsymmetrisch gesteuerter Brückenschaltung vorhanden, welche die Motoren mit Gleichspannung versorgt. Die Charakteristik dieser Anordnung kommt der herkömmlichen Steuerung mit Hochspannungsschaltwerk leistungsmäßig recht nahe.


Leistungsfaktoren bei unterschiedlichen Tfz-Stromrichtern:

https://abload.de/img/leistungsfaktorvonstr28d4x.jpg




Die Gleichspannung kann stufenlos über eine Gittersteuerung auf den gewünschten Wert eingestellt werden. Im Stromkreis der Fahrmotoren sind der Schnellschalter zum Schutz der Stromrichter, sowie die Richtungswender, die nur im stromlosen Zustand geschaltet werden können, untergebracht. Motor 1 ist umschaltbar auf Batteriebetrieb.

Jeder Fahrmotor besitzt ein Hauptschlußfeld mit etwa 30 % Anteil und ein fremderregtes Feld mit etwa 70 % Anteil. Mittels Transformator und zwei in Anti-Parallelschaltung vorgesehener Brücken aus steuerbaren Siliziumzellen wird das fremderregte Feld für „Fahren“ und „Bremsen“ gespeist. Im Fahrbetrieb wird das fremderregte Feld in derselben Richtung erregt wie das Hauptschlußfeld, genau proportional dem Ankerstrom, was den Fahrmotoren ihre Reihenschlußcharakterisik erhält. Das Bremsen erfolgt durch Aussteuern der Stromrichterbrücke „Bremsen“, wodurch das fremderregte Feld umgepolt wird. Da der Anteil des Fremdfeldes größer ist als der des Hauptschlußfeldes, kehrt sich die Ankerspannung der Fahrmotoren ebenfalls um, wobei die Stromrichtung dieselbe bleibt, was zur Folge hat, dass die Maschine ins Netz zurück speist. Die elektrische Bremskraft bleibt bis zur Geschwindigkeit Null voll erhalten und wirkt noch im Stillstand als rückwärts treibende Kraft. Das Anfahren und Bremsen erfolgt stufenlos durch Bedienen des Fahrpotentiometers (einem feinstufigen Kollektor-Potentiometer) je nach Auslage in den Stufen „Fahren“ und „Bremsen“.

Zum Fahren wird der Lokomotive je nach Auslage des Fahrschalters ein bestimmter Drehmoment vorgegeben. Daraufhin beschleunigt die Lokomotive mit gleichbleibender Zugkraft, wie auf folgendem Diagramm zu sehen ist:


Zugkraft-Geschwindigkeits-Diagramm:

https://abload.de/img/preussage10xzugkraft-ayds4.jpg




Ohne Eingriff würde die Lok jetzt längst der linken Linie bis zum Beharrungszustand beschleunigen. Hier tritt nun aber ein selbsttätiger Regler in Aktion und verringert durch Schwächung der Fremderregung das Magnetfeld des Motors, so dass die Geschwindigkeit den in der rechten Kurve dargestellten Verlauf nimmt. Dank der feinfühligen Zugkraftsteuerung kann die Lok mit kleinsten Geschwindigkeiten gefahren werden. Ein elektronischer Schleuderschutz vermindert die Rutschgefahr. Zudem ist die Lok, da sie im Ein-Mann-Betrieb gefahren wird, mit einer Sicherheitsfahrschaltung (Sifa) ausgerüstet. Die Hilfsbetriebe der Loks werden von einer Batterie 220 V/280 Ah gespeist, mit der auch kurzzeitiger Zugbetrieb möglich ist. Diese ist mit einem Ladegerät, das steuerbare Siliziumzellen enthält, gepuffert. Bei Batteriebetrieb wird lediglich mit einem Motor gefahren.


Bild 04: Im Kanalhafen Uffeln sind die Gleise nicht mit Fahrleitung überspannt. Hier kann die Lokomotive kurzzeitig mit Strom aus der Batterie betrieben werden:

https://abload.de/img/preussage102uffelnhafv0d4k.jpg


Die elektrische Ausrüstung der Lokomotiven ist so ausgelegt, dass sie sowohl mit 15 kV, 50 Hz als auch mit 15 kV 16 2/3 Hz Wechselstrom betrieben werden kann, so dass keine Umschaltung nötig ist. So entstanden zwei für damalige Zeiten sehr zugkräftige und in der Unterhaltung relativ günstige Lokomotiven, die bis auf den heutigen zuverlässig ihre Dienste auf der Anschlußbahn verrichten.


In der nächsten Folge beschäftige ich mich dann u.a. mit der Stromversorgung der Anschlußbahn und im Bildteil mit den ersten Aufnahmen von der "Steilstrecke".



