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Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB mussten sich deshalb um neue Lokomotiven mit elektrischem Antrieb umsehen. Vorzusehen waren diese Maschinen für den Rangierdienst in den Bahnhöfen von Chiasso und Genève. Daher mussten diese neben dem System der Schweiz mit Wechselstrom 15 000 Volt und 16 2/3 Hertz auch die Systeme 1 500 und 3 000 Volt Gleichstrom besitzen. Die Umschaltung von Wechsel- und Gleichstrom sollte im Betrieb leicht möglich sein.

Der Antrieb auf drei Triebachsen schien zudem auch sinnvoll, denn die kurzen Lokomotiven hatten in den engen Bahnhöfen Vorteile. Daher definierte man in Bern ein Pflichtenheft für eine Rangierlokomotive der neuen Baureihe Ee 3/3 III.

Laufachsen sollten aus diesem Grund vermieden werden. Es sollte so eine kompakte Maschine ent-stehen, die den Aufgaben im Rangierdienst gerecht werden sollte. Daher nannten die Staatsbahnen viele Angaben.

So war das maximal mögliche Gewicht der Lokomo-tive so leicht wie möglich zu wählen. Die Ideen der Schweizerischen Bundesbahnen SBB waren so aus-gelegt worden, dass die neue Maschine beim Ge-wicht den vorhandenen Rangierlokomotiven ent-sprechen sollte.

Damit es jedoch keine Probleme mit Nebengeleisen gab, die zum Teil noch mit schwachem Oberbau ver-sehen waren, wurde die Streckenklasse A für die Maschine festgelegt.

Damit war klar, das Gewicht sollte 48 Tonnen nicht überschreiten. Wie das so üblich war, wurde eine Toleranz benannt.

Diese durfte sowohl von einzelnen Achsen, als auch vom gesamten Fahrzeug ausgenutzt werden. Es war so zulässig, in einem gewissen Rahmen im Fahrzeug unterschiedliche Achslasten zu erhalten. Wobei die hier benannten Toleranzen äusserst gering gehalten wurden und daher pro Achse nur 500 Kilogramm zugelassen waren.

Die Leistung dieser Maschine sollte um 400 kW liegen und somit jener der Ee 3/3 entsprechen. So konnte man die gleichen Lasttabellen führen und musste in gewissen Bereichen nicht zwischen Ee 3/3 und Ee 3/3 III entscheiden. Ein Punkt, der im Betrieb wichtig war, besonders dann, wenn in den aufgeführten Bahnhöfen Maschinen von beiden Baureihen eingesetzt werden sollten. Daher wurden natürlich ähnliche Zugkräfte erwartet.

Es wurde eine Höchstgeschwindigkeit erwartet, die im Bereich der letzten Maschinen der Baureihe Ee 3/3, beziehungsweise bei der Reihe Em 3/3 umgesetzt wurde. Daher definierten die Schweizerischen Bundesbahnen SBB eine maximale Geschwindigkeit, die zwischen 50 und 60 km/h zu liegen hatte. Damit wurden keine Sprinter erwartet, was im Rangierdienst nicht nötig war. Rangierlokomotiven sollen in der Regel nicht im Streckendienst verwendet werden.

Speziell war, dass gefordert wurde, dass die neue Rangierlokomotive bei den nicht durch die Wahl des Systems festgelegten Bauteilen den anderen Maschinen im Rangierdienst entsprechen musste. Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB wussten, dass es keine grosse Serie geben würde und da wollte man verhindern, dass viele zusätzliche Ersatzteile anfallen. Jedoch legte man die passende Baureihe, die bereits im Bestand war, nicht fest.

Auf den Einbau einer Zugsheizung, die bei den Maschinen der Reihe Ee 3/3 vorhanden war, wurde ver-zichtet. Diese Zugsammelschiene gab es auch bei den Lokomotiven der Reihe Ee 3/3 II nicht mehr. Man hatte bei den Schweizerischen Bundesbahnen SBB erkannt, dass es betrieblich nicht sinnvoll ist, Rangierlokomotiven zum Vorheizen der Züge zu nutzen. Dazu waren stationäre Einrichtungen besser geeignet. Allenfalls kamen aber auch Streckenlokomotiven zum Einsatz.

Fahrten mit besetzten Reisezugwagen im Rangierdienst, waren damals durchaus noch üblich. Kurs-wagen mussten an andere Züge gestellt werden. Die betrieblichen Erfahrungen hatten gezeigt, dass bei diesen kurzen Fahrten, die Wagen nicht geheizt werden mussten. Daher war der Verzicht auf die Zugsheizung eine Vereinfachung der Baureihe. Gerade die international sehr unterschiedlichen Spannung wären nicht umsetzbar gewesen.

