Gourt Home::Gourt :: Geschichte des elektrischen Antriebs von Schienenfahrzeugen
Dieser Artikel behandelt die historischen Abläufe und Stationen bei der Einführung der elektrischen Traktion von Schienenfahrzeugen. Bevorzugt dargestellt werden hier neben den ersten Anfängen die Entwicklungen in Ländern, die einen besonders großen Anteil oder Umfang an elektrisch betriebenen Strecken haben. Pantograaf lichtrail.jpg
Technische Vorbedingungen
Für die Entwicklung elektrisch betriebener Schienenfahrzeuge waren vor allem drei effektiv funktionierende Komponenten erforderlich:
- ein elektromotorischer Antrieb
- Verfügbarkeit elektrischer Energie in passender Form und Menge
- ein entwickeltes Schienenfahrzeug-System
Das Motorprinzip
1821 entdeckte der dänische Chemiker Hans Christian Ørsted das Phänomen des Elektromagnetismus. Bereits im gleichen Jahr veröffentlichte Michael Faraday seine Arbeitsergebnisse über "elektromagnetische Rotation". Er konstruierte eine Vorrichtung, bei der ein elektrischer Leiter um einen festen Magneten rotierte und im Gegenexperiment ein beweglicher Magnet um einen festen Leiter. 1822 entwickelte Peter Barlow das nach ihm benannte Barlow-Rad Barlow's_Wheel. Der US-amerikanische Grobschmied Thomas Davenport entwickelte 1834 in Vermont einen Kommutatormotor erhielt am 25. Feburar 1837 das weltweit erste Patent auf den Elektromotor. Auf dem europäischen Kontinent wirkten Ányos Jedlik und Hermann Jacobi (1801 – 1874) in ähnlicher Weise wie Davenport an der Entwicklung des praxistauglichen Elektromotors. Jacobi stattete zudem in Sankt Petersburg 1838 ein sechs Personen fassendes Boot mit einem von ihm entwickelten 220 Watt starken Motor aus http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/geschichte/09emotor/emotor.htm. Damit war um 1837 / 1838 die Grundlage für einen elektromotorischen Antrieb bekannt und auch bis zur anwendungstauglichen Arbeitsmaschine entwickelt.Die elektrische Energie
Die elektrische Energie war zunächst nur in Batterien verfügbar, die in entsprechendem Raum- und Gewichtsumfang mitgeführt werden mussten. Von damals bis heute hat sich dabei Zink als effektiver und gut zu verarbeitender Grundbestandteil von elektrischen Batterien gezeigt. Es wurde bereits um 1720 in England in größerem Umfang gewonnen, Zinkhütten entstanden an vielen Orten und 1805 wurde in Belgien das erste Zinkwalzwerk errichtet. Die elektrische Energieversorgung war damit prinzipiell vorhanden, jedoch aufwendig. So verwandte Hermann Jacobi eine Zink-Platin-Batterie, die sich sehr kostenaufwendig zeigte.Der Kostenaufwand für eine elektrische Batterie betrug damals für die gleiche Arbeitsleistung ein Vielfaches von dem der in einer Dampfmaschine verfeuerten Kohle. Mit magnetischer Induktion wurde bereits ab 1832 z. B. von Hippolyte Pixii und Dal Negro in Generatoren Energie erzeugt, doch wurde dies zunächst nur als tauglich zum Betrieb von Lampen und für galvanische Zwecke nutzbar angesehen. Erst um 1866, als der Unternehmer Werner von Siemens mit den von ihm gebauten Generatormaschinen Strom erzeugte, wurde elektrische Energie in einer Menge und Größe verfügbar, der die Idee elektromotorischer Antriebe über den Status einer interessanten Spielerei hinauswachsen ließ.
Bezüglich der Stomart war zunächst nur Gleichstrom vorhanden, der sich zudem als einfach anwendbar zeigte und sich damit bei vielen Bahnen als "erste Wahl" etablieren konnte. Demgegenüber wurde auch früh sichtbar, dass der Drehstrommotor einen sehr einfachen und hoch effizienten Antrieb ermöglichte. Dies erforderte jedoch die Verwendung von Dreiphasenwechselstrom bzw. „Drehstrom“ und damit eine dreipoligen Stromzuführung, die aufwendig zu realisieren war. Dennoch wurden in der Anfangszeit vielfache Versuche unternommen, dies anzuwenden. In räumlich und zeitlich größerem Umfang erfolgte eine Drehstrom-Elektrifizierung jedoch letztlich nur bei der italienischen Ferrovie dello Stato. Der hochgespannte Einphasenwechselstrom zeigte sich zunächst problematisch, konnte aber mit niedrigen Frequenzen von etwa 17 Hz gut für den Bahnbetrieb verwendet werden. Es gab weder zeitlich noch (außer im Falle der italienischen Bahnen) regional spezifische historische Unterschiede in der Anwendung der einzelnen Stromarten.
Angetriebene Schienenfahrzeuge
Das Modell bzw. das Vorbild von maschinengetriebenen Schienenfahrzeugen war zwar seit dem Einsatz der Dampflokomotive durch Richard Trevithick 1804 präsent, jedoch hat es den Anschein, dass der elektrische Antrieb von Schienenfahrzeugen sich kaum auf diese Entwicklungen stützen musste. Zwar kommt das von C. G. Page entwickelte Triebfahrzeug dem bis dahin bekannten Lokomotiv-Modell sehr nahe mit zwei Elektromagneten, die in wechselnder Hin- und Herbewegung von Eisenstangen und Kurbelgetrieben die Räder wie in einer Kolbendampfmaschine drehten, jedoch wurde diese Linie für die Entwicklung elektrischer Schienenfahrzeuge nicht weiter verfolgt. Während zudem die dampfgetriebene Eisenbahn sich in ihrem Fahrzeugbestand stark an den zuvor für den Fernverkehr benutzten Postkutschen orientierte und für die ersten Lokomotiven beispielsweise die großen Holzspeichenräder der Postkutschen übernahm, war die Ausführung der ersten betriebstauglichen und der regulär betriebenen elektrischen Bahnen erkennbar mehr von zunächst muskelkraftgetriebenen Bergwerks-Grubenbahnen und von Pferde-Straßenbahnen für den Nahverkehrs-Bereich geprägt.Erste Anwendungsversuche mit Schienenfahrzeugen
Thomas Davenport in Vermont baute mit dem von ihm entwickelten Kommutatormotor 1835 ein Modell eines elektrisch angetriebenen spurgeführten Fahrzeugs auf einem einspurigen Schienenkreis von vier Fuß Durchmesser. Sein Modell war in hoher Abstraktion ausgeführt, es hatte zwei Schienen in Form von Kreisringen, die konzentrisch auf zwei Ebenen gelagert waren. Die innere, tiefergelegene Schiene diente als Fahrbahn für den Motorantrieb, die andere Schiene als reine Stromschiene http://www.memagazine.org/backissues/july99/features/blacksmith/67.jpg. Dieser Denkansatz blieb jedoch weitgehend unbeachtet.
