Fahrleitungen in der speziellen Bauform werfen die Frage nach dem Namen auf. Man bezeichnet die Leitungen zur Versorgung der Fahrzeuge fachlich korrekt als Fahrleitung. Mit der Bezeichnung legt man den Fokus auf die Tatsache, dass diese Leitung für Fahrten benutzt wird. Bevor wir in die Details gehen, muss erwähnt werden, dass diese Fahrleitungen immer einen offenen Kontakt bilden und daher die Gefahr gross ist.

Mit Fahrleitungsspannungen werden die Spannungen in der Fahrleitung bezeichnet. Diese sind deutlich höher, als das bei Ihnen zu Hause bei der Steckdose der Fall ist. Der Grund dafür ist, dass hier mehr Leistung übertragen werden muss.

Zusammen mit der Tatsache, dass diese wegen der Abnahme der Spannung offene Kontakte haben, macht sie für Leute gefährlich. Daher müssen Mass-nahmen ergriffen werden.

Fahrleitungsspannungen unterscheiden sich in der Höhe der Spannung, aber auch beim System. So werden hier Gleich- oder Wechselstrom verwendet. Zum Teil ist auch Drehstrom möglich.

Bei jeder Fahrleitungsspannung gilt, dass diese immer gegen den Boden geschaltet wurde. Der Grund ist simpel, denn so konnte die Anzahl der verbauten Leitungen vermindert werden. Warum das so ist, werden wir noch erfahren.

Fahrleitungen werden teilweise mit Fahrleitungs-schutzstrecken unterteilt. Da sich Eisenbahner nicht mit langen Worten herumschlagen wollen, werden diese oft einfach nur als Schutzstrecke bezeichnet. Sie müssen so ausgelegt werden, dass die sich bewegenden Kontaktabnahmen diese Sektoren nicht verbinden können. Daher ist ein kurzer Abschnitt ohne Spannung vorhanden.

Schutzstrecken werden nur bei Bahnen mit Wechselstrom benötigt. Bei diesen kann es zwischen den einzelnen Unterwerken zu Differenzen beim Verlauf der Sinuskurve kommen. Würden nun die beiden Sektoren verbunden, kann das zu einem Kurzschluss führen. Je nach der Gestaltung der Anlagen kann darauf verzichtet werden. Dabei gibt es auch bei grösseren Netzen Unterschiede bei der Anzahl dieser Schutzstrecken.

Die Bodenfahrleitung: Beginnen wir mit der Bodenfahrleitung, da sie auch in alphabetischer Reifenfolge an der Spitze zu finden ist. Bei diesen Anlagen ist eigentlich der Begriff nicht mehr korrekt, denn es wird schlicht keine Spannung auf das Fahrzeug übertagen und diese erfolgt sogar ohne Kontakt mit dem Boden. Wie das geht? Haben Sie den Bereich mit der Teslaspule vorher einfach überlesen?

Bei den am Boden montierten Elementen werden durch die Spannung lediglich die Magnetfelder übertragen. Diese können dann von einer am Fahrzeug montierten Spule aufgenommen werden und so wird die Spannung aufgebaut, die dann für den Antrieb genutzt wird. Das System funktioniert, wie ein Trenntransformator und daher auch nur bei Wechselstrom, denn nur bei diesem kann ein dauerhaftes Magnetfeld aufgebaut werden.

Der Vorteil der Bodenfahrleitung besteht darin, dass diese keine in der Luft zu sehenden Anlagen benötigen. Daher werden solche Fahrleitungen in Städten verbaut. Wegen den Magnetfeldern, können diese Anlagen ohne Probleme von den Leuten betreten werden, denn es ist schlicht keine Spannung vorhanden und das macht die Bodenfahrleitung sicher in der Anwendung. Es ist die einzige, wo das gesagt werden kann.

Sollten Sie nun aufspringen und nach diesen Bodenfahrleitungen suchen, dann darf ich Sie warnen, denn in der Schweiz gibt es sie schlicht nicht. Diese Anlagen werden nur dort verbaut, wo neue Strassenbahnen gebaut werden und die in der Luft montierte Fahrleitung störend wirken würde. Der Grund ist einfach, denn es ist ein grosser Aufwand zu betreiben und auch die Verluste sind recht hoch, da die Magnetfelder kräftig sein müssen.

