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Eröffnung des Gotthard Basis Tunnels

Gotthard, Verkehr

Anfang Juni 2016 wird der GBT eröffnet. Die letzten Arbeiten laufen, um die grosse Abnahme mit dem Kunden über die Bühne zu bringen. Da muss viel Papier erstellt werden, um nachzuweisen, dass Alles erledigt ist.

Am 1. Juni sind die Staatschefs der Nachbarländer und viele wichtige Politiker anwesend. Der Gesamtbundesrat tritt auf – das ist das vierte Mal in 150 Jahren, bei dem der Gesamtbundesrat einen offiziellen Termin ausserhalb des Bundeshauses wahrnimmt. Wahnsinn.

Am 2. Juni sind dann die Firmenchefs eingeladen, ausserdem sonst noch Mitarbeiter der Firmen. Vielleicht bin ich ja auch dabei?!

Gotthard Base Tunnel – The very first ride and the results of the experiment operation

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I work as a test lead for the automatic train protection system in the Gotthard Base Tunnel. The company is called Thales Rail Signalling Solutions AG. Thales is in a consortium of Transtec Gotthard, which, on behalf of AlpTransit Gotthard AG equips the Gotthard Base Tunnel with technology. Since December 2013 tests take place. I have led several tests with test drives. Below you find my review of experiment operation Faido-Bodio-West.

On the day before the first electric drive our team travelled to Biasca. The connection between a locomotive and the Radio Block Centre RBC in Bodio we had tested a few days earlier from Zurich. So, we knew that the connection would basically work. Some uncertainties were still there; we would use another locomotive and another radio cell as pretested in Zurich. Since the tests in Lötschberg Base Tunnel in 2007, I did not do any field testing, this is why I was a bit nervous. We arrived early at the briefing, where we did a walkthrough of the planned tests.

First, the electric engine had to be pushed in the tunnel by a diesel locomotive. This is because outside of the tunnel is no catenary available.
Then an orientation tour is planned so that we all can make us familiar with the test track Faido-Bodio-West. Then would take place some tests in which the field data points, also called balises, are approached; This is in order to calibrate the locomotives odometer and also to see the signals in form of marker boards.

At speeds above 160km/h the signals are transmitted by radio to the cab. To supervise the distance to the red signal, the odometer counts down the distance. This test is called “conformity check”; it reveals, whether field elements match the plan and indoor equipment.

The briefing was led by the dispatcher from Bellinzona. After the attendance check he calls me. I should explain the script in detail. Somewhat surprised, I explained the conformity check step by step. Then the roles of all participants are discussed. It is announced which role speaks with whom and who not, to improve safety at the maximum.

After the briefing we go to the train, the dispatcher and the colleagues go to the new “operations center south” of the SBB. The little train, consisting of locomotive and the diesel are made ready to drive. The train driver asks the operations center for setting the points, so that we can drive to the portal of the tunnel. The atmosphere on the locomotive is friendly, but a little tense, because no one knows whether the checks will work.

We’re disconnected a few hundred meters after the portal. The diesel drives away, we move the pantograph up. Previously, no electric locomotive used the power here. In fact, the voltmeter shows 15’000V voltage. We can drive! The dispatcher gives his confirmation and we move slowly but delighted in front of the first marker board. Then I ask that the dispatcher to set routes for the orientation drive. We now turn the onboard unit with the train protection ETCS on.

When the train starts up again, it connects directly to the RBC. After 10 seconds, the connection to the RBC is hung up. I’ve a presentiment. Presumably, the locomotive connects to the last selected RBC – and that can really only be the RBC of Mattstetten-Rothrist in Olten. We check the stored telephone number of the RBC, and it is actually the telephone number of RBC in Olten stored.

We’re changing this to the number of the RBC Gotthard. The onboard unit connects again, now the connection remains stable. The Gotthard RBC likes us better. The dispatcher gives his conformation to drive and we go in the Mode StaffResponsible, where the train driver bears the responsibility for the safety of the train.