Der Schotte Robert Davidson (1804 - 1894) Robert_Davidson baute 1837 oder 1838 in Aberdeen ein elektrisches Lokomotivmodell und später eine größere, „Galvani“ genannte Lokomotive, die auf der Ausstellung der „Royal Scottish Society of Arts“ 1841 vorgeführt und 1842 auf der Bahstrecke zwischen Edinburgh und Glasgow erprobt wurde. Der Motor soll nach einem ähnlichen Prinzip funktioniert haben, wie bei der 1851 entwickelten und weiter unten beschriebenen Lokomotive von C.G. Page. Das Fahrzeug erreichte eine Geschwindigkeit von vier Meilen pro Stunde, wobei jedoch keine weiteren Lasten gezogen oder Passagiere befördert werden konnten. Die verwendete Zink-Batterie zeigte sich im Betrieb als vierzigmal teurer als der vergleichbare Aufwand für die Kohle-Verfeuerung.
Es wird berichtet, dass die in einem Schuppen abgestellte 'Galvani' trotz ihrer erkennbaren Unterlegenheit aus Sorge um die damit entstehende Konkurrrenz von Dampflok-Maschinisten zerstört wurde. Davidson erlebte noch die Eröffnung des elektrischen Betriebes auf der Tunnelbahn der City & South London Railway, was ihn dazu veranlasste, sich auf seinen Geschäftskarten als „Robert Davidson. Father of the Electric Locomotive” zu bezeichnen.
In Frankfurt am Main gelang es 1840 Johann Philipp Wagner (dem Erfinder des „Wagnerschen Hammers“), einen kleinen, mit einem Elektromotor getriebenen Wagen mit Anhänger auf einem Schienenkreis von 20 Metern Umfang fahren zu lassen. Er wurde daraufhin beauftragt, eine funktionsfähige große „elektromagnetisch getriebene“ Lokomotive zu bauen, wofür ihm ein Betrag von 100.000 Gulden zur Verfügung gestellt wurde. Er scheiterte jedoch an der Umsetzung, angeblich mangels Kenntnissen über den Zusammenhang von Batteriekapazität und Antriebsleistung.
Der US-amerikanische Patentamts-Angestellte Charles Grafton Page (1812 - 1868) begann 1850 nahe Washington (D.C.) mit einem staatlichen Zuschuss von 20.000 Dollar den Bau einer von zwei Elektromotoren getriebenen Lokomotive. Die 15 kW starken „reciprocating“-Motoren bestanden prinzipiell aus jeweils zwei Spulen mit einem darin eingelassenen Stabanker. Dieser wurde durch wechselweises Einschalten der Spulen wie in einer Kolbendampfmaschine hin und her bewegt. Diese „reciprocating-“ bzw. oszillierende Bewegung wurde mit einer Kurbelstange auf die Treibräder eines dreiachsigen Wagens übertragen. Gespeist wurden die Motoren aus einer gewaltigen, 50 Elemente umfassenden Batterie, die den Wagen auf ein Gewicht von 12 Tonnen brachte. Bei der Probefahrt am 29. April 1851 erreichte diese Lokomotive kurzzeitig eine Geschwindigkeit von 31 km/h, doch durchbrennende Isolierungen und unter den Erschütterungen brechende Batterieelemente führten dazu, dass die Fahrt nach 40 Minuten weit vor dem Ziel abgebrochen werden musste.
Wirklich anwendungstauglich wurde der elektrische Schienenfahrzeugantrieb erst mit der Einführung einer ortsfesten Stromversorgung über die Fahrschienen oder eigene Fahrleitungen. Werner von Siemens baute 1879 in Berlin eine ursprünglich als Grubenbahn für Cottbus vorgesehene Schienenstrecke mit 50 cm Spurweite und eine vierrädrige Elektrolokomotive. Sie wurde von einem ortsfesten Dynamo über eine mittig im Gleis angebrachte isolierte Zuleitungsschiene mit Strom versorgt, während die Fahrschienen als Rückleitung des Stromkreises dienten. Diese Bahn zog auf der damaligen Gewerbeausstellung auf einem 300 Meter langen Rundkurs drei Wagen mit darauf montierten Holzbänken für je sechs Fahrgäste. Die Motorleistung der Lokomotive betrug 2,2 Kilowatt, sie erreichte ohne Last eine Geschwindigkeit von 13 km/h und mit den Anhängern eine Geschwindigkeit von 6 km/h. In vier Monaten wurden damit 90.000 Passagiere befördert.
Ähnliche Ausstellungsbahnen wurden bald darauf auch anderenorts präsentiert, so auf der Wiener Gewerbeausstellung 1880 von Béla Egger, einem früheren Mitarbeiter von Werner Siemens, sowie von Thomas Alva Edison 1883 auf einer Ausstellung in Chicago. Die Bahn auf der Wiener Ausstellung fuhr auf einer 1,5 Kilometer langen Strecke mit einem motorisierten Plattformwagen und einen angehängtem Sitzwagen hin und her; Edison ließ seine Bahn auf einem Rundkurs von 200 Metern fahren.
In der Folgezeit war es vor allem Werner von Siemens, der die Entwicklung elektrischer Bahnen vorantrieb und sich dabei nicht auf Deutschland beschränkte sondern auch Bahnen im Ausland initiierte (so die U-Bahn Budapest) und mit seinen Produkten belieferte (wie bei der City & South London Railway). Die von ihm gegründete Firma Siemens & Halske und deren Nachfolge-Gesellschaften bis zur heutigen Siemens Transportation Systems zeigten sich hier bis in die heutige Zeit ebenso innovativ.
Erste elektrische Bahnen
Triebwagen-Bahnen
Ernst Werner von Siemens.jpg Bei den meisten frühen kommerziell bzw. öffentlich betriebenen elektrischen Bahnen wurden zunächst straßenbahnartige Triebwagen verwendet. Dies ergab sich daraus, dass bei gleicher Leistung die Baugröße von Elektromotoren weit kleiner war, als die von Dampfmaschinen, somit also auf dem angetriebenen Schienenwagen stets noch Platz für Passagiere war.Nach der erfolgreichen Vorführung seiner elektrisch getriebenen Ausstellungsbahn trat Siemens mit dem Plan einer elektrischen Hochbahn durch die Leipziger Straße an die Stadt Berlin heran. Da dies jedoch abgelehnt wurde, baute Siemens daraufhin gewissermaßen als ebenerdige Hochbahn-Versuchsstrecke eine elektrische Straßenbahn in Lichterfelde bei Berlin und nahm am 16. Mai 1881 den Probebetrieb auf. Die 4,3 m langen Wagen fuhren auf einer 2,5 km langen Strecke mit einer amtlich verordneten Höchstgeschwindigkeit von 20 km/h. Die Stromaufnahme des 3,7 kW (5 PS) starken Motors erfolgte über beide Schienen. Die Räder bestanden aus Holzscheibenrädern mit eisernen Radkränzen, mit denen eine nur geringe Stromdurchleitung über die Achsen erfolgte. Auch die direkten Streuströme zwischen den Schienen durch den Boden wurden hingenommen. Die Stromzuführung für den Motor erfolgte von den Radkränzen mit Schleifkontakten. Ab 1883 verkehrte diese Bahn im regulären Betrieb zwischen der preußischen Kadettenanstalt in Zehlendorf und dem Regionalbahnhof Lichterfelde-Ost.
Weit überwiegend wurde in der Folge der elektrische Antrieb von Schienenfahrzeugen bei Straßenbahnen angewendet. Die Anforderungen, die der Straßenbahnbetrieb stellte, waren zur damaligen Zeit so gut mit zu bewältigen, dass es schnell zur Selbstverständlichkeit wurde, neue Straßenbahne mit einem elektrischen Antrieb auszustatten und bestehende Pferde- und Dampfstraßenbahnen darauf umzurüsten.
