Siemens ER20

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Siemens ER20
2016 909 von LTE
2016 909 von LTE
2016 909 von LTE
Anzahl: 181
Hersteller: Siemens Transportation Systems
Baujahr(e): 2002–2011
Achsformel: Bo’Bo’
Spurweite: 1435 mm (Normalspur)
Länge über Puffer: 19.275 mm
Breite: 2.870 mm
Drehzapfenabstand: 10.362 mm
Drehgestellachsstand: 2.700 mm
Kleinster bef. Halbmesser: 100 m
Dienstmasse: 80 t
Höchstgeschwindigkeit: 140 km/h
Installierte Leistung: 2.000 kW
Traktionsleistung: 1750 kW ohne ZS
1600 kW mit ZS
Anfahrzugkraft: 235 kN
Treibraddurchmesser: 1100 mm / 1020 mm
Motorentyp: MTU 16 V 4000 R41
Motorbauart: 90°-V16
Nenndrehzahl: 1.800/min
Leistungsübertragung: dieselelektrisch
Tankinhalt: 2800 l
Bremse: indirekt (pneumatisch) + dynamische Bremse
Lokbremse: SW-GPRmZ+E
Zugbeeinflussung: PZB, Sifa
Zugheizung: 400 kW
Geschwindigkeitsmesser: Analog
Steuerung: AFB; Auf-/Abwärtssteuerung mit Kombihebel

Die Siemens ER20 ist eine vierachsige dieselelektrische Lokomotive der mittleren Leistungsklasse aus der Eurorunner-Familie von Siemens. Sie wurde zwischen 2002 und 2011 in einer Gesamtstückzahl von 181 Exemplaren gebaut. Die größte Flotte betreiben die ÖBB mit insgesamt 100 Lokomotiven dieses Typs, die als Reihe 2016 geführt werden. Die übrigen Lokomotiven sind bei verschiedenen Privatbahnen im Personen- und Güterverkehr im Einsatz.

In Deutschland wurde sie zunächst als Baureihe 253 geführt und steht im Fahrzeugeinstellungsregister nun als Baureihe 223.

Bezeichnung

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Die Bezeichnung ER20 steht für die EuroRunner, mit einer Wellenleistung des Dieselmotors von 2000 kW. Mit dem Erscheinen der sechsachsigen Siemens ER20 CF bzw. CU heißen diese Loks jetzt ER20 BU bzw. ER20 BF, von denen 44 Exemplare in Litauen als LG-Baureihe ER20 im Einsatz sind. Als ER20 BF (ehemals ER20 F) wird eine reine Güterzugvariante der Lok ohne Zugsammelschiene bezeichnet.[1]

Geschichte

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Vorgeschichte und Bau

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Ende der 1990er Jahre wurde der Personen- und Güterverkehr auf den nicht elektrifizierten Strecken der Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) überwiegend mit Fahrzeugen aus den 1960er und 1970er Jahren betrieben. Zur Erneuerung der Fahrzeugflotte veröffentlichten die ÖBB 1997 eine Ausschreibung, um die Reihen 2043/2143 und 2050 zu ersetzen.[1][2][3]

Der Auftrag über zunächst 40 Streckendiesellokomotiven wurde an Siemens AG, Österreich vergeben und in Verantwortung von Siemens Transport Systems, Erlangen konstruiert und gefertigt. 1999 wurde eine erste Option für 30 weitere Lokomotiven gezogen. Die erste Lokomotive wurde im Jahr Januar 2002 ausgeliefert und bei den ÖBB als Reihe 2016 (genannt „Hercules“) bezeichnet.[3] Später wurde eine Option über 30 weitere Lokomotiven gezogen.

Auf Basis der Reihe 2016 wurde von Siemens eine komplette Familie von Streckendiesellokomotiven geschaffen, die Eurorunner-Familie.[1] Auf dieser Basis beschafften mehrere Privatbahnen in Österreich und Deutschland Lokomotiven vom Typ ER20, etwa die Steiermarkbahn Transport und Logistik oder die Regentalbahn für den Alex-Verkehr Exemplare der Lokomotive.

Fünf mit Mittelpufferkupplung ausgestattete Loks sind im August 2003 nach Hongkong geliefert worden.[4]

Die Lokomotiven sind bis 2007 in Deutschland als Baureihe 253 bezeichnet worden, das Fahrzeugeinstellungsregister bezeichnet sie seitdem jedoch als Baureihe 223 und vergibt die Baureihe 253 an die Vossloh G 2000 BB. Bei den Osthannoverschen Eisenbahnen werden deren drei ER20 F als 2700 80 – 2700 82 bezeichnet (die OHE-Bezeichnungen orientieren sich an der Lokleistung in PS).

