Piko 52520 / 52522- BR 245 NAH.SH
Innerhalb eines 2011 erteilten Rahmenabrufvertrags über 200 dieselelektrische Lokomotiven erteilte die DB AG der Firma Bombardier Transportation im März 2012 einen festen Auftrag über 20 Loks als Baureihe 245 für den Reisezugverkehr – und zwar in bisher ungewohnter Technik. Auslöser war die Sorge, im Wettlauf mit immer schärferen europäischen Abgasvorschriften bei speziell für den Bahnbetrieb entwickelten Groß-Dieselmotoren nicht mithalten zu können und im Laufe der Lokomotivlebensdauer hohe Nachrüstkosten in Kauf nehmen zu müssen.
Daher entstand das mutige neue Konzept der TRAXX P160 DE Multi-Engine. Es umfasst den Ersatz des in der TRAXX-Baureihe 246 bewährten großen Dieselmotors 16V4000 R41L von MTU (Leistung 2.200 kW bei 1.860/ min) durch vier kleine Diesel C 18 von Caterpillar zu je 563 kW. Sie stammen aus dem verfügbaren Programm für Industrieanwendungen, deren Nachbeschaffung mit kurzen Lieferfristen und günstigen Serienpreisen neuen Vorschriften technisch angepasst werden kann.
Parallel dazu nutzte Bombardier diese Herausforderung, um den in Großdieselloks bisher nicht praktizierten Parallellauf mehrerer thermischer Maschinen-„Power Packages“ intelligent so zu steuern, dass für die Umwelt die kleinstmögliche Belastung entsteht, beispielsweise: geringste Geräuschbelästigung im Stillstand und Teillastbereich, bedarfsgemäß angepasste Steuerung jedes Power Package mit dem im Arbeitsbereich günstigsten Wirkungsgrad, damit in der Summe niedriger Brennstoffverbrauch, schon am Entstehungsort der Emission niedrige Schadstoffwerte, was nachgeschaltete teure Filteranlagen mit Oxydationskatalysatoren erspart und gemäß DB AG-Wunsch nur Partikelfilter erfordert.
Einen solchen optimalen Parallellauf mit hydraulischer Übertragung zu realisieren, wäre eine Utopie. Doch die moderne elektrische Übertragungstechnik, wo alle vier Generatoren in den gemeinsamen DC-Zwischenkreis des Traktionsstromrichters speisen, bietet die Möglichkeit der totalen mechanischen Entkopplung der Antriebsmaschinen und diese zugleich über Rechnertechnik zu einem funktionalen Ganzen zusammen zu binden.
Mechanischer Aufbau
Die 245 ähnelt im Erscheinungsbild der Vorgängerlok der Baureihen 246 bzw, 285 und stimmt in den Hauptabmessungen mit ihr überein: Länge über Puffer 18.900 mm, Breite des Kastens 2.977 mm, im Übrigen identisch mit den TRAXX-Elektroloks ab der „crash-optimierten“ 185 201. Diese Gleichheit ist ein Merkmal aller TRAXX-Loks von Bombardier und begründet das Erfolgskonzept in Produktion und Ersatzteilwirtschaft.
Wesentlich ist auch die einheitliche Drehgestell-Bauart aus dem Werk Siegen mit einem Radsatzstand von 2.600 mm mit lenkergeführten Radsätzen und elektrischen Fahrmotoren, die „optimiert“ grundsätzlich baugleich sind mit den 246/285 DE und den zahlreichen TRAXX-E-Loks. Sie werden zwar in der elektrischen Leistung nur zu etwa 40 % ausgenutzt, doch können sie – das ist entscheidend – gemeinsam die volle Anfahrzugkraft von 300 kN wie bei den E-Loks erbringen. Auf diese durch die Dieselmotoren vorgegebene Kennlinie ist ihre Leistung spezifisch angepasst. Die Drehstrom-Fahrmotoren sind zu zweit in Tatzlagerbauart in den Drehgestellen aufgehängt und treiben übereinfache Stirnradgetriebe die zugehörigen Radsätze an. Dies gilt einheitlich für die Reisezugvariante P (Passenger), Baureihe 245, wie auch die Güterzugvariante F (Freight).
Übrigens erfolgt die Zugkraftübertragung zum Wagenkasten über Zug-/Druckstangen in gleicher Weise wie schon 1971 beim „Weißen Riesen“ von Henschel/BBC erprobt. Drehzapfen klassischer Bauart sind daher nicht notwendig. Der Wagenkasten stützt sich über Flexicoil-Schraubenfedern auf den Drehgestellen ab, zwei pro Seite auf den geraden, nicht gekröpften Drehgestell-Langträgern. Der Wagenkasten besteht aus drei Sektionen: dem langgestreckten Mittelsegment und den beiden Frontsegmenten, die mit dem Untergestell zu einer selbsttragenden Kastenstruktur (verwindungssteife Röhre) zusammengeschweißt sind. Die Frontsegmente nehmen die Führerhäuser auf und bilden mit den Kopfstücken samt Pufferbohle und Schienenräumer eine feste Einheit, in deren Vorderunterteil die Crash-Elemente eingebaut sind. Sie sind identisch mit den Frontsegmenten der TRAXX-Elloks, nur das Mittelsegment ist eine den neuen Verhältnissen im Maschinenraumangepasste Neukonstruktion.
