Der Aufbau von Mehrsystemlokomotiven war bis zur Einführung der IGBT nicht in allen Konfigurationen gleich schwer. Wenn wir nun aber in der Schweiz bleiben, haben wir keine so grosse Auswahl. Sicherlich der Triebzug RAe TEE II kann hier mithalten, aber die grösste Anzahl von Lokomotiven in der Schweiz benötigten nur ein Stromsystem. Daher müssen wir für die früheren Lösungen ein anderes Land besuchen.

Nehmen wir dazu ein Land wie Frankreich. Dort werden mit 1500 Volt Gleichstrom und 25 000 Volt Wechselstrom zwei unterschiedliche Stromsysteme verwendet. Das war bereits so, als es die Umrichtertechnik gar noch nicht gab.

Damit stellt sich uns die Frage, wie man denn das Problem in Frankreich löste und das war sogar noch ganz einfach. Man baute Lokomotiven für Gleichstrom und solche für Wechsel-strom und das war es.

So einfach ist es nicht, denn die Netze wechselten oft an mehreren Stellen und dort immer die Lokomotive zu wechseln war auch nicht sinnvoll. Daher griff man zu einer anderen einfachen Lösung.

Man baute in Frankreich damals einfach Gleichrichterloko-motiven, diese konnten dann mit allen Fahrleitungen betrieben werden. Auch wenn man es noch nicht wusste, es waren Mo-delle für mehr als ein Stromsystem.

Diese wollen wir aufgreifen, denn auch wenn ich als Beispiel Frankreich wählte, es war eine grosse Verbreitung vorhanden, denn mit der Lösung des Gleichrichters konnte man mit wenig Aufwand die beiden Stromsysteme abdecken. Beim Muster war das Wechsel- und Gleichstrom. Aber was ist, wenn wir mit zwei Stromsystemen für Gleichstrom arbeiten würden? Wir wissen, dass man sich dort nicht mit einem Transformator helfen konnte.

Bei reinem Gleichstrom wird es spannend, denn Modelle, die für 3000 Volt gebaut wurden, konnten auch mit 1500 Volt arbeiten. Das war sogar erforderlich, weil früher die Netze dieser Bahnen noch nicht so gut ausgebaut waren und es daher in den Fahrleitungen zu grossen Verlusten kommen konnte. Auch in Italien konnte es daher Orte geben, die mit einer geringen Spannung betrieben wurden. Chiasso war so ein Ort.

Sie werden es vermutlich bereits erahnen. Die Lokomotiven, die für zwei unterschiedliche Stromsysteme geeignet sind, nennt man idealerweise Zweisystemlokomotive. Solche Lokomotiven sind recht oft im Einsatz und man bemerkt eigentlich gar nicht, dass es sich um Lokomotiven für zwei Systeme handelt. Trotzdem lohnt es sich, wenn wir auch diese Lokomotiven ansehen, denn die Bezeichnung ist sehr ungenau.

Eine Lokomotive für zwei Stromsysteme konnte man schon früh ohne grosse Probleme herstellen. Dabei verwendete man bei den Lokomotiven Transforma-toren und Motoren, die für zwei unterschiedliche Fre-quenzen geeignet waren.

Schon hatten wir eine Lokomotive, die mit zwei Stromsystemen für Wechselstrom fahren konnte. Es waren jedoch Lokomotiven, die keine grossen Leist-ungen im Vergleich zum Gewicht hatten.

Die andere Möglichkeit bestand darin, dass man den beliebigen Wechselstrom aus der Fahrleitung zu einem Gleichrichter leitete und dann nach den Methoden für Gleichstrom die Fahrmotoren versorgte.

Solche Lokomotiven gab es schon früh und sie funk-tionierten nicht so schlecht, wie man meinen könnte. Gerade in Frankreich fanden sie eine grosse Verbreit-ung, denn man war wegen den zwei Systemen dazu genötigt.

Der grosse Nachteil bei Lokomotiven für Gleich- und Wechselstrom waren die Anfahrwiderstände, denn diese mussten auch bei Wechselstrom benutzt werden. Jedoch lösten sich die Probleme etwas mit der Choppersteuerung. Auch die Lösung mit der Feldschwächung war bei solchen Lokomotiven sehr weit verbreitet. Doch wir sind bei modernen Lokomotiven und da werden nur Modelle für zwei bestimmte Systeme angeboten.

Zweissystemlokomotiven in der modernen Bauweise umfassen immer nur die Stromsysteme für Wechselstrom. Eines davon mit Gleichstrom kombiniert wird von den Herstellern nicht angeboten, denn der Aufwand dafür ist zu gross und noch fehlt uns die ganz spezielle Zweisystemlokomotive, die sogar gar nicht als solches erkannt werden kann und sie wird von niemandem so bezeichnet. Das bis zum jetzigen Zeitpunkt.

Die in der Grafik gezeigte Lokomotive ist im Grun-de eine echte Maschine für zwei Stromsysteme. Bevor Sie nun wütend in die Tasten greifen, kann ich Sie beruhigen, denn von der genauen Definition her stimmt es nicht.

Das zweite Stromsystem ist in der oben aufge-führten Tabelle gar nicht enthalten und das macht die Sache noch spannender, denn es stellt sich die Frage nach dem zweiten Stromsystem, das be-fahren wird.

Lokomotiven der Schweizerischen Bundesbahnen SBB sind in der Lage auch mit der Spannung von 11 000 Volt und 16.7 Hertz zu arbeiten. Diese wird bei der Rhätischen Bahn RhB verwendet. Dabei verkehren die normalspurigen Lokomotiven auf der Strecke mit drei Schienen über Chur hinaus bis nach Domat-Ems. Die dazu erforderliche Systemschutzstrecke befindet sich noch im Bahnhof der Hauptstadt Chur.