Dieses mit weiteren Informationen ergänzte Pflichtenheft wurde anschliessend der Schweizerischen Lo-komotivindustrie übergeben. Diese sollte die entsprechende Lokomotive entwickeln und den Staatsbah-nen die Entwürfe unterbreiten. Eine Lösung konnte danach ausgearbeitet werden. Es war bis zu diesem Zeitpunkt also eine übliche Ausschreibung für die Rangierlokomotive. Nur so leicht sollte es nicht wer-den.

Die Industrie reichte daraufhin einen Entwurf ein, der neben den drei verlangten Systemen auch das nicht verlangte System für 25 000 Volt und 50 Hertz umfasste. Es sollte daher eine Rangierlokomotive für vier Stromsysteme gebaut werden. Davon waren die Schweizerischen Bundesbahnen SBB zuerst gar nicht angetan, denn damit wären die beschafften Maschinen der Reihe Ee 3/3 II eigentlich überflüssig geworden, was nicht dem Interesse entsprach.

In Absprache mit der Industrie kam man jedoch zum Entschluss, dass diese Lokomotiven zusätzlich noch mit einem vierten System, dem Wechselstrom mit 25 000 Volt und 50 Hertz ergänzt werden soll-ten. Es entstand so eine Lokomotive der Reihe Ee 3/3 IV.

Hintergrund dabei waren sicherlich die Triebzüge RAe TEE II, die ebenfalls mit vier unterschiedlichen Stromsystemen ausgerüstet wurden. Man hatte da-mit die grundlegende Lösung erarbeitet.

Dabei beschloss man, dass es bei den sechs für Basel gebauten Lokomotiven der Reihe Ee 3/3 II bleiben sollte. Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB sahen daher vor, dass diese neu entwickelte Ee 3/3 IV zur universell einsetzbaren Rangierlokomo-tive in Grenzbahnhöfen werden sollte.

Man konnte so die Typenvielfalt reduzieren, was sich in der Vorhaltung von speziellen Ersatzteilen bemerkbar machte. Ein Punkt, der auch gefordert wurde.

Damit war geregelt worden, dass die neue Loko-motive nur in bestimmten Bahnhöfen eingesetzt werden soll. Eine grössere Verbreitung innerhalb der Schweiz war hingegen nicht vorgesehen. Dort kamen weiterhin die bewährten Ee 3/3 zum Einsatz. Warum sollte dort auch eine Mehrsystemlokomotive eingesetzt werden, wenn es gar kein zweites System gab? Es war daher zu erwarten, dass keine grössere Bestellung erfolgen wird.

Entstehen sollte die weltweit erste Rangierlokomotive, die über vier Stromsysteme verfügte. Eine ähnliche Entwicklung in anderen Ländern war nicht zu erwarten, da wirklich nur die Schweiz das grundlegende Problem mit drei vom eigenen System abweichenden Systemen kannte und man in anderen Ländern in solchen Fällen für den Rangierdienst auf Diesellokomotiven setzte. Jedoch stellt sich die Frage, wo man diese verwenden konnte.

System Spannung Frequenz Bahnhöfe
Wechselstrom 15 000 Volt 16 2/3 Hertz Alle (Heimnetz)
Wechselstrom 25 000 Volt 50 Hertz Basel, Vallorbe
Gleichstrom 3 000 Volt   Chiasso
Gleichstrom 1 500 Volt   Genève
                       

Damit haben wir die neue Rangierlokomotive und die benötigten Systeme definiert. Auf den Einbau einer Zugsheizung war im Pflichtenheft grundsätzlich schon verzichtet worden und das erleichterte die Arbeit für die Konstrukteure erheblich. Das machte die Lokomotive im Aufbau auch unabhängiger von bestimmten Schnittstellen. Wie schwer die Umsetzung einer Zugsheizung gewesen wäre, soll ein einfaches Beispiel erläutern.

Ein Zug muss aus dem Heimnetz über das italienische Netz umgestellt werden. Dabei wird die Zugsheizung verbunden. Diese arbeitet zuerst normal mit den üblichen 1000 Volt Wechselstrom. In dem Moment, wo die Lokomotive das System wechselte, wurde auf der Zugsheizung die Spannung automatisch erhöht und betrug nun 3 000 Volt Gleichstrom. Kein nur national einsetzbarer Wagen hätte damit arbeiten können. Es wäre zu schweren Schäden gekommen.

Deshalb bestellten die Schweizerischen Bundesbahnen SBB bei der Industrie vorerst zehn Lokomotiven einer neuen Reihe, die nun die Typenbezeichnung Ee 3/3 IV und die Nummern 16 551 bis 16 560 erhalten sollten. Diese Baureihe sollte nun also für alle vier Stromsysteme ausgelegt werden. Nur definiert waren damit noch nicht alle Punkte, denn es sollten auch Einsparungen bei den Ersatzteilen erfolgen und da war die Industrie freier, als man erwarten würde.

Der Auftrag für diese Lokomotiven ging an die Schweizerische Lokomotivfabrik SLM in Winterthur, die sich für den mechanischen Teil verantwortlich zeig-te.