Der Maschinenraum ist durch schalldämpfende und feuerhemmende Schottwände dreigeteilt. Die vier Maschinenanlagen AGR 1- 4 sind im mittleren Maschinenraum beidseitig paarweise fluchtend angeordnet. Darunter befindet sich der bis zu 4000 l fassende Kraftstofftank. Man muss staunen, dass es gelang, für die vielteiligen vier Dieselmodule Platz zu finden, da jedes AGR über eigenen Kühler, Abgasreiniger und -rückführung, Abluftfilter und Schalldämpfer verfügt. Die Komponenten ragen zum Teil über die Dachpartie hinaus und prägen somit die äußere Kontur der Lok.
In Dachmitte sitzt der Bremswiderstand. In den kleineren Maschinenräumen vorn und hinten befinden sich die beiden Hilfsbetriebegerüste HBG 1 und 2, das Stromrichtergerüst mit Wasserkühlung und Wärmetauscher, die beiden Kühltürme, die Fahrmotorlüfter, ein Elektronikschrank und zwei Gerüste für die europaweit unterschiedlichen Zuqsicherunqssysteme,
Mehrfach-Maschinen-Konzept
Ein wesentlicher Vorteil des dieselelektrischen Antriebes besteht darin, dass die volle Anfahrzugkraft der elektrischen Fahrmotoren bereits bei einer kleinen Dieselmotorleistung erzielt werden kann, Lediglich zur Beschleunigung des Zuges oder bei Fahrten in oberen Geschwindigkeitsbereichen kann die maximale Leistung des Dieselmotors erforderlich sein, Das Fv-Diagramm zeigt den Leistungsüberschuss. Ist die gewünschte Fahrgeschwindigkeit erreicht, kommt in der Ebene nur der verhältnismäßig geringe Rollwiderstand zur Wirkung und der Zug kann auf einer niedrigen Fahrstufe weitergeführt werden oder auf weiten Streckenanteilen frei auslaufen,
Nicht alle Güterzüge werden zudem mit Grenzlasten gefahren, bei denen für Fahrten mit zulässiger Höchstgeschwindigkeit die verfügbare Dieselleistung ausnutzbar wäre, Das gilt auch vor Reisezügen, wo nur etwa 20 % der Leistung für die Energieversorgung von Heizung und Klimaanlagen dauernd gebraucht wird, häufig auch während Standzeiten auf Bahnhöfen, Gerade im Teillastbereich haben jedoch große Dieselmotoren einen schlechteren Wirkungsgrad und verhältnismäßig hohen Brennstoffverbrauch. Es ist daher sinnvoll, Teillasten auf einige der vier kleinen AGR-Anlagen zu verteilen, deren Dieselmotoren dann in einem Bereich nahe Volllast und damit günstigeren Wirkungsgrads gefahren werden können. Je nach Betriebsmodus können somit Motoren gezielt ab- und zugeschaltet werden, was über das speziell konfigurierte TRAXX-Control Leittechniksystem gesteuert wird.
Bombardier hat dieses Zusammenspiel von vier Maschinenanlagen im Vorfeld nicht nur durch zahlreiche Simulationen geprüft, sondern auch durch einen wirklichkeitsnahen Versuchsaufbau mit Original-Komponenten in ihrem Power/ab (Leistungsprüffeld) in Zürich erprobt. Der Parallelbetrieb mit vorausgesagter Minderung des Brennstoffverbrauchs und der Abgase ist entgegen kritischer Meinungen nach Firmenaussage tatsächlich möglich.
Zusammenspiel der Antriebsanlagen auf der elektrischen Ebene
Alle vier Anlagen speisen aus ihren Drehstrom-Generatoren über Gleichrichter parallel in diese große Kondensator-Kapazität ein, aus der die beiden Pulsumrichter als „Motorstromrichter“ für je zwei in der Frequenz und Spannung geregelte Drehstrom-Fahrmotoren ihre Energie beziehen.