100 meters in front of us we find the first data stones, also called balises. On the balises the RBC gives us, via radio, a movement authority in the mode full supervision! The Joy is huge. It works! After asking back the dispatcher it is confirmed that the signals are green. This means, then, that a route is set and the RBC is in full responsibility for the train protection. With 40km/h we travel the 15-kilometer route. At the end, we get out of the locomotive. Meanwhile, all have taken off their jackets. On the Portal, it was windy 2°C, here we can walk around in the T-Shirts. Screaming of joy and clapping echoed through the tunnel. All tension is gone, the mood is relaxed. There are souvenir photos shot on this memorable first trip, in which the system has worked flawlessly. The return trip we drive with a speed of 80km/h.

For the outward journey I check the tunnel-mounted marker boards. It’s all set up properly, the balieses work – we do not get an emergency brake. So I know of the laboratory that the following checks are going to work, as well as the numerous drives planned in the next few weeks. This is a big relief, because the four years of preparation in the laboratory in Zurich have yet fully paid out. After a short pause we proceeded with the conformity check, more data points to be examined. The eight hours pass by quickly. Then we have to order the diesel to pick us up near the portal. Back at the debriefing will be warmly welcomed. We shake all the Hands. At the same time, a first electric drive and a first trip with RBC – and yet successful – has never been done before.

Summary of the experiment operation
On 13.06.2014 the six-month experiment operation ended in the southern part of the West tube between Faido and Bodio. The different tests could reach their goals. At the level of the technical requirements, it should have been shown that all installed systems basically work together. From a perspective of rail operations, the new, for the Gotthard defined processes, particularly in the incident management, were demonstrated. With a view to the final commissioning in 2016, should be demonstrated that the sections approach, to design and test, is fit to the overall system. For Thales, it was particularly also about showing that the lab results are transferable to the field.

To achieve these objectives we tested for 78 days 7109 km in 664 single trips. Thales had 10 days to test exclusively, which resulted in 142 runs. These numbers could give a picture of the drives we’ve done but never would explain how intense the software testing was.

In retrospect, the testing was very intensive and in the end, also successful. All parties have gained a lot of experience and knowledge. The delivered train protection system has met the expectations. We were able to show that the software behaved in the field the same as we knew it from the lab. The basic functions were all available and could be shown in the operational processes.

It was interesting for us to make experiences together with the operator SBB. The processes on the locomotive, manoeuvre of the vehicle between the two tests, the exact position of the vehicle to start the test and how the vehicle got there – all of this has an impact on the subsequent test drive, we learned.
Extremely helpful were the many contacts and insights into the work of the other teams from Alp Transit Gotthard, the SBB, as well as the monitoring of the Federal Office of Transport FOT. Finally, there was a broad interest of Public, visitors from politics and the media, as well as various contributions in Television programs and magazines.
The experiment operation has helped to expand the horizon on a complex system as a whole, with a variety of stakeholders with different expectations and perspectives. This complements our laboratory tests in Zurich. It also helps us planning and optimizing the further commissioning installation sections. It shows that we are well prepared for the test operation that starts in October 2015.

Die erste elektrische Fahrt, gleichzeitig die erste ETCS L2 Fahrt im Gotthard Basis Tunnel

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Am Vorabend sind Bertold, Thomas und ich nach Biasca gereist. Dem RBC mussten noch neue Krypto-Schlüssel geladen werden, damit sich die Lok auch mit dem RBC verbinden kann. Vorgängig hatten wir an zwei Tagen versucht eine Lok aus Zürich mit dem RBC vom Gotthard zu verbinden. Am ersten Tag kam keine Verbindung zustande, am zweiten Tag erst am Nachmittag, nachdem die Schlüssel erneut eingespielt wurden.

Wir wussten also, dass die Verbindung “Lok in Zürich – RBC Gotthard” funktionieren würde. Einige Unsicherheiten gab es aber immer noch. Wir würden eine andere Lok verwenden und im Gotthard wird eine andere Funkzelle verwendet als in Zürich.

Frühmorgens sind wir aufgestanden – auf der Fahrt zum Briefing haben wir noch Sandwiches gekauft. Seit 2007 hatte ich keine Feldtests mehr geleitet und war darum etwas nervös. Wir waren früh am Briefing, so konnte ich das gesammte Programm nochmals kurz durchgehen. Zuerst musste die Elektro-Lok gemäss einer Handlungsanweisung per Diesel in den Tunnel geführt werden. Dies weil ausserhalb keine Fahrleitung vorhanden ist. Danach sind ein paar Orientierungsfahrten vorgesehen, damit sich alle mit der Teststrecke Faido-Bodio-West vertraut machen können. Dann gibt es Tests bei denen alle Datenpunkte angefahren werden, dies sind Balisen zur Eichung der Odometrie und Signale(Merktafeln). Diese Prüfung wird “Übereinstimmungsprüfung” genannt, dabei stellt sich heraus, ob Plan und Bauwerk übereinstimmen.