Dabei verwendete man in Winterthur nicht mehr, wie bei der Reihe Ee 3/3 II das uralte Fahrwerk der Baureihe Ee 3/3, sondern griff beim mechanischen Aufbau auf die gerade im Bau befind-liche Diesellokomotive Em 3/3 zurück.

Wobei hier eher die Elektriker verant-wortlich waren. Um die beiden Stromsy-steme mit Gleichstrom ideal umzuset-zen, wurden mit den damaligen Möglich-keiten zwei Motoren benötigt.

Sowohl die Baureihe Ee 3/3, als auch die Reihe Ee 3/3 II hatten davon jedoch nur ein Stück. Die Folge wären spezielle neu entwickelte und daher sehr teure Fahr-motoren, die sowohl mit 1 500, als auch mit 3 000 Volt Gleichstrom betrieben werden konnten.

Da war eine Schaltung von zwei Motoren wesentlich einfacher. So war jedoch die neue mit einem Dieselmotor ausgerüst-ete Reihe Em 3/3 aufgebaut worden.

Diese sich im Bau befindliche Lokomotive hatte zwei elektrische Fahrmotoren für den Betrieb mit Gleichstrom erhalten und die drei Triebachsen waren mit Kuppelstangen verbunden. Daher passte deren Fahrwerk ideal für die neue elektrische Baureihe, da so die beiden benötigten Motoren einfach eingebaut werden konnten.

So kam es, dass die neue elektrische Rangierlokomotive deutlich näher mit einer Diesellokomotive verwandt war, als man es anhand der Typenbezeichnung vermuten würde. Jedoch galt es auch den entsprechenden elektrischen Teil zu entwickeln und da kamen die drei Elektriker in Frage. Der Grund war simpel, die SLM baute nur noch die mechanischen Bauteile und übergaben diese danach zur Endmontage einem anderen Unternehmen.

Die Verantwortung für den elektrischen Teil ging deshalb an die Société Anonyme des Ateliers de Sécheron SAAS in Genève. Dort hatte man die notwendigen Erfahrungen mit dem System mit Gleichstrom, bei vielen entsprechend ausgerüsteten Privatbahnen gesammelt.

Zudem war man auch beim Bau der nahe verwandten Baureihe Em 3/3 beteiligt und konnte so auch auf diesen Erfahrungen aufbauen. Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB verteilten ihre Aufträge immer wieder an die unterschiedlichen Elektriker.

Dabei waren die grossen Aufträge der Staatsbahnen immer wieder willkommen, denn sie lasteten ein Werk gut aus und sicherten so Arbeitsplätze. Die Bundesbahnen sorgten so als Staatsbetrieb, dass die einzelnen Firmen gleichmässig ausgelastet wurden. Hier wurde des-halb die SAAS in Genève berücksichtigt.

Es lag daher an den Leuten der SAAS in Genève die weltweit erste elektrische Rangierlokomotive für vier Stromsysteme zu entwickeln und zu bauen. Niemand konnte damals wissen, dass solche Lösungen so nie mehr umgesetzt werden sollten. Die neue Baureihe Ee 3/3 IV sollte seine Sensation werden, die auch bei der internationalen Fachwelt für sehr viel Aufsehen sorgen sollte. Doch bisher existierte sie nur auf dem Papier.

Auch wenn man daraus entnehmen könnte, dass die Brown Boveri und Co BBC in Münchenstein, als auch die Maschinenfabrik in Oerlikon MFO benachteiligt wurden, stimmte das nicht. Diese beiden Firmen waren zu jener Zeit mit der Entwicklung und dem Bau einer neuen elektrischen Streckenlokomotive beschäftigt und immer noch wurden Maschinen der Reihe Ae 6/6 ausgeliefert. So gab es eine gleichmässige Auslastung der Werke.

Eine weitere Bestellung solcher Lokomotiven blieb jedoch aus. Das lag nicht, wie wir anschliessend erfahren werden, an der Maschine. Diese war gelungen und hatte keine schweren Mängel. Trotzdem, die Schweizerischen Bundesbahnen SBB hatten keinen Bedarf mehr für elektrische Mehrsystemlokomotiven im Rangierdienst. Dabei ist der Grund für diesen unterwarteten Entscheid so überraschend, dass er nicht unerwähnt bleiben darf.

Die Schweizerischen Bundesbahnen SBB übernahmen damals von den SNCF die Rangierlokomotiven C 20 151 bis 20 159, die jedoch eine mit den Ee 3/3 II in Basel vergleichbare Schaltung hatten und somit ebenfalls als ehemals französische Ee 3/3 II eingesetzt wurden. Die Staatsbahnen hatten in der Folge mehr als genug Ee 3/3 II für Basel, so dass die Ee 3/3 IV der ersten Bestellung für die zwei verbliebenen Bahnhöfe Genève und Chiasso völlig ausreichten.

 

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