In den USA baute Frank Julian Sprague nach wesentlichen Verbesserungen an elektrischen Motoren 1888 einen elektrisch getriebenen „Streetcar“ mit einer dazugehörigen Oberleitung und errichtete damit in Richmond für die ‘’Richmond Union Passenger Railway’’ das erste erfolgreiche größere elektrische Straßenbahnsystem, das insgesamt 40 angetriebene Wagen umfasste, von denen 30 gleichzeitig auf der 20 km umfassenden elektrischen Strecke fahren konnten. Dabei wurden auf den Hügeln von Richmond Steigungen bis 10 % bewältigt, was sich als überzeugender Prüfstein für die Anwendung in anderen Städten erwies.
Die Londoner U-Bahn-Lokomotiven
Erst unter beengten Verhältnissen wie bei der U-Bahn London oder bei größerem Leistungsbedarf ergab sich die Hinwendung vom Triebwagen mit Fahrgast-Mitnahme zur Lokomotov-Bauweise des Triebfahrzeugs. Erstmals scheinen reine Elektrolokomotiven im kommerziellen öffentlichen Betrieb sowie auch in größerem Umfang auf der von der City & South London Railway (CSLR) errichteten U-Bahnstrecke eingesetzt worden zu sein. Hierfür wurden 1889 zwei Versuchslokomotiven beschafft, von denen die „No. 1“ direkt auf die Achse wirkende Motoren und die „No. 2“ Getriebemotoren hatte, deren letztere jedoch als zu geräuschvoll befunden wurden. Die “No. 1“ hatte zwei Achsen mit jeweils eigenem Motorantrieb, war 14 Fuß (ca. 4,2 Meter) lang und wog 12 Tonnen. Jeder Motor entwickelte jeweils etwa 50 h.p., also etwa 36 kW . Weitere zwölf Lokomotiven wurden daraufhin nach dem Muster der ersten Lokomotive beschafft und ab 1890 in Betrieb genommen. Alle 14 Lokomotiven wurden im mechanischen Teil von Beyer-Peacock gebaut und mit einer elektrischen Ausrüstung von Mather & Platt versehen. Die zweiachsigen Maschinen hatten jeweils einen Motor für jede Achse, der Führerstand auf den kurzen Fahrzeugen erstreckte sich über die ganze Länge mit je einer Tür am Fahrzeugende. Die Fahrerposition befand sich an dem Ende, an dem auch der Fahrschalter sowie die Bremssteuerung untergebracht waren.Die Loks konnten drei Wagen mit einer Geschwindigkeit von 25 mph (ca. 40 km/h) auf ebener Strecke befördern, hatten jedoch Schwierigkeiten mit schwer beladenen Zügen auf Steigungen. Die Lokomotiven führten neben eigenen Handbremsen auch Luftbehälter für das Luftdruckbremssystem des ganzen Zuges mit. Diese wurden in Ermangelung eines eigenen Kompressors jeweils an der Station Stockwell mit Druckluft gefüllt. An Endhaltestellen musste für die Rückfahrt jeweils eine andere Lokomotive an das zuvor hintere Ende des Zuges gekoppelt werden. Wegen des hohen Betriebsaufkommens wurden zwei weitere Lokomotiven Nr. 15 und 16, diesmal von Siemens, beschafft, deren elektrische Ausrüstung und Motoren sich dann als weniger anfällig gegenüber den häufig auftretenden Überhitzungen und Funkenüberschlägen am Kommutator zeigten.
1895 wurden vier weitere Maschinen bei verschiedenen Unternehmen beschafft. Die wiederum danach gebauten und weiter verbesserten Lokomotiven Nr. 21 und 22 wurden dann die Prototypen für das letzte große Baulos mit den Nummern 23 bis 52, die sämtlich von der Firma Crompton gebaut wurden. Die lokbespannten U-Bahn-Züge blieben in Betrieb, bis im November 1923 die Linie zur Überholung und Tunnelvergrößerung geschlossen wurde. Die bis dahin 44 betriebsfähigen Lokomotiven der Linie wurden danach durch Londoner Standard- EMU –Triebzüge (EMU = Electrical Multiple Unit) ersetzt. Die frühere Lok Nr. 13 wurde zuerst als “Nr. 1“ im Science Museum ausgestellt und ist jetzt (2006) im „Acton store“ des London Transport Museum zu sehen. Auch andere Londoner Tunnelbahngesellschaften verwendeten zunächst elektrische Lokomotiven, so fuhren ab 1900 auf der Central London Railway 44 Tonnen schwere vierachsige Lokomotiven mit Einzelachsantrieb, auch die Metropolitan Railway fuhr ab 1902 mit elektrischen Lokomotiven.
Bevorzugte Elektrifizierung in alpenländischen Regionen
Der Erste Weltkrieg 1914-1918 brachte in Europa Versorgungsengpässe bei Kohle für den Dampflokbetrieb. Elektrizität als alternative Energie war daher vor allem dort eine willkommene, wo sie günstig ohne teure Materialimporte zu erzeugen war. Dies war vor allem in den europäischen Alpenländern mit der Energieerzeugung aus Wasserkraft der Fall. Der Bahnbetrieb mit Elektrotraktion setzte sich daher vor allem ab 1918 in Österreich, der Schweiz, Bayern, Norditalien und der französischen Alpenregion durch.Um einen möglichst reibungslosen Betrieb zu erreichen, war es natürlich sinnvoll im länderüberschreitenden Verkehr genauso wie bei der Spurweite ein einheitliches Stromsystem zu haben. Die Verwaltungen der Bayerischen und der Badischen Staatseisenbahnen sowie auch der Preußisch-Hessischen, kamen daher überein, ihre Vollbahnen ausschließlich mit Einphasenwechselstrom 15 kV 16 2/3 Hz zu elektrifizieren. Das "Übereinkommen betreffend die Ausführung elektrischer Zugförderung" wurde auf Anregung des Ministerialdirektors in der Bayerischen Staatsbahnverwaltung Dr. Dr. Bernhard Gleichmann getroffen. Es trat am 28. Januar 1913 in Kraft. Dem Übereinkommen traten später auch die Staatsbahnen Österreichs und der Schweiz sowie auch Norwegens und Schwedens bei. In der Folge zeigte sich eine teils technische, teils organisatorisch engere Verflechtung der elektrischen Bahnbetriebe zwischen Deutschland, Österreich, der Schweiz und Italiens.