Die Drehstromfahrleitung: Kommen wir zur Fahrleitung für den Drehstrom. Dieses Stromsystem benötigt bekanntlich drei Leitungen. Wegen der Sicherheit kann davon aber nur eine am Boden geführt werden.

Es sind daher zwei Leitungen in die Luft zu verlegen. Das führt automatisch dazu, dass diese Fahrleitungen im Aufbau sehr aufwendig sind. Jedoch bot der für die-ses System erhältlich Motor sehr viele Vorteile.

Mit der Fahrleitung für den Drehstrom sind wir bei den Oberleitungen ange-kommen. Mit dem Begriff werden sehr oft die in der Luft befindlichen Leitungen bezeichnet. Wer die Oberleitung einfach für die Fahrleitung benutzt, liegt falsch, denn wir werden hier noch erfahren, dass diese nicht oben liegen müssen. Wir arbeiten daher auch weiterhin mit dem Begriff Fahrleitung, da dieser genauer ist.

Die beiden Leitungen der Drehstromfahrleitung müssen gegeneinander isoliert werden, denn auch zwischen diesen darf es zu keinem Kurzschluss kommen. Dabei bestehen die Probleme in erster Linie bei den Weichen. Sie sehen, es ist wirklich eine sehr komplizierte Fahrleitung, die daher nicht mehr neu aufgebaut wird, denn mit den aktuellen Techniken kann der Vorteil des Motors auch bei den Anlagen mit anderen Stromsystemen genutzt werden.

Wollen Sie sich ein Bild über diese Fahrleitungen machen, dann müssen Sie nicht so weit reisen. Die Anlagen sind in der Schweiz vorhanden. Um Ihnen die Suche zu erleichtern, baue ich eine Tabelle ein. Darin befinden sich alle je in der Schweiz verbauten Drehstromfahrleitung. Es sind also auch jene aufgeführt, die nicht mehr in Betrieb sind. Die Umstellung auf andere Systeme waren wegen dem Aufwand gewählt worden.

Mit Ausnahme des Versuchsbetriebes zwischen Sion und Iselle di Trasquera, liegen die Spannung bei diesen Bahnen auf einem eher tiefen Wert. Der Grund dafür sind die Abstände für die Isolation. Mit einer geringeren Spannung können diese bei den Weichen kürzer ausfallen und das erleichtert die Annahme des Stromes durch das Fahrzeug und auch der Aufbau der dafür benötigten Vorrichtungen zur Abnahme der Spannung.

Für die Abnahme des Stromes wurden bei Anlagen mit Drehstrom dazu passende Abnehmer verwendet. Diese speziellen Drehstrombügel in der ersten Ausführung bestanden aus langen Holmen an den ein umschaltbares Schleifteil mit geteilten Kontakten vorhanden war. Dieses wurde auf der Fahrt gezogen und klappte bei jedem Wechsel der Fahrrichtung um. Wichtig waren die langen Holme wegen den bei Weichen erforderlichen Isolationen.

Daher musste immer mit beiden gehobenen Bügeln gefahren werden. Neuere Ausführungen verwenden die Lösungen der Bügelfahrleitung, die wir später noch ansehen. Es sind immer zwei nebeneinander für beide Pole erforderlich. Weiterhin müssen davon aber mehrere gehoben sein, denn nur so kann der Abschnitt bei den Weichen ohne grössere Probleme befahren werden. Sie sehen, es ist wirklich nicht leicht mit dem Drehstrom zu fahren.

Die Einfachfahrleitung: Bei der Einfachfahrleitung handelt es sich lediglich um eine als Fahrdraht bezeichnete Leitung, die über dem Gleis an Masten aufgehängt wurde. Es ist eine Ausführung, die auch bei Drehstrom in doppelter Ausführung vorhanden ist. Mit dem Kontaktdraht stehen dann die Bügel zur Abnahme der Spannung in Verbindung. So wird die Spannung auf das Fahrzeug übertragen.