Das Briefing wird von Giuseppe geführt, er ist Fahrdienstleiter aus Bellinzona und eigentlich italienisch Sprachig. Nach der Anwesenheitskontrolle übergibt er mir das Wort. Ich solle das Programm detailliert erklären. Etwas erstaunt gehe ich zuerst auf die Handlungsanweisung ein, es ist ja das erste Mal, da diese angewandt wird. Danach auf die Übereinstimmungsprüfung. Dann werden die Rollen durchgesprochen. Giuseppe ist der Versuchsleiter, der Oberlokführer ist der operative Probeleiter und ich bin der technische Versuchsleiter. Ausserdem wird bekanntgegeben welche Rolle mit wem sprechen darf und wer mit wem nicht. Damit werde ich wohl etwas Mühe haben…

Nach Abschluss des Briefings gehen wir zum Zug, Giuseppe und die Kollegen gehen ins Stellwerk. Der kleine Zug bestehend aus Lok und Diesellok wird fahrbereit gemacht. Bei der Leitstelle verlangt der Lokführer die Weicheneinstellung, sodass wir zum Portal des Tunnels fahren können. Die Stimmung auf der Lok ist freundschaftlich, aber etwas angespannt, denn niemand weiss, ob die Versuche funktionieren werden.

Gemäss Handlungsanweisung werden wir im Abschnitt 7735 abgestellt und abgekoppelt. Die Diesellok fährt zurück und wir fahren den Stromabnehmer hoch. Zuvor hat noch keine Elektro-Lok hier Strom bezogen, und tatsächlich, das Voltmeter zeigt Spannung. Wir können also Fahren. Giuseppe gibt seine Zustimmung und wir bewegen uns langsam, aber höchst erfreut in den Abschnitt 7733. Dann verlange ich, der technische Versuchsleiter, beim operativen Probeleiter, dass vom Versuchsleiter Notzugfahrstrassen eingestellt werden. Bei diesen Notzugfahrstrassen darf nur mit “Fahrt auf Sicht” gefahren werden – genau das wollen wir für die Orientierungsfahrt.

Im Abschnitt 7733 schalten wir das ETCS ein. Es wird Level 0 gemeldet, wir wechseln manuell nach Level 2. Das Fahrzeug erhält eine Schnellbremsung/Trip – im Stillstand. Erwartet hätten wird, dass eine Verbindung zum RBC aufgebaut wird, dies passiert jedoch nicht. Wir setzen die Schnellbremsung zurück – leicht erstaunt prüfen wir die Möglichkeiten das Gotthard RBC anzuwählen. Die Menüs sind alle grau, wir können nichts bedienen. Dann schlage ich vor, die Lok nochmals neu zu starten. Der Hauptlufthahn wird geschlossen, damit erfolgt ein Komplet-Reset. Als der Zug wieder Aufstartet, verbindet er sich direkt mit dem RBC. Nach 10 Sekunden bricht die Verbindung aber wieder ab. Ich habe da so eine Vorahnung. Vermutlich hat sich die Lok zum zuletzt angewählten RBC verbunden – und das kann eigentlich nur das NBS RBC in Olten sein. Wir sind etwas enttäuscht, lassen uns aber nicht entmutigen.

Wir prüfen die Telefonnummer des RBC, und siehe da, es ist tatsächlich die Telefonnummer vom RBC in Olten eingetragen. Wir ändern auf die Gotthard-Nummer. Der Zug verbindet sich erneut, die Verbindung bleibt bestehen. Das Gotthard-RBC mag uns mehr. Freude herrscht!