Einzelne Länder
Deutschland
Nach der Eröffnung der ersten öffentlichen elektrischen Bahn am 16. Mai 1881, der Straßenbahn von Lichterfelde nach Zehlendorf bei Berlin folgten weitere elektrische Straßenbahnen, so in Frankfurt am Main und Halle (Saale). 1895 wurde auf der 4,3 km langen Bahnstrecke Meckenbeuren-Tettnang im Württemberg der Betrieb mit elektrischen Triebwagen aufgenommen. Sie gilt in Deutschland als erste elektrisch betriebene Vollbahn. 1901 wird nach langjährigen Vorbereitungen die Wuppertaler Schwebebahn eröffnet. Sie fährt mit 600 Volt Gleichstrom, der aus einer Stromschiene neben der Fahrschiene zugeführt wird. In Berlin wurde am 15. Februar 1902 die erste 5 km lange elektrisch betriebene Hochbahnstrecke vom Stralauer Tor bis zum Potsdamer Platz (– der späteren U-Bahn Berlin) unter Führung des für den preußischen Eisenbahnbetrieb zuständigen Ministers für öffentliche Arbeiten (August von der Heydt) mit einer Sonderfahrt in Betrieb genommen. Bauherr und Eigner war die "Gesellschaft für elektrische Hoch- und Untergrundbahnen in Berlin“, die zuvor am 13. April 1897 unter Beteiligung der Firma Siemens & Halske und der Deutschen Bank gegründet wurde. Dem Berliner Beispiel folgte 1906 der Hamburger Senat mit einem Bauauftrag für eine Hamburger Hochbahn an Siemens & Halske und die AEG in Berlin.1899 schlossen sich Siemens & Halske, die AEG, zwei Großbanken, die preußische Administration und weitere Firmen in der Studiengesellschaft für Elektrische Schnellbahnen (St.E.S.) zusammen, um den elektrischen Bahnbetrieb bei hoher Geschwindigkeit zu erforschen. Für die praktischen Versuche wurde der 33 km lange Abschnitt Marienfelde - Zossen auf der Königlich Preußischen Militäreisenbahn bei Berlin mit einer dreipoligen Drehstrom-Oberleitung versehen. Im Jahr 1903 erreichten mehrere Versuchsfahrzeuge Geschwindigkeiten über 200 km/h, davon ein Drehstrom-Triebwagen von Siemens 210 km/h. Zu einer weiteren praktischen Nutzanwendung der Drehstromtechnik für geplante Schnellverkehrsstrecken kam es jedoch auf Grund politischer, technischer und wirtschaftlicher Probleme in Deutschland nicht und die St.E.S. wurde 1920 aufgelöst.
1904 erschien erstmals eine Elektrolokomotive für den regulären Bahnbetrieb mit Einphasen-Wechselstrom. Sie verkehrte auf der Ammertalbahn (Bayern) zwischen Murnau und Oberammergau mit einer Stromversorgung von 5,5 kV und 16 Hz. Diese Lok LAG 1 der Lokalbahn Aktien-Gesellschaft (LAG) wurde später bei der Reichsbahn als Baureihennummer E 69 01 geführt.
Die Cöln-Bonner Kreisbahnen (CBK, spätere Köln-Bonner Eisenbahnen KBE) ließen 1905 die im Bau befindliche Rheinuferbahn durch die Siemens-Schuckert-Werke mit 990 V Gleichstrom elektrifizieren. Am 11. Januar 1906 wurde der elektrische Schnellverkehr mit anfangs 70 km/h auf der ursprünglich 28,3 km langen Strecke aufgenommen. Versorgt wurde die Strecke in drei Abschnitten von einem Kraftwerk in der Mitte der Strecke. Für jeden der Speiseabschnitte standen außerdem Akkumulatorbatterein mit einer Kapazität von je 300 Ah für einen Notbetrieb bereit. An den Streckenenden gingen die Züge in die damals mit jeweils 550 V elektrifizierten Straßenbahnnetze in Köln und Bonn über.
Am 28. Oktober 1912 wurde die Mittenwaldbahn als elektrische Lokalbahn eröffnet und gemeinsam von den Staatsbahnen Österreichs und Bayerns betrieben. Am 15. April 1914 folgte die Aufnahme des elektrischen Betriebs auf der 5 km langen Strecke Salzburg – Freilassing, die auf bayerischer Seite 35 Kilometer weiter bis Berchtesgaden führte.
Von der preußischen Eisenbahndirektion Altona wurde 1907 die Hamburg-Altonaer Stadt- und Vorortbahn mit einer Oberleitung für den elektrischen Betrieb versehen. Zur Anwendung kam Einphasenwechselstrom mit einer Spannung von 6,6 kV und einer Frequenz von 25 Hz aus einem bahneigenen Kohlekraftwerk, das auch eine Strecke der Altonaer Hafenbahn mitversorgte. Am 1. Oktober 1907 kamen die ersten Elektrotriebzüge zum Einsatz, die aus zwei kurzgekuppelten motorisierten Abteilwagen bestanden. Sie hatten zweiachsige motorisierte Drehgestelle unter den beiden mit Führerständen versehenen Frontseiten und ein mittiges Jakobsdrehgestell. Ab 1934 wurde daraus die elektrische S-Bahn Hamburg.
Am 9. Juni 1913 bewilligte der Preußische Landtag 25 Millionen Mark, mit denen für den Personenzugdienst drei zweiachsige Triebgestelle (EB 1 bis EB 3) bei der AEG und zehn vierachsige Lokomotiven bei Maffei-Schwartzkopff (Wildau), sowie vier (A1)(1A) Triebwagen (spätere DRG-Baureihe ET 88) bei den Siemens-Schuckert-Werke (SSW) in Auftrag gegeben wurden. Das 1913 mit den Bahnverwaltungen von Baden und Bayern für Vollbahnen vereinbarte System von 15 kV, 16 2/3 Hz kam in Preußen auf den Strecken Dessau-Bitterfeld und Niedersalzbrunn-Halbstadt zur Anwendung. Der Beginn des Weltkrieges unterbrach jedoch die Weiterentwicklung. Die bis 1914 gelieferten Fahrzeuge wurden auf den Strecken Dessau-Bitterfeld, Hirschberg-Königszelt und Niedersalzbrunn-Halbstadt erprobt.
Auf der Berliner S-Bahn fährt am 8. August 1924 erstmals ein elektrisch getriebener Zug vom Stettiner Bahnhof nach Bernau bei Berlin. Um 1930 sind bereits etwa 270 km S-Bahn-Strecken in Berlin elektrifiziert. Als Stromsystem werden 750 Volt Gleichstrom aus einer neben dem Gleis angeordneten Stromschiene verwendet. Für die Hamburger S-Bahn, hervorgegangen aus der oben erwähnten Hamburg-Altonaer Stadt- und Vorortbahn entschied die Reichsbahn 1937, das Berliner System zu übernehmen. Um eine bessere Anfahrbeschleunigung zu ermöglichen, wurde in Hamburg ein Stromsystem mit 1.200 Volt verwendet. Die ersten gleichstrombetriebenen Züge der neuen Baureihe ET 171 begannen im Juli 1940 den fahrplanmäßige Betrieb parallel zu den weiterhin verkehrenden Wechselstromzügen. Aufgrund des 2. Weltkriegs endete dieser Mischbetrieb erst 1955.
Zwischen dem ersten und dem zweiten Weltkrieg erfolgte der Ausbau des elektrisch betriebenen Netzes der neuen Reichsbahn vor allem im süddeutschen Raum. Nach dem zweiten Weltkrieg reichten in der Bundesrepublik Deutschland die vorhandenen Elektrolokomotiven für den Betrieb des süddeutschen Netzes zunächst aus, doch 1950 beschließt die Deutsche Bundesbahn die Neubeschaffung weiterer Elektrolokomotiven, woraus sich das elektrische Einheitslokomotivprogramm entwickelt.