Die gruppenweise Zusammenfassung zweier Fahrmotoren eines Drehgestells entspricht genau der Grundschaltung der elektrischen TRAXX-Serienloks ab der Baureihe 145 im Jahr 1997 – nun allerdings mit leistungsfähigen IGBT-Modulen (statt GTO) in den Pulswechselrichtern. Diese geben mit ihrer stromgeregelten Steuerung den Fahrmotoren über das eingeprägte Frequenz-Pulsmuster die Drehzahl vor und besorgen über Sensoren auch Schleuder- und Gleitschutz. Nach Firmenangaben wäre eine weitergehende Selektivität mit Einzelspeisung jedes Fahrmotors in dieser Leistungsklasse technisch nicht notwendig und zu aufwendig.
Am Gleichspannungs-Zwischenkreis ist selbstverständlich auch je ein Pulswechselrichter für Hilfsbetriebe wie Kompressor- und Lüfterantriebe und für die Zugsammelschiene (ZSS) mit einer Leistung von 480 kVA bei 1.000 V und 22 Hz (neuerdings anstelle 16,7 Hz eingeführt) angeschlossen. Bei Betrieb in Doppeltraktion, der steuerungsmäßig selbstverständlich möglich ist, kann der ZSS-Wechselrichter über Datenbusleitungen mit dem Wechselrichter einer zweiten Lok synchronisiert werden. So verdoppelt sich die Heizleistung in der ZSS durch Parallelbetrieb auf 960 kVA und übertrifft sogar die einer Ellok (800 kVA)!
Da die Energierückspeisung durch elektrische Nutzbremse auf einer Diesellok außer Bedarfsdeckung für Hilfsbetriebe und ZSS nicht in ein Netz abgeleitet werden kann, ist am Zwischenkreis noch ein pulsender Gleichstromsteller für die Regelung eines Bremswiderstands mit immerhin 1.600 kW angeschlossen.
Leittechnik und Zugsicherung
Das neu konfigurierte bewährte TRAXX-Control-System konnte für die komplexen Aufgaben der Steuerung von vier Maschinenanlagen angepasst werden. Sein Herzstück ist die DCPU (Display Control Processing Unit), deren Rechnermodule redundant aufgebaut sind. Verschiedene Datenbussysteme besorgen die notwendige schnelle Kommunikation zwischen Antriebs- und Bremssteuerung, Zugsicherung, Wendezug- und Doppeltraktionssteuerung. Im Länderpaket Deutschland ist die Lok beispielsweise mit PZB (Indusi) ausgerüstet, nach Bedarf erweiterbar für ETCS-Einbau oder andere länderspezifische Zugsicherungssysteme.
Neu ist die Möglichkeit, die Diesellok als nicht angetriebenen „Steuerwagen“ einzusetzen. Dieser kann im Zugverband nützlich sein, indem z. B. bei Flügelzugbildungen mit E-Lok-geführten Zugteilen die Diesellok die Fernsteuerung der E-Lok übernimmt, was u. a. in Kopfbahnhöfen oder beim Übergang von nicht elektrifizierten auf mit Fahrdraht überspannte Strecken betrieblich interessant sein kann. Die Leittechnik ermöglicht auch das automatische Aufrüsten der Lok in Abstellanlagen, wobei zum Anlassen der Dieselmotoren temperaturabhängige Vorwärmzeiten individuell für jede Maschine zu beachten sind. Automatisch nach vorgegebenem Betriebsmodus kann auch das Vorheizen der Reisezugwagen erfolgen.
Mit der Vorstellung der 245 003 auf der InnoTrans 2012 in Berlin scheint ein ganz neues Kapitel in der Entwicklung der Großdiesellokomotiven bei der DBAG aufgeschlagen. Die elektrische Leistungsübertragung mit Drehstrom-Antriebstechnik bietet überraschend viele innovative Möglichkeiten für einen rationellen Betriebs- und Instandhaltungsdienst.
Einsatz
Die Deutsche Bahn AG orderte auf Basis eines 200 Stück umfassenden Rahmenvertrages bislang 20 Lokomotiven, von denen acht Lokomotiven bei der Südostbayernbahn, sieben im Allgäu und fünf Lokomotiven auf der Niddertal- und Horlofftalbahn Verwendung finden.
Neben der ersten Bestellung durch die DB-Lokomotiven erfolgte im März 2014 ein weiterer Auftrag von der Landesweiten Verkehrsservicegesellschaft Schleswig-Holstein. Für das Paribus-DIF Netz-West wurden 15 Lokomotiven geordert, die für den Einsatz auf der Marschbahn bestellt wurden und im Laufe des Jahres 2015 zur Auslieferung gelangten. Diese Lokmotiven erhielten die Loknummern 245.201ff.
Modellvorstellung
Die DB-Neubaudiesellok wurde erstmals 2014 im Piko-Neuheitenprospekt als Formneuheit gelistet. Nach einigen DB-Ausführungen folgt 2016 als weitere Farbvariante erstmals eine Ausführung der privaten Verkehrsgesellschaft NAH.SH als Epoche VI-Modell. Das farbenfrohe Modell erscheint unter der Artikelnummer 52520 (Gleichstrom, UVP € 129,99) bzw. 52521 (Wechselstrom-Ausführung, UVP € 149,99). Obwohl dieses Modell erst für das vierte Quartal 2016 angekündigt war, gelangt es seit Februar zur Auslieferung.
