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GTW 2/6 - eine moderne doppelte "Rowan-Komposition" als "Low Cost - Low Floor - Light Rail Vehicle" (Teil II)

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

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

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

GTW 2/6 - Teil I (vorherige Seite)
GTW 2/6 - Teil III (nächste Seite)

 

Verbreitung und Hersteller des Doppelgelenktriebwagens GTW 2/6

VT509 der HLBNormalspuriger Niederflur-Doppelgelenktriebwagen VT 509
509 101 - 509 118 der Hessischen Landesbahnen (HLB) für dieselelektrischen Betrieb mit Drehstromantrieb.

Foto: ABB Archiv


Der Erfolg dieses Leichttriebwagenkonzeptes GTW 2/6 widerspiegelt sich im Lieferungs- und Auftragsbestand von weit über 100 Doppelgelenktriebwagen auf Ende 1998. Darunter fallen folgende Fahrzeugeinheiten:

  • Drei normalspurige Doppelgelenktriebwagen Bm 596 596 671 - 596 673 der Mittelthurgaubahn (MThB) / Euregio Bodensee (Strecke Radolfzell - Stockach) für dieselelektrischen Betrieb; Ablieferung März bis September 1996.

  • Achtzehn normalspurige Doppelgelenktriebwagen GTW 2/6 Nrn VT 509 101 - 509 118 der Hessischen Landesbahnen (HLB) / Grossraum Frankfurt für dieselelektrischen Betrieb; Auftragserteilung 1997 mit Option bis April 1999 für weitere 12 Einheiten, mit Lieferung ab 1999.

  • Vierundvierzig normalspurige Doppelgelenktriebwagen Typ GTW 2/6 der Deutschen Bahn AG im Auftrag des Landes Brandenburg (30 Einheiten Baureihe 646.0) sowie der Usedomer Bäderbahn (UBB, 14 Einheiten Baureihe 646.1) für dieselelektrischen Betrieb; Auftragserteilung1998 mit Option, mit Lieferung ab Mitte 1999.

  • Sieben meterspurige Doppelgelenktriebwagen Be 2/6 501 - 507 der Biel - Täuffelen - Ins-Bahn (BTI) im Rahmen des OSST-Rollmaterialkonzeptes zuzüglich eines Reserve-Motorwagens 0508 für Betrieb mit Gleichstrom von 1200 Volt; Ablieferung Mai 1997 bis März 1998.

  • Vier meterspurige Doppelgelenktriebwagen Be 2/6 7001 - 7004 der "Chemin der fer léger de la Riviera" (Chemin de fer Montreux - Oberland Bernois, MOB, und Chemins der fer Electriques Veveysans, CEV, Museumsbahn Blonay - Chamby, BC) für Betrieb mit Gleichstrom von 900 Volt; Ablieferung Juli 1997 bis Februar 1998.

  • Zehn normalspurige Doppelgelenktriebwagen RABe 526 526 680 - 526 689 mit vier Steuerwagen Bt der Mittelthurgau-Bahn (MThB) für Betrieb mit Einphasenwechselstrom von 15 Kilovolt bei 16,7 Hertz; Ablieferung ab Oktober 1998.

  • Acht normalspurige Doppelgelenktriebwagen Typ GTW 2/6 der Linzer Lokalbahn (LILO) für Betrieb mit Gleichstrom von 750 Volt und Einphasenwechselstrom von 15 Kilovolt bei 16 2/3 Hertz (letzteres vorläufig nur bei der ersten Einheit); Auftragserteilung 1998 mit Option für weitere 6 Einheiten mit Lieferung ab November 1999.

  • Zwölf normalspurige Doppelgelenktriebwagen Typ GTW 2/6 der Griechischen Staatsbahn (OSE/CEH) / Vorortsverkehr Athen für dieselelektrischen Betrieb; Ablieferung ab 2001.

  • Siebzehn meterspurige Doppelgelenktriebwagen Typ GTW 2/6 der Griechischen Staatsbahn (OSE/CEH) / Peloppones für dieselelektrischen Betrieb; Ablieferung ab 2001.

  • Vierzehn meterspurige Doppelgelenktriebwagen Typ GTW 2/6 der Bahnen der Hohen Tatra (ZSR) für Betrieb mit Gleichstrom von 1500 Volt; Ablieferung ab 2000.

