Nachdem sich die Baureihe Ee 3/3 IV zusammen mit dem Triebzug RAe TEE II international einen Platz verdient hatten, wurde es in vielen Ländern wieder ruhiger um Triebfahrzeuge für mehrere Systeme. Das Problem bei diesen Lösungen lag dabei meistens beim Gewicht. Entweder wurde das Fahrzeug zu schwer, oder aber die Leistung zu gering. Ein Punkt, der sich erst mit der aufkommenden Umrichtertechnik besserte.

Trotzdem blieb das Problem beim Gewicht weiter-hin bestehen. Lokomotiven mit mehreren Systemen wurden einfach immer noch zu schwer. Als Bei-spiel eine moderne Lokomotive wie die Re 475 der BLS AG.

Diese fast 90 Tonnen schwere vierachsige Loko-motive sollte bei gleicher Leistung für einen frei-zügigen Einsatz um bis zu zehn Tonnen leichter werden. Das ging jedoch mit der aktuellen Technik nicht so leicht.

Viel Gewicht konnte jedoch eingespart werden, wenn der Transformator leichter wurde. Wollte man dabei die Leistung nicht reduzieren, musste anders abgespeckt werden und das ging nur, wenn das Eisen im Transformator reduziert werden konnte. Um bei einer solchen Reduktion einen gleichen magnetischen Fluss zu ermöglichen musste die Frequenz erhöht werden. Nur konnten die vielen Anlagen mit 16,7 Hertz schlicht nicht umgestellt werden.

Hätte man die Frequenz jedoch nur auf 50 Hertz erhöht, wäre der Effekt immer noch zu schwach gewesen, damit eine grosse Ersparnis beim Gewicht des Transformators erzielt werden konnte. Um diese Idee wirklich wirksam umsetzen zu können, mussten die Frequenzen in den Bereich von Kilohertz erhöht werden. Dabei sollen aber auch die hohen Leistungen möglich sein. Ein Ansatz der bisher kaum verwirklicht werden konnte.

Die Schweizer Industrie suchte diesbezüglich nach Lösungen, die anfänglich in den Laboren erprobt wurden. Um eine Reife für eine Serie zu erreichen, musste man einmal das Labor verlassen und zur praktischen Erprobung übergeben. Dazu wurde jedoch ein Versuchsträger benötigt. Eine von der Leistung her passende Lokomotive sollte es sein und so gelangte man mit dem entsprechenden Anliegen an die Schweizerischen Bundesbahnen SBB.

Dieser Schritt mag in Anbetracht der immer international operierender Konzerne überraschen. Jedoch hatte die Firma ihre Labore in der Schweiz und da will man beim Feldversuch nicht um die halbe Welt reisen. Man wollte die Sache vor der eigenen Haustüre erproben und da war die Staatsbahn der Schweiz sicherlich der richtige Ansprechpartner. Man sollte sich bei der Industrie auch nicht irren, denn in Bern war man für diese Idee aufgeschlossen.

Ende 2010 wurde die Lokomotive Ee 934 mit der Nummer 934 560-4 aus dem regulären Betrieb genommen. Man konnte auf die Loko-motive verzichten, weil neue Modelle mit Dieselmotor beschafft wur-den.

Diese besassen wirksame Partikelfilter und konnten daher auch im Be-reich der Bahnhöfe verwendet werden. Trotzdem Einsätze für die Reihe Ee 934 gab es immer noch, so dass damit nicht die Ausrangier-ung eingeleitet wurde.

Die für den Versuch durch die Industrie vorgesehene Maschine wurde anschliessend im Industriewerk Biel entsprechend vorbereitet und dabei auch neu gespritzt. Biel hatte die Maschinen im Unterhalt, da sie mit der Reihe Em 3/3 verwandt war.

Dabei kamen nun auch grosse weisse Flächen zur Anwendung. Damit sollte in erster Linie der Versuchsträger deutlich erkennbar sein. So sollten Verwechslungen mit den weiterhin verkehrenden Maschinen reduziert werden.

Auch die neue Typenbezeichnung Ee 933 des Versuchsträgers wurde dabei bereits angebracht. Damit war eigentlich anhand der Bezeichnung schon zu erkennen, dass nicht alle Systeme angeboten werden sollten. Mit der Nummer konnte die noch nicht funktionsfähige Maschine jedoch geschleppt nach Genève überführt werden. Dort verschwand sie im entsprechenden Werk der Industrie um die elektrische Ausrüstung zu komplettieren.

Sehen wir uns diesen Umbau kurz an. Dabei blicken wir den Monteuren bei der Arbeit über die Schultern. Doch vorher sollten wir uns ein paar Gedanken zu den Ideen der Ingenieure machen, denn diese waren auch nicht so schlecht. Kerngedanke war, dass das Gewicht von Transformatoren deutlich gesenkt werden sollte. Die Vorteile sah man bei der Industrie an mehreren Punkten. Jedoch war sicherlich das hohe Gewicht der herkömmlichen Modelle ein sehr wichtiger Punkt.

Bisherige Lokomotiven und Triebwagen für Wechselstrom hatten immer einen schweren Transformator bekommen. Dieses grosse Bauteil bestimmte neben der Bauform des Fahrzeuges auch dessen Gewichtsverteilung und beschränk-te früher sogar die Leistung des Triebfahrzeuges.

Wir wollen uns dabei an die ersten elektrischen Lokomo-tiven der Schweiz erinnern, die meist um den Transfor-mator herum aufgebaut wurden.