Hermann Kemper begann 1922 mit Untersuchungen zu elektromagnetisch schwebenden Bahnen und erhielt dafür am 14. August 1934 das deutsche Reichspatent 643316 zugesprochen. Die Weiterentwicklung wurde jedoch durch den 2. Weltkrieg abgebrochen. und erst in den späten 1960er Jahren wieder aufgenommen. 1971 führte die MBB in München-Allach das Versuchsfahrzeug Transrapid 2 vor, 1979 wurde auf der Internationale Verkehrsausstellung in Hamburg die weltweit erste für Personenverkehr zugelassene „Magnetbahn“ präsentiert, 1983 in Berlin eine 1,6 km lange so genannte M-Bahn für den Nahverkehr gebaut, die Trasse jedoch 1992 wieder abgebrochen. Da der Einsatz und Betrieb in Deutschland wegen der hohen Kosten und der mangelnden Verknüpfbarkeit der Trasse mit den anderen Verkehrsträgern umstritten ist, wurde bislang lediglich einmal eine größere Anlage (32 km) für die chinesische Stadt Shanghai erstellt ( Transrapid Shanghai).
Ab 1986 begann die Deutsche Bundesbahn Experimente mit dem elektrischen Hochgeschwindigkeitszug InterCityExperimental, die zum heutigen ICE-System führten, das am 2. Juni 1991 seinen Betrieb aufnahm.
Tafel Recklinghausen.jpg Seit Anfang der 1990er Jahre werden die Einheitslokomotiven zunehmend durch modernere elektrischen Triebfahrzeuge ersetzt, wobei eine Rückkehr zu effizienten und wartungsarmen Drehstrommotoren erfolgt. Die Stromversorgung bleibt wie bisher der hochgespannte Einphasenwechelstrom, der jedoch mit Stromrichtern in der Lokomotive zu Dreiphasenwechselstrom umgeformt wird, so in den Lok-Baureihen von Bombardier TRAXX und den von Siemens ausgerüsteten Eurosprinter-Klassen.
In den 1960er Jahren wurde die Elektrifizierung des Streckennetzes forciert, 1963 war der Umfang der elektrifizierten Strecken bei der Deutschen Bundesbahn auf 5000 km, bei der Deutsche Reichsbahn der DDR auf ca. 1500 km angewachsen. Im Jahr 2004 waren im vereinigten Deutschland von 46.000 km Normalspur-Strecken etwa 20.000 km elektrifiziert. Der „Elektrifizierungsgrad“ ist damit zwar geringer als in manchen anderen Ländern, dennoch hat das deutsche Streckennetz nach dem russischen den größten Umfang eines elektrischen Bahnstreckennetzes.
Schweiz
Die erste elektrische Bahn in der Schweiz war die Tramway Vevey-Montreux-Chillon, die am 6. Juni 1888 ihre 10 km lange Strecke in Betrieb nahm. Für den Eisenbahnbetrieb wurden 1895 von Charles Eugene Lancelot Brown, Sohn des Gründers der Schweizerischen Lokomotiv- und Maschinenfabrik Winterthur (SLM), zusammen mit Walter Boveri bereits Versuchsfahrten mit einem Drehstromwagen durchgeführt.Die 1891 gegründete BBC elektrifizierte 1899 die Bahn von Burgdorf (Emmental) nach Thun mit Drehstrom von 750 Volt und 40 Hertz. Die dafür gebauten Lokomotiven der Klasse D 2/2 hatten eine Leistung von 220 kW, zwei Geschwindigkeitsstufen von 18 und 36 km/h und wogen 29,6 Tonnen. 1897 wurde das erste Teilstück der Gornergrat-Zahnradbahn bei Zermatt fertiggestellt und mit einer Drehstromlokomotive in Betrieb genommen. Auch die 1898 gebaute Jungfraubahn wird bis heute mit Drehstrom und Doppeldraht-Oberleitung betrieben.
Im Jahr 1906 stand die Inbetriebnahme des damals mit knapp 20 km längsten Tunnels der Welt am Simplon bevor. Hierfür übernahm die inzwischen im schweizerischen Baden gegründete Brown, Boveri & Cie (BBC) auf eigene Rechnung die Elektrifizierung des 22 km langen Abschnittes Brig–Iselle di Trasquera mit Drehstrom von 3300 Volt 16 2/3 Hertz. Damit sollten die Vorteile des Elektrobetriebs unter Beweis gestellt werden mit der Erwartung weiterer Aufträge von den Schweizerischen Bundesbahnen (SBB). Für diesen hauptsächlich im Tunnel gelegenen Streckenabschnitt wurden von den SBB drei Elektrolokomotiven von der Veltlin-Bahn der italienischen Ferrovie dello Stato angemietet, bis eigene Drehstromloks in Dienst gestellt werden konnten. Mit der Übernahme eigener Lokomotiven 1908 wurden auch die elektrischen Anlagen von der BBC übernommen.
Ein Versuchsbetrieb mit Einphasenwechselstrom-Motoren fand ab 1905 auf der stillgelegten SBB-Strecke Seebach–Wettingen statt. Der Wechselstrom-Reihenschlussmotor zeigte sich bis dahin noch als problematisch mit den hohen Spannungen im Bahnbetrieb, die vor allem Funkenüberschläge am Kommutator erzeugten. Die Stromfrequenz war zunächst noch die üblichen 50 Hz. Aus Versuchen gewann man die Erkenntnis, dass eine niedrigere Frequenz von 16 2/3 Hz (= 50/3) einen größeren Nutzen versprach. Die SBB konnte sich jedoch vorerst nicht dazu entschließen, die Anlage zu übernehmen. So wurde der Versuchsbetrieb Mitte 1909 eingestellt, die Oberleitung wieder abgebaut und die Strecke mit Dampfbetrieb reaktiviert. Erst 1944 erfolgte eine erneute Elektrifizierung.
Im Jahre 1913 bewilligte der Verwaltungsrat der SBB eine Kreditaufnahme für die Elektrifizierung der Gotthardstrecke Erstfeld-Göschenen mit Einphasen-Wechselstrom. Wegen dem Ausbruch des Ersten Weltkriegs 1914 wurden die Vorarbeiten jedoch vermindert weitergeführt. So fuhr der erste elektrisch geführte Zug auf dieser Strecke erst am 7. Juli 1919 von Thun her in die Bundeshauptstadt ein. Die Fahrleitung im Gotthard-Tunnel wurde erstmals m 1. Juli 1920 von den Generatoren im Kraftwerk Ritom mit halber Spannung 7500 V gespeist. Die Elektrifizierung schritt in der Folge beidseits des Tunnels nach Süden und Norden vorwärts. Am 29. Mai 1921 wurde auf der Strecke Erstfeld – Bellinzona der elektrische Betrieb aufganommen. Ein Jahr später befand sich die ganze Strecke Luzern – Chiasso im elektrischen Betrieb.
Der mit Drehstrom betriebene Teil der Simplonlinie wurde erst im März 1930 auf das mittlerweile auch in der Schweiz bevorzugte Einphasen-Wechselstromsystem umgestellt. Mit der Umstellung wurde gleichzeitig auch die anschließende FS-Strecke in Italien zwischen Iselle und Domodossola mit dem Schweizer Wechselstromsystem ausgerüstet, auf welchem seither ausschließlich SBB-Fahrzeuge elektrisch verkehren. Das gesamte Netz der schweizerischen Staats- und Privatbahnen von insgesamt 4527 km (davon rund 1300 km in Meterspur) ist heute zu 98 % elektrifiziert.