Die Konstruktion und Herstellung der wagenbaulichen Teile erfolgt durch die Stadler Fahrzeuge AG, Bussnang, in Zusammenarbeit mit der Alusuisse Road & Rail, Zürich, und unter Vergabe von Lizenzfabrikation an die Bombardier Transportation Deutsche Waggonbau GmbH, Berlin/Bautzen (DWA), für Lieferungen in Deutschland und an die Hellenic Shipyards Co, Athen, für Lieferungen in Griechenland. Die Fahrwerke bei den Motorwagen und die Laufdrehgestelle bei den Stützwagen stammen teilweise von der SLM Schweizerische Lokomotiv- und Maschinenfabrik AG, Winterthur, heute Adtranz, teilweise von der FiatSIG Schienenfahrzeuge, Neuhausen a.Rheinfall. Für die Lieferung der elektrischen Antriebsausrüstung sowie für den weltweiten Vertrieb zuständig ist die Adtranz (Schweiz) AG, Zürich, teilweise auch (Deutschland) GmbH, Hennigsdorf (früher: ABB Daimler-Benz Transportation AG).

 

Ausführungsbeispiele für Doppelgelenktriebwagen GTW 2/6
An den Beispielen ausgeführter Doppelgelenktriebwagen für schweizerische Konzessionierte Transport-Unternehmungen (KTU), nämlich der BTI und CEV / MOB als Meterspur- sowie der MThB als Normalspur-Variante, sollen die den Fahrzeugaufbau kennzeichnenden Gestaltungsgrundsätze nachstehend kurz aufgezeichnet werden. Im vorliegenden Fall ist der "Meterspur" der "Gleichstrombetrieb", der "Normalspur" der "Einphasenwechselstrombetrieb" zugeordnet. Der Beschreibung des wagenbaulichen folgt diejenige des elektrischen Teils; ein kurzer Blick auf die Innenraumaufteilung bildet den Abschluss.

 

Be 2/6 der BTI/OSSTMeterspuriger Niederflur-Doppelgelenktriebwagen Be 2/6 501 - 507 der Biel - Täuffelen - Ins-Bahn (BTI / OSST) für Betrieb mit Gleichstrom von 1200 Volt mit Drehstromantrieb.

Foto: ABB Archiv


Zur Veranschaulichung des "Low cost-Effektes" durch die Herstellung eines Doppelgelenktriebwagens GTW 2/6 seien als Beispiel die Zielvorstellungen für den Bau der Normalspur-Triebwagen RABe 526 der MThB aufgezählt:

  • Gleiches Platzangebot wie bei einem NPZ, bestehend aus Trieb- und Steuerwagen RBDe 560 :-: Bt;

  • gleiche Leistungsmasse wie bei diesem NPZ;

  • nur 50 % der Gesamtmasse dieses NPZ;

  • nur 50 % des Beschaffungspreises dieses NPZ.

  • Niederfluranteil der Nutzbodenfläche 70 %.

Die weiteren Meterspur-Fahrzeuge für die ZSR werden sinngemäss gleich wie diejenigen der BTI / CEV ausgeführt, die Normalspur-Fahrzeuge der LILO wie diejenigen der MThB. Die in Bau und Ablieferung befindlichen dieselelektrischen Doppelgelenktriebwagen haben sinngemäss denselben Drehstromantrieb wie die MThB-Doppelgelenktriebwagen, wobei der Transformator und die Hochspannungsausrüstung zugunsten der Diesel-Generator-Anlage entfällt. Nachdem sich der Doppelgelenktriebwagen Typ GTW 2/6 von seinem Aufbau und seiner Einsatzdoktrin her besonders auch als dieselelektrisches Fahrzeug für nicht-elektrifizierte Strecken eignet, soll sich die "Normalspur"-Variante auch auf den Dieselantrieb beziehen, soweit nicht ausdrücklich auf Abweichungen hingewiesen wird. Für diese ergänzenden Angaben dienen die ab Januar 1999 ablieferungsbereiten Fahrzeuge Baureihe VT 509 der HLB als Beispiel.

 

Wagenbauliche Teile

Der in masseoptimierter Stahlbauweise erstellte Motorwagen besitzt einen Bodenrahmen, der zu einem um das Fahrwerk herumgeführten Hauptrahmen ausgebildet ist. Der Bodenrahmen stellt mit den Stirnwänden, dem Dach und den beidseitig des Längsdurchganges angeordneten, fest eingeschweissten Vertikalträgern die tragende Struktur des Wagenkastens dar. Die vertikalen und horizontalen Träger der äusseren Seitenwände sind dagegen verschraubt, um grössere Ausrüstungskomponenten mit geringem Aufwand ein- und ausbauen zu können. Die Seitenwände enthalten grössere Revisionsklappen, um die Wartung von aussen her zu erleichtern. Der Dachraum mit beidseitigen Ansaugöffnungen dient als Beruhigungsraum für die Kühlluftzufuhr zu den darunter liegenden Antriebskomponenten. Der Längsdurchgang mit einer lichten Weite von 1 m (0,8 m bei Meterspur) trennt den Innenraum des Motorwagens in zwei grosse Apparateräume. Der Hauptrahmen übernimmt die Längskräfte der beidseitig angelenkten Stützwagen auf der Höhe des Niederflurbodens, was einer Vereinfachung der Gelenkpartien zugute kommt.