Die letzte ER20 ist 2012 für die Adria Transport in Koper in Slowenien gebaut worden.[5]

Folgende Unternehmen gaben Lokomotiven vom Typ ER20 in Auftrag:[6][7]

Name des Auftraggebers Anzahl Land
Adria Transport 1 Slowenien/Österreich
Alpha Trains 12 Belgien
BKS Bank 1 Österreich
CBRail 3 Deutschland
Eisenbahngesellschaft Ostfriesland-Oldenburg mbH (e.g.o.o.) 2 Deutschland
Eisenbahnen und Verkehrsbetriebe Elbe-Weser 4 Deutschland
IntEgro Verkehr 2 Deutschland
LTE Logistik- und Transport-GmbH 2 Österreich
Metrans 7 Tschechien
MTR Corporation 5 Hongkong
Nordic Rail Service (Tochter der LHG) 1 Deutschland
Österreichische Bundesbahnen 100 Österreich
Osthannoversche Eisenbahnen AG 3 Deutschland
PCT Private Car Train (Ein Unternehmen der ÖBB) 5 Deutschland
PRESS 2 Deutschland
Prüfcenter Wegberg-Wildenrath 1 Deutschland
Rail Transport Service 4 Österreich
Cargo Trans Vagon 2 Rumänien
Siemens Dispolok 16 Deutschland
Steiermarkbahn 2 Österreich
Stern & Hafferl 4 Österreich
Westfälische Landes-Eisenbahn 2 Deutschland
Summe 181

Einsatzgeschichte

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Verschiedene Leasinggesellschaften vermieten diese Lokomotiven. Den Anfang machte Siemens Dispolok, welche später in die Mitsui Rail Capital Europe (MRCE) aufging. Es folgten Angel Trains (heute Alpha Trains) und CBRail. Diese Mietlokomotiven werden teils von wechselnden Eisenbahnverkehrsunternehmen eingesetzt.

Eine der MRCE-Loks ist bei der slowakischen Privatbahn BRKS im Einsatz. Seit Mitte Juli 2007 gibt es auch eine Zulassung für Tschechien.

Die heutigen Besitzverhältnisse haben sich im Laufe der Zeit bei einigen Lokomotiven geändert. So wurde 2013 die 223 004-3 von MRCE an die Steiermarkbahn verkauft[8] oder die drei Lokomotiven von CBRail gingen über die Ascendos Rail Leasing zur Beacon Rail Leasing (BRLL).

Die 12 Lokomotiven von Alpha Trains sind langfristig an Die Länderbahn (DLB) vermietet, welche unter dem Markennamen alex seit 2007 die Strecke München–Regensburg–Schwandorf–Furth i. W./Hof und zwischen 2007 und 2020 die Strecke München–Kempten–Oberstdorf/Lindau bedienten.

Vier Lokomotiven von BRLL und IntEgro sind seit 2015 von Transdev Regio Ost gemietet und werden zwischen Chemnitz und Leipzig eingesetzt.

Ende April / Anfang Mai 2021 wurde die 2016 922 von LTE Logistik- und Transport-GmbH an die Graz-Köflacher Bahn und Busbetrieb übergeben, die ab dem 3. Mai 2021 Doppelstockzüge der GKB zieht.[9]

Beim Eisenbahnunfall bei Milavče wurde die 223 066 am 4. August 2021 schwer beschädigt.

Seit 2023 besitzt die Steiermarkbahn von ursprünglich drei Lokomotiven nur mehr eine Lokomotive.[10]

Nachfolger

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Im Jahr 2010 stellte Siemens das Konzept der Vectron DE vor, welche eine Weiterentwickelung ER20BF darstellt.