Nun gibt der Fahrdienstleiter seine “Zustimmung zur Fahrt” und wir fahren ab im Modus StaffResponsible. 100 Meter vor uns liegen die ersten Balisen. Auf den Balisen erhalten wir TAF, das bestätigen wird. Dann erteilt uns das RBC eine Fahrerlaubnis für FullSupervision! Die Freude ist riesig und das Erstaunen auch, hatten wir ja eine Notzugfahrstrasse für eine “Fahrt auf Sicht” verlangt. Nach Rückfrage im Stellwerk wird uns mitgeteilt, dass das Signal grün sein, das heisst also es ist eine normale Zugfahrstrasse eingestellt, was dann auch FullSupervision entspricht. Giuseppe und das Italienisch scheinen hier etwas mitzuspielen… Mit 40km/h fahren wir bis in den Abschnitt 7707, wechseln dort nach “Fahrt auf Sicht”, und fahren so in den letzten Abschnitt 7705 der Teststrecke ein.

Am Ziel steigen wir aus der Lok aus. Inzwischen haben alle die Jacken ausgezogen. Am Portal waren es noch windige 2°C, hier im 7705 können wir ohne Weiteres im T-Shirt herumlaufen. Freundenjuchzen und Klatschen hallen durchs Tunnel. Alle Anspannung ist verflogen, die Stimmung ist gelöst. Es werden Erinnerungsfotos geschossen von dieser denkwürdigen ersten Fahrt, bei das System praktisch auf Anhieb fehlerfrei funktioniert hat.

Die Rückfahrt machen wir mit normalen Zugfahrstrassen und einer Geschwindigkeit von 80km/h. Wie bei der Hinfahrt kontrolliere ich die Tafeln. Es ist alles richtig aufgestellt, auch die Balisen funktionieren – wir erhalten nirgends eine Schnellbremsung. Somit weiss ich, dass die nachfolgenden Tests funktionieren werden, ebenso die in den nächsten Wochen geplanten Fahrten. Dies ist sehr erleichternd, da haben sich die 4 Jahre Vorbereitung im Labor doch voll ausbezahlt.

Vor der Übereinstimmungsprüfung machen wir Pause im Querschlag 173. Der operative Probeleiter, der auch auf der Lok ist, nimmt sein Koffer von der Lok mit dorthin. Er packt Wasser, diverse Tassen, Beutelsuppe, sowie eine Nespresso-Maschine inklusive Kapselarsenal aus. Alle grinsen ab dieser Ausrüstung und genehmigen sich hocherfreut solch eine kleine Mahlzeit.

Nach der Pause wird die Übereinstimmungsprüfung durchgeführt und es werden noch weitere Datenpunkte bezüglich L0/ZUB geprüft. Dann bestellen wir auch schon die Diesellok, die uns im Abschnitt 7735 abholen kommt. Einige Fahren mit dem kleinen Zug zurück, ich nehme den am Portal bereitgestellten Bus.

Zurück beim Debriefing werden wir mit einer Flasche Champagner und Schokolade empfangen. Wir schütteln uns alle die Hände. Historisch! Gleichzeitig eine erste elektrische Fahrt und die erste ETCS L2 Fahrt zu machen – und das erst noch erfolgreich. Ich kenne kein Projekt, bei dem das so geplant wurde. Im Gegenteil, alle erste ETCS L2 Fahrten, die ich bisher kenne gingen schief. Diese Inbetriebnahme ist also sehr hoch einzustufen!

Giuseppe geht die Punkte vom Debriefing gewissenhaft durch, erste Verbesserungen werden bereits angesprochen und der Ausblick auf den nächsten Tag gemacht. Überglücklich beenden wir den erfolgreichen Tag.

First Field Tests

Bahntechnik, ETCS, Gotthard, Testing

Last week we had the first field tests. I had to travel all the way from Zurich to Biasca in the south of Switzerland and south of the Gotthard mountain. We started with a short introduction to learn what the state of our system is. After that we checked the version of the different subsystems. Our system contains interlocking, RBC and centralized train control (CTC). The versions we found were more or less what we expected.

At this time I saw an occupation moving in the tunnel – so this must be a train! I took the opportunity an switched the lights to green to protect the trains route. The train cleared the route how it must be – again a positive result. The train was from the construction work and moved concrete.

Some other tests took the rest of the day. The other day we started with power loss tests. We switched off some conductors (one of three) and looked to the system. On one hand we looked to the messages for the operator, on the other hand we saw that the system still was running. So our concept of redundancy was good – what we knew before from lab tests, but we had to know whether the installation in the field was done correctly.