Die in Leichtmetallbauweise ausgeführten Stützwagen in einer kombinierten Konstruktion besitzen eine geschweisste Bodenwanne mit geschraubten Seitenwand- und Dachquerspriegel. Die Bodenwanne stellt wegen der Einstiegsöffnung im Niederflurbereich eine besondere konstruktive Herausforderung dar. Zur besseren Übertragung der Längskräfte bestehen Schweissverbindungen auch zwischen dem Kopfstück und Bodenwanne sowie zwischen den seitlichen Türportalen und Bodenwanne sowie Dachlängsträger. Elemente für diese Bauweise sind die auf die Wagenkastenabmessungen optimierten Grossstrangpressprofile sowie das patentierte Alusuisse-Schraubsystem für Karosserieaufbauten in verstärkter Ausführung. Die eigentliche Dachhaut in Sandwich-Leichtbaukomponenten ist auf die Dachspriegel geklebt. Ausser den betrieblichen Lastfällen ist der Kastenrohbau damit in der Lage, die UIC-Normdruckfestigkeit für 1500 kN bei Normalspur- und von 800 kN bei Meterspur-Fahrzeugen aufzunehmen.

 

Motorwagen des BTI Be 2/6Motorwagen zum Doppelgelenktriebwagen Be 2/6 der BTI mit Blick auf die "Antriebsseite" bei entfernten Seitenwandverschalungen. Im unteren Teil ist der GTO-Umrichterblock angeordnet, darüber befindet sich die Leitelektronik in einem vollgeschirmten Gehäuse. Auf dem Dach befindet sich vor dem Einholmstromabnehmer der Gleichstromschnellschalter.

Am Kastenende ist der Gelenkrahmen mit Faltenbalg zur Aufnahme des Stützwagens erkennbar.

Foto: ABB Archiv


Um die Gestaltung der Kopfform der Triebwagen nach den Wünschen der Betreiber ausrichten zu können, sind die Schnittstellen zwischen der Frontpartie mit Führerraum einerseits und Untergestell und Kastenaufbau anderseits genau festgelegt. Die Frontpartie lässt sich als Faserverbundstoff- (GFK-) oder Aluminium-Konstruktion herstellen.

Ausschlaggebend für ein gutes Fahrverhalten des Doppelgelenktriebwagens ist nebst optimierten Fahrwerk und Laufdrehgestellen die Gestaltung der Stützgelenke zwischen Stützwagen und Motorwagen. Um den Vorteil der bedarfsweisen Auswechselbarkeit des Motorwagens nicht durch grossen zeitlichen Trenn- und Kopplungsaufwand zu beeinträchtigen, sind alle Elemente der Stützgelenkverbindung sowie der ganz geschlossene, doppelte Faltenbalg in einem Gelenkrahmen zusammengefasst; dieser ist durch Schraubverbindungen in der rückseitigen Stirnwand des während des Werkstätteaufenthaltes auf einem Hilfsfahrgestell ruhenden Stützwagens mit diesem zu verbinden. Der Stützwagen ist vertikal und seitlich über Schichtgummifedern auf dem Motorwagen gelagert. Neben diesen Federn übernehmen im Dach angeordnete Zusatzfederelemente mit parallel dazu wirkenden Dämpfern die Querführung der Stützwagenkasten und entlasten die Laufdrehgestelle von Wankmomenten der Stützwagen. Ein mit Gummisphärolagern und Aufprallschutz versehener Längslenker überträgt die Zug- und Bremskräfte. Um Nickbewegungen des beidseitig durch die Stützwagen belasteten Motorwagens bei der Ausübung von Fahr- und Bremskräften sowie bei Neigungswechseln auf der Strecke zu verhindern, hält ein Lenkersystem über dem Längsdurchgang die Kastenneigung des Motorwagens bezüglich Querachse stets in der Winkelhalbierenden der Längsachsen der Stützwagen. Diese funktionelle Kopplung definiert die beiden Fahrzeuggelenke als Doppelgelenk. Eine ähnliche Lösung findet sich auch bei den Strassenbahn-Doppelgelenkwagen Be 4/6 1601 u.f. der VBZ, deren Zwischengelenkpartie auf einem mittleren Laufdrehgestell aufliegt, im Gegensatz etwa zu dreigliedrigen, achtachsigen Zweigelenk-Stadtbahntriebwagen.

 

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