Konstruktion

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Allgemeines

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Die Lokomotive ist als Drehgestelllokomotive mit der Radsatzfolge Bo'Bo' mit Endführerständen ausgeführt. Zwischen den Führerständen befindet sich der Maschinenraum, in dem die Maschinen- und Hilfsanlagen befinden. Zwei geschraubte Schottwände unterteilen den Maschinenraum in drei Räume: Elektroraum, Motorraum und Kühlerraum. Im Elektroraum befinden sich der sogenannte zentrale Elektroblock und das Bremsgerüst, im Motorraum der Dieselmotor und im Kühlerraum die Dieselmotorkühlanlage. Im Maschinenraum sind die Gerüste und Komponenten weitgehend mittig angeordnet, sodass die Lokomotive zwei gerade Seitengänge hat, den Lokomotivführer- und den Wartungsgang. Alle Bedienvorgänge, die der Triebfahrzeugführer im Maschinenraum durchführen muss, sind vom Lokomotivführergang aus zugänglich. Der Wartungsgang muss dagegen nur für Instandhaltungsarbeiten betreten werden. In einem Kanal unter dem Wartungsgang verlaufen die elektrischen Hauptstrom- und Druckluftleitungen, unter dem Lokomotivführergang die elektrischen Hilfsbetriebe-, Steuer- und Busleitungen. Unterflur zwischen den beiden Drehgestellen hängt der Kraftstofftank-Batterie-Modul und der Zugsammelschienencontainer. Dieser wurde bei den Lokomotiven des Typs ER20 BF durch einen Zusatztank ersetzt, der das Kraftstoffvolumen erhöht.[3][11]

Zwei abnehmbare Dachsegmente bilden das Dach über dem Maschinenraum. Das Dachsegment über dem Elektroraum enthält die Hauptluftbehälter und die Bremswiderstände. Das andere Dachsegment erstreckt sich über den Motor- und Kühlerraum und hat das Kühlanlagengitter integriert.[3]

Wagenkasten und Drehgestelle

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Der selbsttragende Wagenkasten ist in Differentialbauweise aufgebaut und besteht aus den Hauptbaugruppen Untergestell, den zwei Führerhäusern und den beiden Seitenwänden. Das Untergestell wiederum besteht aus zwei Seitenlangträgern mit Querträgern am Kopfende, für den Drehzapfen und den Motor. Zwischen Kopf- und Motorquerträge verlaufen zusätzlich mittige Mittellängsträger. Die Pufferträger sind als Deformationselemente ausgeführt. Die Seitenwände sind aus einem Gitterfachwerk aus Stahlprofilen aufgebaut, wobei die integrierten Dachschrägen tragende Teile sind. Die Beplankung dieser Struktur aus Aluminiumwabenplatten werden nur aufgeklebt. Der Boden, die Seitenwände und die Rückwand der Führerhäuser sind Teil des geschweißten Wagenkastens. Die Frontpartie inkl. der Übergangsschräge zur Seitenwand ist eine eigene Schweißbaugruppe, das sogenannte Frontend. In das Frontend ist der Führertisch integriert und wird in der Endmontage mit dem Kasten verbunden.[3][11]

Die beiden Drehgestelle sind als vollständig geschweißte, geschlossene Rahmenkonstruktion ausgeführt. Die beiden gekröpften Drehgestell-Langträger sind durch zwei Kopfquerträger und einen Mittelquerträger miteinander verbunden. In den Mittelquerträger taucht der tiefangelenkte, quadratische Drehzapfen ein, der die horizontalen Kräfte zwischen Drehgestell und Wagenkasten aufnimmt. Der Wagenkasten stützt sich über insgesamt acht paarweise, quer zur Fahrtrichtung angeordnete Flexicoil-Schraubenfedern auf die Drehgestelle ab. Der Antrieb erfolgt über einen Ritzelhohlwellenantrieb. Die Fahrmotoren sind am Drehgestell-Mittelquerträger federnd gelagert, während das Getriebegehäuse mit Ritzel und Großrad ungefedert auf der Radsatzwelle sitzt. Die Primärfederung zwischen Drehgestellrahmen und Radsatzlagergehäuse erfolgt je Fahrzeugseite über zwei kurze Schraubenfedern mit Dämpfern. Die Übertragung der Längskräfte erfolgt über horizontale Dreieckslenker. Diese haben in Längsrichtung eine geringere Federsteifigkeit als in Querrichtung, bedingt durch die besondere Form der Silentbuchsen an den Radsatzlagern. Dadurch wird eine passive Radialstellung der Radsätze bei Bogenfahrten erreicht. An den Kopfquerträgern sind die Bremszangen und an den Radscheiben die Bremsscheiben der Scheibenbremsen befestigt.[11]

Maschinenanlagen und Kraftübertragung

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Dieselmotor MTU 4000 16V R41
Fahrmotor DAM 410

Die Lokomotive ist mit einem 16-Zylinder-Dieselmotor vom Typ 16 V 4000 R41 von MTU Friedrichshafen mit Common-Rail-Einspritzung, Turboaufladung und Ladeluftkühlung ausgerüstet. Dieser leistet 2000 kW bei einer Drehzahl von 1800/min. Im Leerlauf werden zur Verbesserung der Abgaswerte 8 von 16 Zylindern abgeschaltet. Über dem Dieselmotor sind der Partikelfilter und der Schalldämpfer untergebracht.[11]