Hier noch einmal der Verweis auf die ersten Folgen dieser Serie:


„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die Mehrsystemlokomotiven der DB (Prolog m5B)

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 182 und 183 (m15B)

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 181.0-1

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 184.0-1

Ehrangs „stille Reserve“

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 181.2 – Teil 1

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 181.2 – Teil 2

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 181.2 – Teil 3

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 181.2 – Teil 4

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 181.2 – Schluss

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 230 der DR und 372 CSD – Teil 1

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 230/180 der DR und 372 ÇSD – Teil 2 (m17B)

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 251/171 der DR – Teil 1

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 251/171 der DR – Teil 2

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR'n E 211 und 251/171 der DR – Teil 3

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 251/171 der DR – Teil 4

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 251/171 der DR – Teil 5a

„Strömchen, wechsle Dich...“ - Die BR 251/171 der DR – Teil 5b und Schluß

„Strömchen, wechsel Dich...“ - Die Anschlußbahn der Preussag Ibbenbüren 1 (Historie und Betrieb am Westfeld)

„Strömchen, wechsel Dich...“ - Die Anschlußbahn der Preussag Ibbenbüren 2 (Die Technik der E-Lokomotiven - m4B)

„Strömchen, wechsel Dich...“ - Die Anschlußbahn der Preussag Ibbenbüren 3 (Bf Esch/Westf. und Bergstrecke m30B)

„Strömchen, wechsel Dich...“ - Die Anschlußbahn der Preussag Ibbenbüren 4 (Die Hafenbahn m22B)


Bis neulich – natürlich im HiFo

Rolf Köstner




Quellen :

Röhrs, Hans "Erz und Kohle" Ibbenbürener Vereinsdruckerei, Ibbenbüren 1992

Hartmann, Otto in „Elektrische Bahnen“ Heft 11/1962, S. 262

unbekannter Verfasser „Die elektrischen Lokomotiven der Grubenanschlußbahn und ihre Stromversorgung“, Referat (um ca. 1965).

Hülsmann, Lothar H. „125 Jahre Eisenbahn in Osnabrück“ EK Verlag, Freiburg 1982

Meinhold/Siepmann MIBA-Report „Vom Vorbild zum Modell 2“

Eigene Aufzeichnungen und Recherchen

Diverse Monatshefte


Natürlich habt ihr recht. Aber meine Meinung gefällt mir besser.

We don't wanna put in!

Ich wurde positiv auf DSO und HiFo getestet!

"Wir danken Ihnen für Ihre Fahrt mit start*"




8-mal bearbeitet. Zuletzt am 2019:01:05:22:36:51.
Hallo Rolf,

wie immer ein sehr interessanter Bericht von dir. Vielen Dank!

Eine Quelle kann ich noch ergänzen:
Klaus-Joachim Schrader: Fahrzeuge Elektrischer Privatbahnen
vom Zeunert Verlag
Hier werden die Motoren als Gleichstrom Verbundmotoren bezeichnet.


Für alle, die Ibbenbüren nicht so gut kennen, ein Zufallsschuss, der zeigt wie bergig es hier ist. Der Zug kam zufällig beim Wochendausflug vorbei.
Blick vom Teutoburger Wald auf das Kraftwerk. Ibbenbüren liegt links im Tal, die Stecke Rheine - Osnabrück auch.
Die E-Loks müssen den Berg zum Kraftwerk hoch.

Für Dich die TWE, die auch einen Berg zu schaffen hat. 232 mit einem Stahlzug um 1987 auf dem Weg nach Lengerich.

http://img138.imageshack.us/img138/8981/twe232.jpg


Gruß

Stefan



1-mal bearbeitet. Zuletzt am 2011:03:05:14:25:03.

klasse, herzlichen Dank Rolf! (o.w.T)

geschrieben von: Joachim Leitsch

Datum: 05.03.11 18:57

(Dieser Beitrag enthält keinen Text)
RUHRKOHLE - Sichere Energie

seit dem 24.II.2022 bittere Wahrheit in Europa
Moin Rolf,

hier zeigst Du wieder Bilder einer mir sehr ans Herz gewachsenen Lokomotive! Extra wegen dieser Krupp-Loks bin ich 2007 mal nach Ibbenbüren und Esch gefahren, um sie im Einsatz zu erleben - und ich habe auch Glück gehabt, dass wenigstens Lok E101 nach Esch fuhr. Zum Hafen hat sie sich aber leider nicht getraut!

Interessant auch die Ausrisse aus der Lokbeschreibung!

Danke für Bilder und Erklärungen,

und bitte weiter so,

Martin