Diese einfache Fahrleitung konnte mit wenig Aufwand erstellt werden und sie war wegen der geringen Baugrösse nicht so gut zu erkennen. Sie werden heute noch bei Strassenbahnen und ähnlichen Lösungen verbaut. Gerade in den Städten sollte keine zu wuchtige Fahrleitung über den Strassen aufgebaut werden und so wurde mit diesem Fahrdraht gearbeitet. Wie bei der Bügelfahrleitung ist der Fahrdraht mit Gewichten abgespannt worden.

Lyrastromabnehmer waren die Modelle, die bei den Bahnen zu Beginn verwendet wurden. Im Aufbau entsprechen diese mit langen Holmen versehenen Bauteile den Modellen bei Drehstrom.

Als Unterschied war aber das umschaltbare Kontaktstück nicht vorhanden. Es war fest als Verlängerung der Holme vorgesehen. In der Regel werden diese Lyrabügel in der Fahrrichtung ge-zogen, sie können aber auch gestossen werden.

So einfach diese Fahrleitung auch aufgebaut wurde, die Lösung hatte einen grossen Nachteil. Durch den nicht immer optimal aufgehängten Draht, kann mit diesem Typ nicht so schnell gefahren werden.

Daher wird die Einfachfahrleitung mit Ausnahme der Strassen-bahnen nicht mehr verwendet. Die Spannung ist in den meisten Fällen Gleichstrom, da bei diesem auch nicht so grosse Iso-latoren benötigt werden. Ideal für enge Gassen in Städten.

Die Rohrfahrleitung: Bei der Rohrfahrleitung handelt es sich um eine verschwundene Fahrleitung. An Stelle eines Drahtes wurden bei dieser Lösung Röhren an den Masten aufgehängt. Für die Abnahme der Spannung waren sie an der unteren Seite mit einem Schlitz versehen worden. Der Name dieser massiven Fahrleitung zeigt schon auf, dass die Stromabnahme auch auf spezielle Weise erfolgte und diese besass keine Bügel, da die Leitung andere Lösungen bot.

Bei der Rohrfahrleitung wurden als Rollenstromabnehmer bezeichnete Bauteile verwendet. In der Röhre liefen Rollen, die dieser Abnahme den Namen gab. Durch die Rollen liefen die Kontaktschuhe besser, so dass es weniger Probleme gab. Trotzdem konnten bei diesen Bügeln die Fahrzeuge nicht von der Fahrleitung getrennt werden, denn die Kontaktrolle war in der Röhre schlicht gefangen.

Die Rohrfahrleitung bot kaum Vorteile, so dass sie bei den Eisenbahnen schnell verschwand. Jedoch konnte sich das Prinzip in umgekehrter Ausführung bei dem elektrischen Bussen durchsetzen.

Damit dort die Bügel geführt werden können, sind diese mit seitlichen Führungen versehen. Die Röhre wurde zu einem offenen U und diese kam erst noch auf den Bügel. So bleibt der Kontakt bei diesen nicht in der Spur geführten Fahrzeuge vorhanden.

Schuldig bin ich Ihnen nur noch die Strecke mit dieser besonderen Fahrleitung. Sie wurde auf dem Abschnitt Vevey Plan – Territet – Chillon verbaut. In Betrieb genom-men wurde der erste Abschnitt am 04. Juni 1888.

Damit haben wir schlicht die erste mit Elektrizität betriebene Eisenbahn der Schweiz erhalten. Weiter verbaut wurde diese Rohrfahrleitung nicht mehr, da bei ihr oft die Kabel abgerissen wurden und dann eine Fahrt nicht mehr möglich war.

Die Rutenfahrleitung: Die Rutenfahrleitung wurde bei Bahnen für Wechselstrom verwendet. Bei diesen war ein einfacher Draht an seitlichen Masten, oder in Bahnhöfen über dem Gleis montiert worden. Sie wurden von einer Rute bestrichen und so die Spannung auf das Fahrzeug übertragen. Durch die auf dem Fahrzeug montierten gefederten Ruten konnten diese den Fahrdraht seitlich, oder von unten bestreichen.

