von Hans Streiff, SEAK, Dipl. El.-Ing. ETHZ, CH-Nussbaumen

Nachfrage nach schienengebundenen Leichttriebwagen
Niederflur-Doppelgelenktriebwagen GTW 2/6
Historische Vorgänger
Verbreitung und Hersteller

Ausführungsbeispiele
Wagenbauliche Teile
Fahrwerke
Fahrzeugkupplungseinrichtungen
Elektrisches Antriebssystem
Antriebseinheit und Leistungselektronik
Hilfsbetriebe
Komforteinrichtungen
Energieversorgung
Traktionsleitelektronik und Steuerungseinrichtungen
Sicherheitseinrichtungen
Fahrgast-Informationen
Innenausstattung und Disposition der Antriebs- und Hilfsbetriebeausrüstung

Inbetriebsetzungen
Literaturangaben

Fahrzeug-Hauptdaten

GTW 2/6 - Teil II (Fortsetzung)

Nachfrage nach schienengebundenen Leichttriebwagen

Als "Low Cost - Low Floor - Light Rail Vehicle" (LRV) wird ein kostengünstiger Niederflur-Leichttriebwagen bezeichnet. Er dient zur Bildung rasch fahrender Zugseinheiten mit kleinerem Fassungsvermögen auf Regionalstrecken, also vorzugsweise im Kurz- bis Mittelstreckenverkehr. Solche Leichttriebwagen verkehren meist als Alleinfahrer, bei Bedarf in Vielfachsteuerung zu zwei- bis dreiteiligen Triebwagenzügen vereinigt oder zusammen mit einem Steuerwagen gleichen Fassungsvermögens einen Triebwagenpendelzug bildend. Leichttriebwagen sind somit von ihrer Adhäsionsmasse und ihrem Leistungsvermögen her nicht als Triebfahrzeug zum "Schleppen" ganzer Wagenkompositionen geeignet.

Modell eines Leichttriebwagens für die SBB nach dem Bauprinzip einer "Rowan-Komposition" mit "Maschinendrehgestell" zum Einschieben in den wagenbaulichen Teil.

Foto: ABB Archiv/Eisenbahn-Amateur

Bahnreformen und das Wiederbeleben schwach rentabler, aber verkehrlich erwünschter Regionalstrecken in vielen europäischen Bahnnetzen liessen in den letzten Jahren zahlreiche neukonzipierte Leichttriebwagen auf dem Markt erscheinen. Die Kostenstruktur lebensfähiger Regionalbahnbetriebe setzt neben vereinfachter Betriebsabwicklung mit stark gestrafften Infrastrukturen für Fahrbahn und Betriebsleitanlagen auch im Fahrzeugbau eine Neuorientierung durch Verzicht auf "Allzweck-Rollmaterial" voraus. Das Ziel einsatzgerechter Konstruktionen besteht darin, durch Leichtbau, Anwendung bisher noch wenig verbreiteter Baustoffe oder Verbindungsmethoden, Entwicklung zweckentsprechender Fahrwerke und Antriebseinheiten sehr kostengünstige und für den Reisenden einladend bequeme Schienenverkehrsmittel auch für den Kurzstreckenverkehr zu schaffen. Von der Infrastruktur aus gesehen zählen Leichttriebwagen zu vollwertigen Vollbahnfahrzeugen. Oft trieben einzelne Hersteller den Leichtbau allerdings so weit, dass sie die Wagenkasten anstatt für genormte Pufferlängskräfte von 1500 kN nur noch für 800 kN bei Normalspur bemessen haben. Dies beschränkt aus betrieblichen Gründen den freizügigen Einsatz solcher Fahrzeuge in normalen Eisenbahnnetzen. Auch Stadtbahngelenktriebwagen, die für andere Netzstrukturen und Sicherheitsanforderungen ausgelegt sind, dabei teilstreckenweise auf Vollbahngleisen verkehren, verkörpern nur bedingt die Idee eines zukunftsweisenden Leichttriebwagens, der auf einen optimierten schienengebundenen Regionalverkehr auf vorhandenen, oftmals auch noch erweiterten Gleisanlagen ausgerichtet ist.