Möglich wird das, weil bei den Lokomotiven der Wert für die Minimalspannung sehr tief angesetzt wurde. Erst bei einer Spannung von 9 500 Volt löst der Hauptschalter aus. Daher ist in dem Bereich die Fahrleitung der Rhätischen Bahn RhB sehr gut ausgebaut worden, denn ein nur geringer Abfall würde den Einsatz verhindern. Doch nun der Grund, warum ich diese unechte Lokomotive für zwei Stromsysteme hier erwähnt habe.

Mit modernen Modellen ist das nicht so leicht. Damit diese Modelle auf der Strecke fahren können, muss eine spezielle Konfiguration gewählt werden, die so diesen Einsatz erlaubt. Da wir jedoch wissen, dass diese Modelle auch 25 000 Volt haben, sind drei Stromsysteme vorhanden, die aber mit zwei Frequenzen betrieben werden und diese sind das Kriterium und nicht die Spannung wie wir nun erfahren haben, aber speziell ist es schon.

Lokomotiven für drei Stromsysteme konnte man schnell erschaffen. Man kombinierte die Technik mit dem Gleichrichter mit den zwei Stromsystemen unter Gleichstrom. Jedoch hatte man bei dieser Lösung das Problem, dass man die Fahrmotoren und der niederen Gleichspannung von 1 500 Volt nur mit halber Leistung betreiben konnte. Daher kam es sehr selten zu solchen Lösungen, denn Leistung war bei Lokomotiven in allen Systemen gefragt.

Schwerer wurde dann der Schritt, wenn man zwei Wechselstromsysteme mit einem Gleichstromsystem kombinieren wollte. Hier musste man früher mit der klassischen Technik tief in die Trickkiste greifen.

Benötigt wurden diese Lokomotiven im Grenzver-kehr von Frankreich nach Deutschland und der Schweiz. Daher wurden die dafür passenden Loko-motiven in Frankreich entwickelt und kamen auch so in den Betrieb.

Die bei Wechselstrom benötigten Transformatoren hatten bei Bahnen mit 50 Hertz die maximale Leistung, da der Wandler optimal funktionierte. Sie verloren aber Leistung, wenn sie unter 16 2/3 Hertz betrieben wurden.

Der Grund lag beim nun beschränkten magnetischen Fluss. Hinzu kam, dass unter Gleichstrom der schwe-re Transformator mitgeführt werden musste. Die Achslasten erlaubten also nur geringe Leistungen.

Daher gab es nur sehr wenige dieser Lokomotiven und die funktionierten nicht immer ganz optimal, was aber nicht heissen soll, dass sie nicht viele Jahre eingesetzt werden konnten. Die Bahnen nutzen den Vorteil der drei Systeme und man nahm die Einbusse bei der Leistung in Kauf. Modelle für diesen Einsatz gab es überall in Europa und sie wurden im Bereich der Grenzen eingesetzt. Der Grund war, die teure Technik, die eingebaut werden musste.

Die Dreisystemlokomotive war eigentlich nur ein Nebenprodukt, das man aus Gewichts- oder Kostengründen wählte. Die drei Stromsysteme hatten aufgezeigt, dass es eigentlich auch möglich war, Lokomotiven und Triebzüge für alle vier in Betracht gezogenen Stromsysteme zu bauen. Die Umrichter lösten das Problem, das man früher mit einer aufwendigen Technik zu lösen versuchte. Doch nun wird es sehr speziell.

Wir nehmen wieder ein Fahrzeug als Muster und diesmal ist es das Flaggschiff von SBB Personenverkehr. Die Baureihe RABe 501 wurde für den Verkehr zwischen der Schweiz und Italien gebaut.

Dazu wurden drei Stromsysteme benötigt. Das waren zwei für Wechselstrom und eines für 3000 Volt Gleichstrom. Der Grund waren die Schnellfahrstrecken in Italien, die mit 25 000 Volt Wechselstrom und 50 Hertz elektrifiziert wur-den.

Wenn wir nun in das Datenblatt dieses Triebzuges sehen, dann erkennen wir, dass er nur für diese Stromsysteme ausgelegt worden ist.

Das gilt zum Beispiel auch für die im Grenzbereich zwi-schen der Schweiz und Italien eingesetzten Triebzüge RABe 524 und gerade diese müssen wir näher ansehen.

Sie zeigten, was das grosse Problem dieser Dreisystem-lokomotiven war. Das auch wenn wir uns Triebzüge an-sehen.

Elektrisch waren diese mit den Lokomotiven zu verglei-chen. Aber als der erste RABe 524 auf der Strecke zwischen Genève und La Plaine gesichtet wurde, fragte man sich.

Bei dem Triebzug wandte man eine spezielle Schaltung an und so konnte er auch mit 1500 Volt Gleichstrom fahren. Wir wissen aber, dass bei Gleichstrom der Zwischenkreis direkt versorgt wird. Wie kann denn das ohne sehr grosse Verluste gehen?

Moderne Dreisystemlokomotiven sind im Grunde ganz normale Modelle für vier Stromsysteme. Technisch können sie also mit allem fahren, auch wenn das nicht immer in den Fachbüchern zu erkennen ist. Im Fahrzeug werden einfach die nicht benötigten Systeme nicht freigeschaltet. Damit erkennen wir aber, dass es vom Gewicht her keinen Vorteil mehr bringt, wenn man auf eines der vier Stromsysteme verzichtet.