Verbaut wurde diese Rutenfahrleitung  bei sehr wenigen Bahnen. Diese müssen wir ansehen, denn sie zeigen das Problem auf. Es war die Versuchsstrecke zwischen Seebach und Wettingen und die Maggiatalbahn, wenn wir den deutschen Namen nehmen. Mehr waren es nicht und eine weitere Ausrüstung bot sich nicht, da die Fahrzeuge bei dieser Fahrleitung nicht abgedreht werden konnten, denn dann hätten die Ruten nicht mehr gepasst.

Neben der Ausrichtung der Fahrzeuge, ergaben sich bei der Rutenfahrleitung noch Probleme mit dem Kontakt. Sie neigten oft zu Bügelsprüngen, was zu einem Lichtbogen führte. Dieser Lichtbogen sorgte dafür, dass die damals entlang der Strecken verbauten Leitungen der Telegraphen gestört wurden. Beim erwähnten Versuchsbetrieb wurde die Frequenz reduziert um diese Störung zu vermeiden. Das war aber kein grosser Erfolg.

Das grösste Problem der Rutenfahrleitung war jedoch, dass sich bei Bahnen mit dem Wechsel-strom schnell die später noch genauer vorgestellte Bügelfahrleitung durchsetzen konnte. So kam es, dass die Kontaktabnahme mit Ruten schlicht nicht mehr weiter verfolgt wurde. So war die Fahrleitung bei der Maggiatalbahn veraltet und die Zahl der Fahrgäste zu gering für einen Umbau. Die Folge davon war, dass diese Bahn sogar verschwand.

Seitlich Verschoben: Eigentlich ist die seitlich verschobene Fahrleitung keine neue Lösung. Es ist sogar die normale Bügelfahrleitung benutzt worden. Wobei auch andere Lösungen bekannt waren. Trotzdem müssen wir dieses Prinzip auch ansehen. Wie der Name es schon erahnen lässt, ist hier der Fahrdraht seitlich zur Gleisachse verschoben worden. Eine Lösung, die automatisch viele Fragen auslöst und daher sehen wir genauer hin.

Es gab diesem Aufbau der Fahrleitung schlicht nur bei einer Bahn. Es war die Strecke zwischen Zürich Selnau und Uetliberg. Eine klassische mit Adhäsion betriebene Bergbahn. Dabei sollte mit der Fahrleitung den gleichen Abschnitt, wie die Sihltalbahn befahren werden. Beide Bahnen benutzten jedoch Stromsysteme, die nicht kombiniert werden konnten. Die Lösung war die seitlich verschobene Fahrleitung.

Der Nachteil dieser Lösung war, dass auch hier die Fahrzeuge nicht abgedreht werden konnten. Der seitliche Versatz sah optisch auch ungewohnt aus. Das war aber eher eine Folge der speziellen Lösung.

Die seitlich verschobene Fahrleitung gab es nun wirklich auf keiner anderen Strecke mehr. Es war ein Unikat mit all den Problemen, die sich damit boten und das erkannten auch die Betreiber der Bahn.

Im Jahre 2022 verschwand diese besondere Bauform. Die Strecke auf den Zürcher Hausberg wurde auf Wechsel-strom umgebaut. Damit konnte wegen der gleichen Spannung der Fahrdraht zur Mitte verschoben werden.

Sie sehen, es war wirklich so speziell, dass sich die seitlich verschobene Fahrleitung nicht halten konnte. Wir sollten sie einfach nicht vergessen, denn es war wie so oft ein Farbtupfer in der Landschaft der Bügelfahrleitungen.

Die Stromschiene: Nun kommen wir zur Stromschiene. Der Begriff ist sehr vielseitig verwendbar. So wird im Bereich der Elektrotechnik mit einer Stromschiene ein Leiter bezeichnet, der aus massiven Bauteilen besteht.

Bei den bei Bahngesellschaften verbauten Fahrleitung mit diesen Stromschienen, galt genau dieser Punkt. Wir haben eine extrem stabile Fahrleitung bekommen, die zudem noch zwei Lösungen kennt.

Bei der Stromschiene kann diese in Bodennähe, aber auch über den Fahrzeugen an Masten aufgehängt werden. Dabei sehen wir uns zuerst die Lösung mit der Schiene in der Nähe des Bodens an. Sie war so gefährlich wie sie vermutlich denken und dennoch konnte sich diese Bauform so lange halten, dass sie immer noch verwendet wird. Dabei nutzt man die geringe Bauhöhe und die Tatsache, dass diese Stromschiene auch einem Steinschlag widersteht.