Niederflur-Doppelgelenktriebwagen GTW 2/6

Eines der erfolgreichsten Leichttriebwagen-Modelle der letzten Jahre stellt der Niederflur-Doppelgelenktriebwagen mit der Werkbezeichnung GTW 2/6 nach dem Baukastenkonzept der Stadler Fahrzeuge AG, Bussnang, dar. Im Prinzip setzt er sich aus einem zweiachsigen Motorwagen in der Mitte der Triebwageneinheit und aus zwei beidseitig darauf abgestützte Steuerwagen zusammen. Der Doppelgelenktriebwagen hat die Radsatzfolge 2' (A' A') 2' oder 2' (Bo) 2'. Die Triebwageneinheit ist über die beiden Gelenke durchgehend begehbar. Der führerraumlose Motorwagen nimmt die gesamten Antriebs- und Hilfsbetriebeeinrichtungen auf und rollt auf zwei in Gleisbögen radial einstellbaren Triebradsätzen. (Der Motorwagen trägt auch die Bezeichnung "Mittelwagen" oder "Antriebscontainer", historisch oft als "Maschinenwagen" bezeichnet). Die beiden gelenkig mit jenem verbundenen "Stützwagen" werden am äusseren Fahrzeugende von einem zweiachsigen Laufdrehgestell getragen und weisen zwischen den zwei Kastenstützpunkten einen abgesenkten Wagenboden für das Reisendenabteil mit einem Niederflureinstieg auf; sie nehmen aber ausser je einem Führerraum, allfälliger eigenbelüfteter Bremswiderstände auf dem Wagendach und den Komforteinrichtungen keine elektrischen Ausrüstungsteile mit den dafür notwendigen Hochspannungsverkabelungen auf. (Die werkstattmässig nicht selbständig verfahrbaren "Stützwagen" tragen auch die Bezeichnung "Endwagen"). Durch die Anwendung des Stützwagen-Prinzips lässt sich die auf den Triebradsätzen lagernde Reibungsmasse bestmöglich ausnützen (rund 60 % der Eigenmasse). Gleichzeitig konzentriert sich die Antriebsausrüstung in einem kompakten Apparateblock. Antriebsgeräusche und unvermeidliche Vibrationen übertragen sich wegen der gummigelagerten Kastenabstützungen nicht auf die Nutzräume der Stützwagen. Mit dieser vorteilhaften Raumaufteilung lässt sich die Inneneinteilung der Motorwagen in Stahlbauweise leicht an die geforderte Betriebart -- Gleichstrom-, Einphasenwechselstrom- oder dieselelektrischer Betrieb sowie Kombinationen dieser Betriebsarten -- anpassen. Die stark vereinheitlichten "Stützwagen" in Leichtmetallbauweise dagegen bestehen weitgehend aus Normprofilen mit kombiniert verschraubtem und verschweisstem Aufbau. Die einheitliche Raumgliederung und Innenausstattung wird im Wesentlichen nur durch die Spurweite, das Fahrzeugumgrenzungsprofil und die Wagenlänge, das heisst das erforderliche Platzangebot beeinflusst. Die relativ kurzen Stützweiten zwischen Drehgestellmitte und Gelenk bei den Stützwagen (vergleichbar mit dem Drehgestellmittenabstand bei Drehgestellwagen) erlauben bei einer standardisierten Kastenbreite von 3000 oder 3100 mm für normalspurige und 2200 oder 2700 mm für meterspurige Doppelgelenktriebwagen eine Sitzplatzanordnung von 5 bzw. 3...4 nebst Mittelgang in der Wagenbreite. Die entbehrlichen Apparatekasten und Kabelkanäle im Wageninnern erlauben, den Kastenaufbau einfach und die Gesamtmasse niedrig zu halten.

Zur Vergrösserung des Fassungsvermögens lässt sich der Typ GTW 2/6 zu weiteren Basismodellen ausbauen, beispielsweise durch Anfügen eines zusätzlichen kurzgekuppelten Steuerwagens an den führerraumlosen Stützwagen (Typ GTW 2/8, Radsatzfolge 2' (Bo) 2' + 2'), durch Einfügen eines zweiten Motorwagens und dazwischen fliegend aufliegendem "Schwebewagens" (Typ GTW 4/8, Radsatzfolge 2' (Bo) (Bo) 2' ) sowie durch Kurzkupplung zweier GTW 2/6 (Typ GTW 4/12, Radsatzfolge 2' (Bo) 2' + 2' (Bo) 2' ). Bei Bedarf ist das Beistellen eines vierachsigen Steuerwagens mit zentralem Niederflurabteil möglich (Radsatzfolge 2' 2').

Beide Triebwagenkomponenten -- Motorwagen und Stützwagen -- können bei den Herstellern unabhängig voneinander gebaut und ausgerüstet und erst vor Inbetriebsetzung über die Stützgelenke vereinigt werden. Drei bauliche Merkmale zeichnen diese Triebwageneinheiten besonders aus:

• Zur Erfüllung zeitgemässer Anforderungen der Personensicherheit verbindet ein stets begehbarer und überblickbarer Längsdurchgang im Motorwagen die beidseitig anschliessenden Reisendenabteile;

• die rasche Austauschbarkeit des Motorwagens nach Abkoppeln der Stützwagen von der störungsbehafteten oder revisionsfälligen Basiseinheit vermindert die Stillstandszeiten einer ganzen Triebwageneinheit, wobei zur Optimierung der Reservematerialinvestitionen ein einzelner Motorwagen genügt, der als Austauscheinheit verwendbar ist;

• die gute seitliche Zugänglichkeit zur Antriebsausrüstung durch die Revisionsöffnungen in den Seitenwänden des Motorwagens machen längere Wartungsgruben im Gleisbereich oder Wartungsstege auf Dachhöhe entbehrlich.