Als Beispiel kann hier sicherlich die Baureihe Ce 6/8 II aufgeführt werden. Der Kasten dieser Lokomotiven enthielt neben den beiden schmalen Führerständen und den zwei Stufenschalter lediglich den grossen und nahezu den gesam-ten Bereich des Kastens einnehmenden Transformator.

Alle anderen wichtigen Bauteile wurden in die kleinen und schmalen Vorbauten verschoben. So deutlich aufgezeigt, welches Teil wirklich gross und schwer war, hatte kaum ein Fahrzeug. Die verlangten Leistungen konnten jedoch nur umgesetzt werden, weil auch den gewünschten Trenntransformator berzichtet werden konnte.

Hinzu kommt, dass wegen der niederen Frequenz von 16.7 Hertz sehr viel Eisen im eigentlichen Kern verwendet werden musste. Dieses Eisen wurde benötigt um die magnetischen Felder zur erforderlichen Induktion zu bekommen. Dadurch wurden galvanisch getrennte Trenntransformatoren möglich. Jedoch blieb das Bauteil sehr schwer. Hier soll an die Reihe Re 6/6 erinnert werden, die zwei Transformatoren bekommen hatte, um das Gewicht besser zu verteilen.

Mit höherer Frequenz könnte man diesen Anteil Metall zusätzlich reduzieren und so Gewicht sparen. Je höher diese Frequenz angesetzt wurde, desto geringer war das Gewicht. Mit Hilfe der modernen Technik sollte daher die Frequenz der Fahrleitung deutlich erhöht werden. Erst anschliessend sollte die Spannung reduziert und so an die Motoren angepasst werden. Ein einfacher Wechselrichter könnte so jede gewünschte Spannung erzeugen.

Dadurch wäre es bei Triebzügen möglich, viel höhere Leistungen einzu-bauen und dabei erst noch deutlich leichtere Züge zu bauen.

Bei Lokomotiven wäre der Nutzen geringer, da man dort bereits an der Grenzleistung angekommen war. Aber grosse Vorteile mit höheren Frequenzen im Transformator sah man bei Triebwagen. Besonders Interessant war die Idee bei hohen Geschwindigkeiten, da dort nur reduzierte Achslasten zugelassen waren.

Die ABB führte daher auf der so vorbereiteten Maschine einen Versuch mit einem neuartigen «Power elektronic traction transformator» durch. Dieser kurz als PETT bezeichnete Transformator arbeitete mit viel höherer Frequenz und erlaubte so die gewünschte massive Reduktion des Gewichtes. Durch den elektronischen Aufbau dieses Transformators wandelte er, neben der Reduktion der Spannung, auch den Wechselstrom in Gleichstrom um.

Dieser Gleichstrom wurde bei der Lokomotive Ee 933 direkt den Fahrmotoren zugeführt. Bei moderneren Lokomotiven, oder Triebwagen sollte der PETT direkt den Wechselrichter speisen. Das ergäbe eine zusätzliche Reduktion, da auch auf die bisher benötigten Vierquadratensteller und auf den Zwischenkreis verzichtet werden könnte. Man wollte daher gleich an mehreren Stellen an das Problem herantreten und so eine leichte Lösung finden.

Die Folgen wären klar, denn das Fahrzeug könnte so viel leichter gebaut werden, was die Erhöhung der Leistung bei gleichbleibendem Gewicht erlauben würde. Die Lokomotive mit Grenzleistung wäre auch in der Lage schwache Oberbauten zu befahren und Triebzüge würden bei der Leistung diesen Lokomotiven in nichts nachstehen. Das geringere Gewicht hatte auch den Vorteil, dass auch etwas mehr Anhängelast mitgeführt werden könnte.

Dies muss ich etwas näher erklären. Eine Lokomotive befördert ihr Gewicht und jenes der Anhängelast. Dabei setzen wir für das Triebfahrzeug 90 Tonnen ein und die Last des Zuges bei 990 Tonnen.

Würde die Maschine nun zehn Tonnen leichter, würde bei gleicher Leistung eine Anhängelast von 1000 Tonnen mög-lich.

Nicht viel, aber das konnte bereits aus-reichen um auf eine zweie Lokomotive zu verzichten und so Kosten zu sparen.

Beim Versuchsträger, also der ehema-ligen Ee 934 560-4 verzichtete man je-doch aus Kostengründen auf die Her-richtung des PETT für eine Spannung von 25 000 Volt und 50 Hertz.

Technisch wäre das jedoch auch möglich gewesen. Jedoch wurden die Lokomo-tiven dieser Baureihe gar nicht mit die-sem System verwendet, denn dort waren neue Lokomotiven mit zwei Frequenzen im Einsatz. Auswirkungen hatte das auch auf die Bezeichnung, daher Ee 933.

Daher verlor diese Lokomotive das fran-zösische Stromsystem von 25000 Volt und 50 Hertz. Klar mag das mit den damaligen Lösungen als logisch erscheinen, jedoch war längst vorgesehen, die Strecke, welche aus Frankreich nach Genève kommt, gerade mit diesem System zu versehen. Es war daher mehr oder weniger klar, dass der Versuchsträger nach Abschluss der Versuche nicht mehr in den regulären Betrieb kommen sollte.

Bleibt nur noch zu erwähnen, dass der Versuchsträger mit der neuen Nummer nach den Normen der TSI bezeichnet wurde. Daher lautete die korrekte Nummer 97 85 1 933 001-0 CH-SBB. Einen langfristigen Betriebseinsatz sollte es jedoch nicht geben, da die Versuche beendet werden konnten und es daher absehbar war, dass die alt gewordene Lokomotive ausgemustert werden würde. Doch genau deswegen war die ehemalige Ee 3/3 IV ideal dafür.