After that work we went to the operators place. From there the tunnel will be operated and also the whole italian part of Switzerland. This building is breath taking – absolute cool architecture! See below.

CEP
CEP

The real field test with running trains will start at the end of 2013 – I will be there.
In the mean time the GLAB will produce a lot of results.

Tag der offenen Baustelle, Installationsplatz Rynächt, 30.06.2012

Bahntechnik, Gotthard, Verkehr

Treffpunkt: 10:00 Installationsplatz (IP) Rynächt bei der Aussichtsplattform

Programm:

Rundgang IP Bahntechnik
Filmvorführung
Besichtigung Betonzug
Picknick (bringt jeder selbst mit) alternativ Festwirtschaft
Je nach Anstrum Tunnelfahrt (vgl. Flyer von ATG)

Durchführung “Glättli” nur bei trockener Witterung. ATG machts bei jedem Wetter.
Bei Unsericherheit Nachfrage bei mir.

Gruss Chris

Flyer ATG:
http://www.alptransit.ch/fileadmin/dateien/besuch/tag_offene_baustelle/flyer_tag_der_offenen_baustelle_2012_06_30.PDF

Güterverkehr: Alternative Idee für den Gotthard

Bahntechnik, Gotthard, Güterverkehr, Verkehr

Französisches Konsortium will in den kombinierten Verkehr einsteigen
Ein französischer Transportsystem-Hersteller und dieStaatsbahn SNCF haben Appetit auf ein Stück des alpenquerenden Verkehrs am Gotthard. Was als Alternative zum 4-Meter-Korridor verkauft wird, könnte ein ergänzendes Angebot werden.
Paul Schneeberger

Ein Konsortium, bestehend aus der Elsässer Firma Lohr und der französischen Staatsbahn SNCF, propagiert eine Lösung für den Transport von Sattelaufliegern mit 4 Metern Eckhöhe, für die das Profil bestehender Tunnels nicht erweitert werden müsste. Bekanntlich ist der Bund daran, eine Vorlage für die Anpassung der Zulaufstrecken zum Gotthard- und Ceneri-Basistunnel auszuarbeiten, die künftig einen Transport dieser immer stärker verbreiteten Transportgefässe auf herkömmlichen Transportwagen nicht nur an Lötschberg und Simplon, sondern auch am Gotthard gestatten. Die Basistunnel sind bereits dafür ausgelegt.

Bereits ab 2015 operativ?
Es wird davon ausgegangen, dass für einen durchgehenden 4-Meter-Korridor am Gotthard basierend auf heutigen Wagen um 800 Millionen Franken aufgewendet werden müssen, deren Finanzierung nicht gesichert ist. Die Franzosen propagieren nun ein Modell, dass sich mit jenem vergleichen lässt, für das Citroën-Automobile stehen, die einen mit ausgeklügelten Federungen auch über holprige Fahrbahnen schweben lassen: Ihre Wagen, die sich vor allem horizontal beladen lassen, verfügen über kürzere Abstände zwischen den Laufwerken. Das lässt eine gegenüber herkömmlichen Wagen weitere Absenkung des Bodens zu, so dass sich die fehlenden rund 10 Zentimeter unten «unterbringen» lassen und nicht oben «abzuspitzen» sind.

Ab 2015 könnten die Franzosen, Zulassungen in der Schweiz vorausgesetzt, nach ihren Angaben den Betrieb mit 6 Zügen pro Tag und Richtung ab Süddeutschland bzw. dem Ruhrgebiet und einem Terminal südlich von Chiasso aufnehmen. Dadurch, so rechnen sie vor, liessen sich 100 000 Sendungen pro Jahr durch die Schweiz schleusen. Sie setzen dafür gesetzlich vorgesehene Beteiligungen der Eidgenossenschaft an Investitionen in Terminals sowie Betriebsbeiträge voraus. Diese Aufwendungen, so beteuern sie, betrügen einen Bruchteil der Aufwendungen für die vom Bund vorgesehenen Ausbauten, um die Gotthardachse für herkömmliche Taschen-Wagen 4-Meter-tauglich zu machen. Beim Bundesamt für Verkehr (BAV) hat man Kenntnis von den Plänen; Ansuchen um Fahrzeugzulassungen und Subventionen sind aber noch nicht eingegangen. Interesse an einem Einsatz seiner Fahrzeuge in der Schweiz hat auch der Hersteller von Cargo-Beamer signalisiert, eines ähnlichen Patents aus Deutschland. Das BAV versteht die Idee der Franzosen nicht als Alternative zum geplanten Ausbau, sondern allenfalls als ergänzendes Angebot, das es ermöglichen könnte, schon vor seinem Abschluss Sattelauflieger mit 4 Metern Eckhöhe über den Gotthard zu transportieren.