Österreich-Ungarn
Nach dem ersten elektrischen Bahnbetrieb mit einer Ausstellungsbahn auf der Wiener Gewerbeausstellung 1880 wurde die neu gebaute schmalspurige so genannte Brühler Bahn der Südbahngesellschaft von Mödling nach Hinterbrühl auf Anregung der Firma Siemens & Halske für den elektrischen Betrieb ausgerüstet. Die Eröffnung des Betriebes erfolgte im Oktober 1883.In Prag (damals noch zu Österreich gehörend) erhielt am 11. Mai 1891 der Ingenieur Franz Krzik vom Handelsministerium die Bewilligung zum Bau einer elektrischen Bahn von der Belvedere-Anhöhe bis zum Tiergarten Bubenc sowie 1893 die Konzession zu deren Fortsetzung bis zum Schloss Bubenc, insgesamt eine Streckenlänge von 1,5 Kilometer, die Stromversorgung erfolgte durch zwei Generatoren von je 48 Kilowatt Leistung.
Die nächste elektrische Eisenbahn in Österreich wurde die normalspurige ehemalige Pferdebahn Baden–Helenental–Rauhenstein bei Wien (Streckenlänge rund 3,2 km). Der elektrische Betrieb wurde am 16. Juli 1894 aufgenummen, ebenso am 22. Mai 1895 auf der Strecke Baden–Vöslau (Streckenlänge knapp 5 km). Beide Bahnstrecken wurden 1897 von der "Actiengesellschaft der Wiener Lokalbahnen" (WLB) übernommen. Es folgte am 13. August 1894 die Inbetriebnahme der meterspurigen elektrischen Lokalbahn im Kurort Gmunden mit bis zu 94 Promille Steigung.
In Budapest (damals noch zu Österreich gehörend) nahm 1896 die 3,6 km lange Untergrundbahn ihren Betrieb auf; sie war die erste normalspurige und elektrische U-Bahn des Kontinents. Die elektrischen Triebwagen wurden von Siemens & Halske ausgerüstet, der Historie zufolge engagierte sich Siemens hier nach der Ablehnung der U-Bahn-Pläne für Berlin, um die Effektivität dieses Bahnsystems zu beweisen.
1899 ließ die Budapester Maschinenfabrik Ganz & Cie unter dem Chefkonstrukteur Kálmán Kandó eine 1,5 km lange Versuchs-Bahnstrecke auf der Altofener Donauinsel für den Betrieb mit 3000 Volt Drehstrom anlegen. Als Ganz & Cie. um 1900 für die Munitionsfabrik Wöllersdorf bei Wiener Neustadt ein Kraftwerk einrichtete, wurde das mit dem Auftrag verbunden, die dazugehörende Werksbahn zu elektrifizieren. Obwohl hierfür eine Spannung von 300 bis 500 Volt genügt hätte, stattete man sie als Versuchsträger mit 3000 Volt aus. Die dabei gewonnenen Erfahrungen wurden bei der späteren Elektrifizierung der italienischen Bahstrecken verwertet.
Am 26. Oktober 1912 führten die Kaiserlich-königlichen österreichischen Staatsbahnen den elektrischen Betrieb zwischen Innsbruck und Scharnitz an der deutschen Grenze ein. Zwei Tage später wird auch auf bayerischer Seite der elektrische Betrieb auf der Mittenwaldbahn bis Garmisch mit österreichischen C1'-Lokomotiven der Baureihe 1060 aufgenommen.
Am 15. April 1914 folgt die Aufnahme des elektrischen Betriebs auf der 5 km langen Strecke Salzburg – Freilassing und auf deutscher Seite 35 km weiter bis Berchtesgaden. Im heutigen Österreich sind von ca. 5500 km Normalspur-Strecken etwa 3500 km elektrifiziert.
Italien
Die Eisenbahngesellschaft Rete Adriatica (RA) eröffnete in Norditalien 1902 die Veltlinbahn, die als erste mit Hochspannung elektrifizierte Hauptbahnlinie der Welt konzipiert war. Die Firma Ganz & Cie aus Budapest lieferte dafür die Versorgung mit Drehstrom von 3000 Volt und 15,6 Hz. Zunächst wurden einige vierachsige Bo’Bo’-Triebwagen und kleinere Loks eingesetzt, ab 1905 drei 1’C’1-Drehstromlokomotiven (Type 360) von Ganz & Cie.Die Strecken von Lecco (Comer See) über Colico nach Sondrio, mit einer Zweiglinie von Colico nach Chiavenna und einer Erweiterung bis Tirano (Anschluss an die Rhätische Bahn) waren die ersten Linien des späteren norditalienischen „Trifase“- Drehstromnetzes, das sich bis Piemont, Ligurien, Trentino und Südtirol erstreckte. Auch die Tendabahn war von 1935 bis 1940 mit diesem System elektrifiziert. Die Oberleitung des italienischen „Trifase“-Netzes bestand aus Doppelleitungen und der Fahrschiene als drittem Phasenleiter für den Dreiphasenwechselstrom. Die Lokomotiven hatten demgemäß Stromabnehmer mit paarigen, gegeneinander isolierten Bügeln. Da die ersten Lokomotiven mit Asynchronmotoren fuhren, waren die Geschwindigkeiten zunächst nur umschaltbar, nicht aber stufenlos regelbar. Gängige Geschwindigkeits-Stufen waren 35, 50, 75 und 100 km/h
Die Rete Adriatica (RA) und ihr Netz wurde von der 1905 gegründeten Staatsbahn (Ferrovie dello Stato (FS) übernommen. Die Trifase-Epoche ging in Italien erst im Mai 1976 zu Ende. Spätestens ab diesem Zeitpunkt waren bzw. wurden alle italienischen Trifase-Linien auf Gleichstrom mit 3000 Volt umgestellt, etliche Linien bereits früher: der italienische Teil der Brenner-Strecke z. B. schon 1965. Von 18.000 km Normalspur-Strecken sind jetzt etwa 11.000 km elektrifiziert.
Frankreich
In Frankreich erschien 1903 bei der Kohlenminen-Bahn Chemin de Fer de La Mure von La Mure nach Saint-Georges-de-Commiers bei Grenoble als erste elektrische Lokomotive die E1 "Le Drac" (benannt nach dem neben der Strecke liegenden Fluss). Die 50 Tonnen schwere Maschine hatte vier Achsen mit Einzelachsantrieb, deren vier Motoren zusammen 500 PS (ca. 367 kW) leisteten. Das Stromsystem bestand aus einem Dreileiter-Gleichstromsystem mit einer positiven 1200 Volt–Phase, einer negativen 1200 Volt –Pase und einem „Nullleiter“ zwischen den beiden Spannungen. Die Versorgung erfolgte über eine zweipolige Oberleitung mit zwei Stromabnehmern und den Fahrschienen als „Nullleiter“. Damit konnten hohe Leistungen übertragen, zugleich jedoch die Spannung der Fahrmotoren in tragbaren Grenzen gehalten werden. Die Lok war im Hinblick auf die Talfahrt mit 600 Metern Höhenunterschied auf 30 Kilometern Streckenlänge mit drei verschiedenen Bremssystemen ausgestattet: Kurbel-Handbremse, stufig regelbare Vakuumbremse und eine elektrische Bremse. Diese Lokomotive konnte auf der Bergfahrt 20 leere Waggons (das heißt 100 Tonnen) und bei Talfahrt 300 Tonnen mit einer Geschwindigkeit von 22,5 km/h ziehen. Vier ähnliche Maschinen wurden zwischen 1905 und 1909 geliefert und versahen bis 1933 ihren Dienst.In der Folge etablierten sich in Frankreich jedoch 1500 Volt Gleichstrom in südlichen Regionen und 25.000 Volt / 50 Hz Einphasenwechselstrom auf Strecken im Norden und den TGV-Schnellstrecken als verbreitete Bahnstromsysteme.