Verpackung
Die Auslieferung erfolgt in der üblichen Kartonschachtel mit einteiliger Plastikverpackung, die das Modell durch eine Arretierung vollständig ummantelt und somit vor Beeinträchtigungen vor Transportschäden dient. Piko legt dem Modell einige Werbeblätter sowie eine Betriebsanleitung inkl. Ersatzteilblatt bei. Das Modell wird werkseitig bereits vollständig zugerüstet ausgeliefert.
Technik
Das bewährte Antriebskonzept versteckt sich unter dem Kunststoffgehäuse. Dieses ist über eine Zentralschraube von der Unterseite her am Metallrahmen befestigt. Die Abnahme ist nach dem Auseinanderspreitzen der Gehäuseseitenwände möglich. Der Antrieb besteht aus einem Mittelmotor mit großer Schwungmasse. Alle vier Achsen werden über beidseitige Kardanwellen und dem auf das Drehgestell montierte Stirnradgetriebe angetrieben. Die Fahrzeugplatine ist oberhalb des Antriebskonzeptes am Metallrahmen befestigt. Das Modell ist mit einer 22poligen Schnittstelle versehen. Im Metallrahmen ist eine Kurzkupplungskinematik berücksichtigt.
Fahrverhalten
Das Modell wiegt 426 Gramm. Das Vorbild hat eine Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h. Messungen bei 12 V Gleichstrom ergaben einen umgerechneten Wert von ca. 195 km/h. Die berechnete Modellgeschwindigkeit ist gegenüber der Vorbildgeschwindigkeit um ca. 22 % zu schnell, gegenüber dem NEM-Wert – unter Berücksichtigung der Erhöhung um 30 % – ist sie um ca. 8 % zu langsam.
Optik
Die Neukonstruktion aus dem Jahr 2014 kann sich sehen lassen. Piko liefert ein hervorragend graviertes Modell aus. Dies wird bei genauerer Betrachtung des Chassis mehr als überdeutlich sichtbar. Sämtliche seitlichen Unebenheiten (zB Verkleidungen des Maschinenraumes) sind dezent erhaben dargestellt, Rillen bzw. Schlitze gut umgesetzt. Die eingesetzten Lüftergitter an den Seitenwänden sind durchbrochen und bestehen aus feinen Ätzteilen, die paßgenau eingesetzt sind. Zusätzlich werden sämtliche Griffstangen und Haltegriffe bereits werkseitig montiert. Die UIC-Dosen und Scheibenwischer sind angespritzt, erhaben dargestellt und sogar farblich hervorgehoben. Weitere optische Highlights finden sich im Dachaufsatz. Unter fein geätzten Lüftergittern wurden eigene Rotorblätter in die Ausnehmungen eingelegt. Die Drehgestelle wirken in ihrer Modellierung etwas flach. Die Radscheiben sind bedruckt.
Farbgebung und Beschriftung
Das sauber lackierte, farbenfrohe Modell gibt keinen Grund zur Beanstandung. Sämtliche Farbübergänge sind trennscharf umgesetzt. Die Bedruckung ist sauber und gut lesbar, sogar unter der Lupe sind selbst die kleinsten Anschrift leserlich. Das Modell trägt die vollständige Betriebsnummer 92 80 1245 201-9 D-NRAIL. Als Revisionsdatum ist der 04.02.15 angeschrieben.
Beleuchtung
Die Beleuchtung des Modells besteht aus LED. Diese leuchten entweder warmweiß oder rot; fahrtrichtungsabhängig.
Bilder
Modellvorstellung 52522
Sieben Jahre nach der ersten Modellauflage einer Diesellokomotive der Baureihe 245 in diesem Farbdesign folgt eine Neuauflage mit geänderter Betriebsnummer. Piko nützt dabei die Möglichkeit, das Modell in drei technisch unterschiedlichen Ausführungen anzubieten. Unter der genannten Artikelnummer ist das analoge Gleichstrommodell zum UVP von € 158,– erhältlich. Das Gleichstrom-Modell mit Loksound wird zum UVP von € 275,– unter der Artikelnummer 52523 und das Wechselstrom-Modell mit Loksound unter der Artikelnummer 52524 bei gleichem UVP angeboten.
Die Neuauflage ist mit den Fahrzeuganschriften 92 80 1245 211-8 D-DB und den Revisionsdaten REV FKR X 28.10.15 bedruckt. Die Lok wird im Nahverkehr Schleswig-Holstein verwendet, der von der DB AG betrieben wird. Auch dieses Modell ist gestochen scharf lackiert und bedruckt.
Bilder