Historische Vorgänger zum Doppelgelenktriebwagen GTW 2/6

Durch die Konzentration der elektrischen Ausrüstung in einem Antriebsteil, dem Motorwagen, lassen sich die Nutzräume in den Stützwagen von schweren Einbauten ausser dem Führerpult und den Luftaufbereitungsaggregaten freihalten. Diese Lösung ist vergleichbar mit der vom Engländer William Rowan (1845 - 1900) entwickelten Idee einer Stützwagenkomposition für Dampftriebwagen. Diese sah ein mit dem Dampfkessel versehenes Dampfmaschinenfahrwerk vor, das sich als unabhängige Antriebseinheit in den Personenwagenkasten hineinschieben liess; dessen Untergestell stützte sich gelenkig auf das in Gleisbögen schwenkbare Fahrwerk ab und lag am anderen Wagenende auf einem eigenen Laufdrehgestell auf. Da ein Lokomotivbauer ein solches Triebfahrwerk herstellte und anlieferte, konnte der Wagenbauer seinen Wagenkasten mit Laufdrehgestell ungestört aufbauen und für das abschliessende Aufsetzen auf das Triebfahrwerk vorbereiten. Auch bei den ersten elektrisch betriebenen Zahnradbahnen, wie Jungfrau-Bahn und Gornergrat-Bahn, trafen wir häufig auf solche "Rowan-Kompositionen", bei denen sich der erste Vorstellpersonenwagen bergseits auf ein Laufdrehgestell und talseits auf die dort angeordnete Lokomotive abstützte. Hier verbesserte das Stützwagen-Prinzip die Laufstabilität der Zahnradlokomotive. Vergleichsweise könnte man den Doppelgelenktriebwagen GTW 2/6 mit seiner eigenständigen Aufteilung in Antriebsteil und Nutzraumteile auch als "Doppelte Rowan-Komposition" bezeichnen. Die Stadler Fahrzeug AG verlieh damit einer altbewährten Idee mit fortschrittlichem technischen Kenntnisstand ein zukunftsgerichtetes Design, um dem schienengebundenen Regionalverkehr eine dem Fernverkehr nach IC-Standard angemessene Kundenfreundlichkeit zu sichern.

Foto: ABB Archiv

Bei einer ersten Studie eines Leichttriebwagens für die SBB für Betrieb mit Einphasenwechselstrom Mitte der dreissiger Jahre existierte ebenfalls die Vorstellung eines einschiebbaren Triebdrehgestells mit aufgebautem Transformator-und Apparateraum am einen Wagenende des Wagenkastens. Die endgültige Lösung war dann ein vierachsiger, einteiliger Leichtschnelltriebwagen CLe 2/4, später RAe 2/4 und RBe 2/4, der als "Roter Pfeil" eine grosse Bekanntheit erreichte. Mit der Zusammenfassung der elektrischer Ausrüstung unter den beiden eleganten Vorbauhauben über dem Trieb- und dem Laufdrehgestell und in den anschliessenden Führerräumen liessen sich die Einstiegsplattformen und das Reisendenabteil in einer abgesenkten Kastenpartie zwischen den Drehgestellen anordnen. In leichter Stahlbauweise erstellt, dürfen die sieben elektrischen und die zwei dieselmechanischen "Roten Pfeile" der SBB Mitte der 1930er Jahre als erste Niederflur-Leichttriebwagen auf Schweizer Bahnen betrachtet werden. Mit der Anordnung des Transformators mit Fahrmotorsteuerung nebst Hochspannungsausrüstung auf dem Wagendach und der übrigen Starkstromausrüstung im Führerraum über dem darunter befindlichen Triebdrehgestell verwirklichte sich in den einteiligen "Blauen Pfeilen" Ce 2/4 der BLS-Gruppe zu gleichen Zeit eine andere Lösung eines vierachsigen Leichttriebwagens. Die ganze Antriebseinheit konzentrierte sich auf das eine Wagenende, wobei der niedrige Wagenboden über die ganze Fahrzeuglänge zwischen den stirnseitigen Personenübergangstüren verlief. Die tief liegenden Einstiege erleichterten damals vor allem den Fahrgastwechsel bei fehlenden Bahnsteigen auf kleineren Stationen. Diese Ideen, nämlich betreiberfreundliche Konzentration der Traktionsausrüstung am Ort des Radsatzantriebes bei geringstem Montage- und Verkabelungsaufwand sowie benützerfreundliche Gestaltung der Reisendenabteile mit Niederfluranordnung finden sich wieder beim GTW 2/6. Die Gelenkbauweise erfüllt zusätzlich die Forderung nach einem vergrösserten Fassungsvermögen als bei einem vierachsigen Fahrzeug. Als übergeordnetes Ziel steht schliesslich das Erreichen einer kostenoptimalen Lösung.

Foto: Hans Streiff

     GTW 2/6 - Teil II (Fortsetzung)

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