Plus 100 000 Sendungen
Voraussetzung für die Mitfinanzierung von Terminals durch die Eidgenossenschaft seien die technische Tauglichkeit der heute erst als Prototypen existierenden Fahrzeuge, die für den Verkehr durch die Schweiz vorgesehen sind, und der Nachweis einer nachhaltigen Markt-Akzeptanz des geplanten Angebots, hält das BAV fest. Mit den Franzosen träte ein weiterer Konkurrent für die schweizerische Hupac auf den Plan, die heute das Gros der jährlich rund 700 000 Sendungen des unbegleiteten kombinierten Verkehrs durch die Schweizer Alpen schleust.

Gelänge es Lohr und der SNCF, die bereits solche Verkehre mit ähnlichen Wagen in Frankreich abwickeln, 100 000 zusätzliche Sendungen auf die Schiene zu holen, liesse sich das in den Berechnungen für die – bis 2018 bewilligten und schrittweise sinkenden – Betriebsbeiträge vorgesehene Plansoll erreichen. 2011 wurden 100 000 Sendungen weniger als budgetiert transportiert, wodurch die pro Sendung gewährten Beiträge um 15 Franken (im Schnitt um 8 Prozent) höher ausfielen als geplant. Indessen wäre zu überlegen, allfällige «überschüssige» Subventionsmittel künftig in den Ausbau der Infrastruktur zu investieren.

 

Bericht aus der NZZ vom 24.05.12

http://www.nzz.ch/aktuell/schweiz/alternative-idee-fuer-den-gotthard_1.17032076.html

USA: Eigene Strecken, lange Züge, grosse Innovation

Bahntechnik

Hier ein Bericht von Urs Brotschi. Urs ist Studiengangleiter “Verkehrssysteme” an der ZHAW in Winterthur. Wir haben schon einige interessante Gespräche zusammen geführt. Hier etwas zum Thema Traktion in den USA.

Nordamerikanische Güterbahnen produzieren nicht nur günstig, weil sie sich ihre Trassen nicht mit Personenzügen teilen. Und obwohl sie mit Dieseltraktion unterwegs sind, ist die Umwelt kein Nonvaleur; die Auflagen dafür werden weiter verschärft.

Nordamerikanische Güterbahnen produzieren zu äusserst tiefen Kosten. Laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts von 2007 betragen die Kosten für einen Tonnenkilometer € 0.01. Durch einen Lastwagen erbracht, schlägt dort die gleiche Leistung mit € 0.20 zu Buche. Diese Kostendifferenz wie auch die grossen Distanzen dürften Gründe für den hohen Bahnanteil am Warentransport von 45 Prozent sein. Lastwagen bewältigen bloss 30 Prozent des Güterverkehrs. In Europa ist die Kostendifferenz zwischen Schiene und Strasse geringer. Für einen Tonnenkilometer sind bei der Bahn € 0.11 zu berappen und beim Lastwagen € 0.14. Der Bahnanteil in der EU beträgt bescheidene 10,7 Prozent; auf der Strasse wird mit 45,6 Prozent das Vierfache dieser Leistung erbracht.

Länger, schwerer, langsamer
In Europa sind Reise- und Güterzüge in der Regel auf denselben Gleisen unterwegs. Schnelle Reisezüge geben den Takt an. In den zur Verfügung stehenden Lücken müssen Güterzüge je nach Rollmaterial mit Geschwindigkeiten von bis zu 120 km/h verkehren. In den Vereinigten Staaten sind, mit Ausnahme des Nordost-Korridors von Boston nach Washington D. C. oder von Vororten von Grossstädten, ausschliesslich Güterzüge unterwegs, die im Durchschnitt fünfmal so lang (3 Kilometer) und zehnmal so schwer (3000 Tonnen) als in Europa sind. Zur kostengünstigen Produktion tragen auch Standard-Diesellokomotiven bei.