In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts zeigte sich Frankreich neben Japan als Vorreiter für hohe Geschwindigkeiten mit elektrischen Zügen. Die vierachsige Lok BB 9004 und die sechsachsige CC 7107 erreichten 1955 bei Versuchsfahrten jeweils unabhängig voneinander eine Höchstgeschwindigkeit von 331 km/h. 1981 erreichte ein TGV-Triebzug 380 km/h und wiederum 1990 der TGV-Atlantique Nr.325 515,3 km/h. Von den rund 29.350 km Normalspur-Bahnstrecken in Frankreich sind heute fast genau die Hälfte (14.480 km) elektrifiziert.
USA
Mit der 1888 von Frank Julian Sprague gegründeten “Sprague Electric Railway & Motor Company“ und der in Richmond aufgebauten elektrischen Straßenbahn nahm die elektrische Traktion in den USA ihren Anfang. Um 1889 befanden sich 110 elektrische Bahnen mit Spragues Ausrüstung im Bau oder in der Planung. Edison, der teilweise Spragues Ausrüstungen anfertigte, kaufte 1890 die erfolgreiche Gesellschaft auf. Um 1905 waren in den USA etwa 30.000 km Strecken für Spragues „Streetcars“ elektrifiziert.Die in Chicago 1892 erbaute Hochbahn Chicago & South Side Rapid Transit wurde 1895 auf elektrischen Betrieb umgestellt. Weitere neue Metro-Systeme in anderen Städten folgten darauf. MILW EP-2.jpg]] Im Fernverkehrs-Eisenbahnwesen der USA beherrrschten in der Folgezeit jedoch weit überwiegend die Dampflokomotiven das Feld, das sich in den späten 1940er Jahren weitgehend unmittelbar dem Diesellokomotiven-Betrieb zuwandte. Der bemerkenswerteste Umfang einer Elektrifizierung wird der Chicago, Milwaukee, St. Paul and Pacific Railroad zugeschrieben, die zwischen 1914 und 1917 einen 705 km langen, steigungsreichen Abschnitt in den Rocky Mountains im Bundesstaat Montana und 1919 einen weiteren Abschnitt im Kaskadengebirge im Bundesstaat Washington an hölzernen Masten elektrifizierte. Begünstigt wurde das Vorhaben durch Wasserkraft-Elektrizitätswerke in den Bergen. Den Betrieb nahm man mit 3.000 V Gleichstrom auf.
Die beiden elektrischen Strecken wurden nie verbunden, diese insgesamt 656 Meilen (1.056 km) stellten den größten Umfang einer elektrifizierten Eisenbahn in den USA dar, der jedoch äußerst bescheiden war gegenüber dem Gesamtstreckennetz von damals etwa 700.000 km. Auch der in den 1930er Jahren elektrifizierte Nordostkorridor schien nur ein Versuchsprojekt zu sein. Die später bevorzugten Diesellokomotiven in den USA hatten allerdings durchweg einen dieselelektrischen Antrieb, fuhren bzw. fahren also letztlich auf fast allen Strecken mit elektrischen Fahrmotoren.
Großbritannien
Obwohl schon früh in bedeutendem Umfang elektrische Triebfahrzeuge bei der Londoner U-Bahn eingesetzt wurden, ist das britische Eisenbahnsystem nur in vergleichsweise geringem Umfang elektrifiziert. Historisch begründet ist dabei zudem eine Aufteilung in zwei Stromsysteme. Das kleinere und ältere Südnetz hat seit 1931 Strecken mit seitlich angeordneter Stromschiene mit 660 Volt Gleichstrom-Versorgung, später wurden auch die Spannungen 750 und 850 Volt verwendet.Auf einigen Strecken nördlich der Themse sowie den Eurostar-Verbindungen wird dagegen das seit 1954 aufgebaute 25 kV-Einphasenwechselstromsystem mit einer Frequenz von 50 Hz und mit Oberleitungen verwendet. Die britischen Eurostar-Züge können sowohl im Stromschienen-als auch im Oberleitungsbetrieb und mit verschiedenen Oberleitungs-Spannungen fahren (Mehrsystemfahrzeug).
Von den insgesamt 17.000 km Bahnstrecken des Vereinigten Königreichs sind heute 5300 km elektrifiziert (2004).
Japan
Die Tokyo Electric Light Company baute im Mai 1890 eine 400 Meter lange Strecke mit der Spurweite von 1372 auf der Industrie-Ausstellung im Ueno Park in Tokyo. Dort fuhren zwei aus den USA von J. G. Brill & Co. importierte elektrische Triebwagen als erste elektrisch betriebene Bahn in Japan.Ein regulärer kommerzieller Betrieb wurde 1895 von der Kyoto Electric Railway mit Triebwagen und 500 V-Gleichstrom über eine Oberleitung aufgenommen. Die erste Strecke, die von Dampfbetrieb auf elektrischen Betrieb umgestellt wurde, war 1904 die 11 Kilometer lange Strecke der Kobu Railway von Iidamachi nach Nakano.
Am 1. Oktober 1964 eröffneten die Japanese National Railways zwischen der Hauptstadt Tokio und dem 515,4 km entfernten Osaka eine in ihrer Art völlig neue elektrische Hochgeschwindigkeitsbahn, die nicht nur punktuell sondern auf der ganzen Strecke die maximale Höchstgeschwindigkeit fuhr. Sie wurde zum Vorbild für die französischen TGV und den deutschen ICE. Weit überwiegend besteht das japanische Eisenbahnnetz aus 20.000 km Kapspur-Strecken, von denen 13.000 km elektrifiziert sind. Die etwa 3200 km Normalspur-Strecken des Shinkansen- Schnellbahnnetzes werden ausschließlich elektrisch betrieben.