Anfällig ist diese am Boden montierte Stromschiene auf Eisregen. Regentropfen sind wie Eis sehr schlechte elek-trische Leiter, da die dazu erforderlichen Salze und Minera-lien fehlen.

Als Eisschicht um die Stromschiene gelegt, kann die Spann-ung nicht mehr auf das Fahrzeug übertragen werden. Der Grund liegt auch in der Art der Stromabnahme, denn diese ist bei diese Bauweise auf mehrere Fahrzeuge im Zug verteilt worden.

Die Kontaktabnahme erfolgt mit Gleitschuhen. Diese werden von Fahrzeug auf die Schiene gelegt und stellen so den Kontakt her. Bei der Fahrt gleiten diese auf der Strom-schiene. Daher auch der Name.

Um die Reibung in dem Fall zu mindern, werden Strom-schienen am Boden geschmiert. Das Schmiermittel ist zu-dem so ausgelegt worden, dass der elektrische Strom besser geleitet wird. Eine optimale Kontaktabnahme auch bei Tier und Mensch.

In der Schweiz wurden zwei Bahnen mit der tief eingebauten seitlich liegenden Stromschiene versehen. Das war die Fribourg – Morat – Anet Bahn und die Strecke Martigny – Châtelard. Die zuerst erwähnte Strecke der FMA wurde vor Jahren auf Wechselstrom mit Bügelfahrleitung umgestellt. Bei der MC reduzieren sich die Abschnitte immer mehr. Das Problem, die schon fast gemeingefährliche Situation, die Tier und Mensch killt.

Wenn wir über die Grenzen blicken, dann sind es insbesondere die U-Bahnen, die mit dieser Stromschiene versehen wurden. Der Grund ist die dadurch sehr geringe Bauhöhe der Tunnel. Wer eine Stadt wie London untergräbt, achtet auch auf solche Punkte. Unter dem Boden ist die Stromschiene auch nicht so gefährlich. Nur bestätigen die Unfälle, dass sich Leute immer wieder mit dieser Schiene anlegen. Oft ist es dann der letzte Fehler.

Was wäre aber, wenn die Stromschiene an die Decke von Tunnel gehängt wird. Die geringe Höhe der Fahrleitung sprechen für sich und die Gefahr wäre gebannt. Zudem sind diese Leitungen besser vor den Auswirkungen des Feuers geschützt.

Ein weiterer grosser Vorteil ist, dass diese Stromschienen mit der Bügelfahrleitung kombiniert werden kann. So be-gann man die ersten Tunnel mit dieser Stromschiene aus-zurüsten.

Begonnen hatte man bei den Anlagen im Raum Zürich. Gerade der Bahnhof Zürich HB hat im Teil mit den Zügen nach dem Sihltal und dem Uetliberg solche bekommen. Weiter wurden aber auch bei einigen Tunnel Strom-schienen montiert.

So konnten diese ohne teure Ausbauten für den Einsatz von Doppelstockwagen ertüchtigt werden. Lange Zeit waren aber die erlaubten Geschwindigkeiten das grosse Problem.

Seit wenigen Jahren konnte auch das behoben werden. Die Stromschiene wurde auf andere Weise montiert und damit etwas dynamischer. Damit konnten die Werte bei den Geschwindigkeiten erhöht werden. Bereits begann man auch offene Strecken mit dieser Stromschiene zu versehen. Da jedoch viele Masten benötigt werden, sind das nur kurze Abschnitte bei Brücken. Die Stromschiene hat in der Höhe den Schrecken verloren.

Schon mehrfach wurde die Bügelfahrleitung erwähnt. Diese wollen wir im nächsten Abschnitt genauer ansehen, denn es ist die mit Abstand am häufigsten verbaute Fahrleitung. Die Unterschiede betreffen nur wenige Punkte und daher wird es Zeit, dass wir uns diese Bügelfahrleitung mit Kettenwerk und abgespanntem Fahrdraht etwas genauer ansehen. Sollen Sie sich über den Namen gewundert haben, dann lohnt sich ein Besuch.