Abgesehen von wenigen Ausnahmen, verkehren Güterzüge in Nordamerika mit Dieseltraktion. Heute werden sechsachsige Lokomotiven mit einer Leistung von 3250 Kilowatt eingesetzt, die von den Herstellern GE und EMD in grossen Stückzahlen produziert werden. Mit ihrem Gewicht von bis zu 190 Tonnen ermöglichen sie eine Anfahr-Zugkraft von bis zu 700 Kilo-Newton. Im Normalfall werden einem Güterzug mehrere Lokomotiven vorgespannt. Anfang 2010 wurde von Union Pacific versuchsweise ein 5,5 Kilometer langer intermodaler Zug von Texas nach Long Beach (Kalifornien) geführt. 7 Diesellokomotiven, verteilt über die Zugslänge, beförderten 1000 Standard-Container auf 200 Güterwagen. Die Komposition hatte ein Gewicht von rund 16 000 Tonnen. In der Schweiz müssten für die gleiche Anzahl Container mehr als 13 Züge eingesetzt werden.

Vierachsige europäische Elektrolokomotiven haben in der Regel eine Leistung von 5,6 bis 6,4 Megawatt mit einer Anfahr-Zugkraft von 300 Kilo-Newton bei einem Gewicht von 84 bis 88 Tonnen. Moderne Umrichterlokomotiven können die volle Anfahr-Zugkraft bis in einen Geschwindigkeitsbereich von 60 bis 80 km/h nutzen. Diese Leistungen sind nötig, um Güterzüge mit bis zu 75 km/h durch die Alpen zu befördern. Für einen Containerzug von 1600 Tonnen werden auf Steigungen von 26 Promille am Gotthard 3 Lokomotiven benötigt. Bei ähnlichen Steigungen verkehren Güterzüge in Kalifornien (Cajon-Pass, Tehachapi-Pass) mit bloss 25 bis 30 km/h.

In den kommenden Jahren werden die Umweltauflagen weiter verschärft. In den USA ist derzeit die Phase 3 der Emissionsgrenzwerte für Verbrennungsmotoren in Kraft, ab 2015 soll Phase 4 gelten. In Europa gelten ähnliche Werte (Stage III A bzw. III B). Um die Vorgaben einhalten zu können, steigern die Hersteller die Effizienz der Motoren, und sie optimieren den Verbrennungsprozess. In Phase 4 sollen die Abgase vom Feinstaub befreit werden. Um den Stickoxidanteil massiv zu reduzieren, wird Harnstoff als Katalysator in den Abgasstrom eingespritzt.

Neue Motoren in alten Loks
Auch auf nordamerikanischen Rangierfeldern findet eine interessante Entwicklungen statt. Für eine Leistung von bis zu 1500 Kilowatt werden von Nischenanbietern wie Railpower Technologies Corporation oder National Railway Equipment Co. bis zu 50 Jahre alte vierachsige Diesellokomotiven umgebaut. Auf dem Rahmen werden neue Führerkabinen und bis zu drei neue Standardmotoren von 500 Kilowatt mit elektronischer Steuerung installiert. Je nach Last wird der zweite oder gar der dritte Motor im Betrieb zugeschaltet. Dadurch kann ein effizienter und umweltschonender Betrieb realisiert werden.

Und wo steht die Eisenbahn diesbezüglich in der Schweiz? Hier wird das Streckennetz fast ausschliesslich elektrisch betrieben, und es wird in der Regel nach perfekten und weniger nach einfachen Lösungen gestrebt. Vor 10 Jahren wurde eine grössere Zahl von hydraulischen Diesellokomotiven (Am 843) für die letzte Meile des Güterverkehrs beschafft; in den nächsten Monaten werden sie mit modernen Zweikraft-Maschinen (Eem 923) ergänzt. Sie verkehren unter Fahrdraht elektrisch und in den Anschlussgleisen thermisch.

Urs Brotschi leitet an der ZHAW School of Engineering den Studiengang Verkehrssysteme.