Chronologische Übersicht erster elektrischer Bahnen
Die folgende Tabelle enthält die ab 1890 in größerer Zahl weltweit entstandenen Straßenbahnen und U-Bahnen neben ihren weltweit erstmaligen Vertretern nur, wenn sie die erste elektrisch betriebene Bahn eines Landes darstellen. Siehe hierzu die Liste der ehemaligen Straßenbahnen
| Eröffnungsdatum | Ort bzw. | StreckeSpurweite u. | StreckenlängeStromsystem | Art der Bahn / | Erbauer / Betreiber
|---|---|---|---|---|
| 1879 | Berlin | 500 mm | 300 mGleichstrom | über Fahrschienen und mittige StromschieneAusstellungsbahn | Werner von Siemens
| 1880 | Wien | ? | 1,5 kmGleichstrom | Ausstellungsbahn | Béla Egger
| 16. Mai 1881 | Lichterfelde - Zehlendorf bei Berlin | 1000 mm | 2,5 km180 V Gleichstrom | über die FahrschienenVersuchsstrecke, ab 1883 öff. Straßenbahn | Siemens & Halske
| 1883 | Brighton | 825 mm | 2 km170 V Gleichstrom | über die FahrschienenStraßenbahn | Magnus Volk / Volk's Electric Railway
| 1883 | Chicago | ? | 200 mGleichstrom | Ausstellungsbahn | Thomas Alva Edison
| 22. Oktober 1883 | Mödling -Hinterbrühl (Österreich) | 1000 mm | 4,5 km550 V Gleichstrom | über SchlitzrohrfahrleitungSchmalspur - Kleinbahn | Lokalbahn Mödling-Hinterbrühl
| 18. Februar 1884 | Frankfurt am Main - Offenbach | 1000 mm | 6,7 km300 V Gleichstrom | über SchlitzrohrfahrleitungStraßenbahn | Siemens & Halske
| 6. Juni 1888 | Vevey - Montreux - Chillon, Schweiz | ? | 10 km? | Tramway (Straßenbahn) | Tramway Vevey-Montreux-Chillon
| 2. Februar 1888 | Richmond, Virginia, USA | 1435 mm | 20 km? | Straßenbahn | Frank Julian Sprague
| 1890 | Stockwell - King William Street, London | 1435 mm | 8 km? | U-Bahn | City & South London Railway
| 1895 | Meckenbeuren - Tettnang, Württemberg | 1435 mm | 4,3 km? | Vollbahn, Triebwagen-Betrieb | Lokalbahn Aktien-Gesellschaft (LAG)
| 1896 | Budapest | 1435 mm | 3,6 km350 V Gleichstrom | über Deckenstromschieneerste kontinentaleuropäische elektrische U-Bahn | Siemens & Halske / Metro Budapest
| 1900 | Wöllersdorf bei Wiener Neustadt | ? | 1,5 km3000 V / 16 2/3 Hz Drehstrom, | zweipolige OberleitungWerksbahn und Versuchsträger | Ganz & Cie, Budapest
| 1900 | Hettstedt-Helfta | 1000 mm | 32 kmKleinbahn | Elektrische Kleinbahn Mansfeld|
| 1901 | Wuppertal | --- | 12 km600 V Gleichstrom | über StromschieneSchwebebahn | Wuppertaler Schwebebahn
| 1901-1903 | Marienfelde – Zossen bei Berlin | 1435 mm | 24 km10 kV / 50 Hz Drehstrom, | dreipolige OberleitungVollbahn – Versuchsbetrieb | AEG, Siemens & Halske Studiengesellschaft für Elektrische Schnellbahnen Königlich Preußische Militäreisenbahn
| 15. Februar 1902 | Berlin | 1435 mm | 5 km750 V Gleichstrom | über StromschieneHochbahn, spätere U-Bahn Berlin | Siemens & Halske "Gesellschaft für elektrische Hoch- und Untergrundbahnen in Berlin"
| 1902 | Lecco (Comer See) - Sondrio | 1435 mm | ? km3000 V / 16 2/3 Hz Drehstrom, | zweipolige OberleitungHauptbahn | Ganz & Cie, Budapest / Rete Adriatica
| April 1903 | Ronsdorf - Müngsten | 1000 mm | 15 km? | Kleinbahn mit Personenbeförderung | Ronsdorf-Müngstener Eisenbahn
| 1903 | Altrahlstedt - Wohldorf bei Hamburg | 1435 mm | 6 km550 V Gleichstrom, | über OberleitungKleinbahn | Elektrische Kleinbahn Altrahlstedt - Volksdorf - Wohldorf
| 1903 | Saint-Georges-de- Commiers – Grenoble, Frankreich | 1435 mm | 30 km2 x 1200 V Gleichstrom, | Dreileiter-System mit zweipoliger OberleitungErzbahn, Lokomotivbetrieb | Thury/ Schweiz Chemin de Fer de La Mure
| 1904 | Murnau – Oberammergau | 1435 mm | 24 km5,5 kV / 16 Hz | über OberleitungKleinbahn, erste Wechselstrom – Lokomotive | Ammertalbahn (Bayern), Lokalbahn Aktien-Gesellschaft
| 1906 | Seebach – Wettingen, Schweiz | ? | Einphasen-Wechselstrom 50 Hz | Versuchsbetrieb mit Lok Ce 4/4 "Eva" / | Maschinenfabrik Oerlikon (MFO)
| 1908 | Hamburg-Altonaer Stadt- und Vorortbahn | 1435 mm | 20 km6,6 kV / 25 Hz | über OberleitungVollbahn, spätere S-Bahn Hamburg | Preuß. Eisenbahndirektion Altona
| 8. August 1924 | Stettiner Bahnhof - Bernau (Berlin) | 1435 mm | ?750 V Gleichstrom | über StromschieneVollbahn | Berliner S-Bahn
Geschwindigkeitsentwicklung bei elektrischer Traktion
- 1889 USA, Baltimore, elektrischer Triebwagen erreicht 185 km/h
- 1903 Deutschland, AEG-Triebwagen mit Drehstromantrieb, 210 km/h
- 1955 Frankreich, SNCF, Elektro-Lok BB 9004 und CC 7107, jeweils 331 km/h
- 1981 Frankreich, SNCF, elektrischer Triebzug TGV, 380 km/h
- 1988 Deutsche Bundesbahn, elektrischer Triebzug IC Experimental, 406.9 km/h
- 1990 Frankreich, SNCF, elektrischer Triebzug TGV-Atlantique Nr.325, 515,3 km/h
Letzte Entwicklungen
BLS 485 006.jpeg Nvz HUPAC ES in Schwetzingen.JPG Anfang der 1970er Jahre gelang es mittels Leistungselektronik, aus der Oberleitung zugeführten Einphasenwechselstrom oder Gleichstrom in praxistauglicher Weise in Dreiphasen-Wechselstrom umzuformen und damit die immensen Vorteile des Drehstrom-Asynchronmotors zu nutzen. Die Motoren werden direkt über die Stromrichter gesteuert und zeichnen sich durch hohe Leistungen bei geringerem Gewicht aus und sind praktisch wartungsfrei. Bei gleicher oder sogar kleinerer Baugröße der Triebfahrzeuge wurden damit die Leistungen erheblich gesteigert.
Aus Deutschland werden hier die Lok-Baureihen von Bombardier TRAXX und den von Siemens ausgerüsteten Eurosprinter-Klassen für Bahnen verschiedener Länder mit unterschiedlichen Stromsystemen angeboten. Unterschiedliche Signalsysteme und Sicherheitseinrichtungen werden dabei durch Ausrüstung mit jeweils länderspezifischen Baugruppen-Paketen berücksichtigt.
Elektrifizierungs-Umfang in einigen weiteren Ländern
- Australien Gesamtstrecken 54.652 km, davon 3.859 km elektrifiziert (2004)
- China Gesamtstrecken 72.000 km, davon 18.000 km elektrifiziert (2002)
- Indien Gesamtstrecken 63.230 km, davon 16.700 km elektrifiziert (2004)
- Russland Gesamtstrecken 86.200 km, davon 40.300 km elektrifiziert (2004)
Siehe auch:
- Elektrolokomotive
- Hybridtriebwagen
- Dieselelektrischer Antrieb
- Magnetschienenbahn
- Einschienenbahn
- Bahnstrom
Literatur
- 100 Jahre elektrische Zugförderung - 100 Jahre elektrische Triebfahrzeuge von Siemens. Gebundene Ausgabe - 108 Seiten, 1979, ISBN 3882558237
- Klaus-Jürgen Vetter: Das große Handbuch der Elektrolokomotiven. Bruckmann, September 2003, ISBN 3765440663
Weblinks
Triebfahrzeug Elektrofahrzeug | Technikgeschichte | Verkehrsgeschichte | Schienenfahrzeugtechnik
"Geschichte des elektrischen Antriebs von Schienenfahrzeugen"