Der vom Dieselmotor angetriebene, eigenbelüftete, fremderregte Synchrongenerator erzeugt einen Dreiphasen-Wechselstrom, welcher über eine ungesteuerte Gleichrichterbrücke in einen Gleichspannungszwischenkreis eingespeist wird. Aus diesem wird der Pulswechselrichter gespeist, welche für alle vier Drehstrom-Asynchron-Fahrmotoren einen frequenz- und spannungsvariablen Drehstrom erzeugen.[11][12]

Beim Einsatz der dynamischen Bremsen schalten die Fahrmotoren in den Generatorbetrieb und erzeugen elektrischen Strom, welcher von den Pulswechselrichtern gleichgerichtet und in den Zwischenkreis eingespeist wird. Mit Hilfe des Bremsstellers wird die Leistung der aus dem Zwischenkreis gespeisten Bremswiderstände gesteuert. Diese sind im Dach über den Stromrichterblock angeordnet. Im Bremsbetrieb ist eine Bremsleistung von bis zu 1000 Kilowatt und eine Bremskraft von bis zu 100 kN umsetzbar. Durch die Einspeisung in den Zwischenkreis können im Bremsbetrieb auch die Hilfsbetriebe und die Zugsammelschiene ohne den Dieselmotor versorgt werden, wodurch Kraftstoff gespart werden kann.[11]

Hilfsanlagen

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Aus dem Zwischenkreis des Stromrichters wird auch der Hilfsbetriebeumrichter gespeist, welcher die Hilfsbetriebe der Lokomotive mit 440 V Dreiphasenwechselspannung versorgt. Dieser hat zwei Ausgänge, einer mit einer festen Ausgangsfrequenz von 60 Hz und einer mit einer variablen Frequenz zwischen 2 und 60 Hz. Der frequenzvariable Ausgang steuert den Zentrallüfter an, welcher für die Kühlung des Stromrichters, des Hilfsbetriebeumrichters und der Fahrmotoren sorgt. Der frequenzfeste Ausgang versorgt den Luftpresser, das Batterieladegerät, den Lüfter des Zugsammelschienen-Containers, die Wasserpumpe des Stromrichters, sowie die Klimaanlagen und Zusatzheizungen an.[11][12]

Auch der Wechselrichter für die Zugsammelschiene wird über den Zwischenkreis mit Energie versorgt.[11] Da alle Verbraucher an den Zwischenkreis angeschlossen sind, kann bei erhöhtem Leistungsbedarf wie zum Beispiel beim Anfahren oder auf kurzen Steigungsabschnitten die Zugsammelschiene abgeschaltet werden, sodass die gesamte elektrische Leistung für die Fahrmotoren genutzt werden kann. Die maximale Leistung der Zugsammelschiene beträgt 400 kVA.[3]

Der Dieselmotor wird durch eine Kühlanlage mit einem hydrostatisch angetriebenen Lüfter gekühlt.[11]

Die Druckluft wird von einem Drehstrommotor angetriebenen Schraubenluftpresser erzeugt, der im Elektroraum im Druckluftgerüst angeordnet ist. Drei Hauptluftbehälter sind im Dach oberhalb des Bremsgerüstes angeordnet.[3]

Die Lokomotive hat zwei getrennte 24 V-Kreise für die Verbraucher und den Anlasser. Über den festfrequenten Hilfsbetriebeumrichter wird auch das Batterieladegerät versorgt. Während bei den ersten Lokomotiven der Anlasser noch über gesonderte Batterien versorgt wird, werden bei den neueren Lokomotiven der benötigte Strom in Doppelschichtkondensatoren, sogenannte Ultra-Caps, gespeichert. Damit sind zwei bis drei Startvorgänge unabhängig von der Hauptbatterie möglich.[11]

Die Leittechnik der Lokomotive beruht auf dem SIBAS 32 System und besteht aus den Hauptkomponenten Zentral-Steuergerät (ZSG), Antriebs-Steuergerät (ASG) und dem Brems-Steuergerät (BSG). Die Datenkommunikation zwischen den Komponenten erfolgt über den Fahrzeugbus MVB, sowie innerhalb des Zugverbandes über den Zugbus WTB nach dem ÖBB-Fernsteuerkonzept oder ZWS/ZDS/ZMS.[3] Mehrfachtraktionssteuerung mit kompatiblen Fahrzeugen ist dementsprechend über den WTB gemäß dem österreichischen Fernsteuerkonzept bzw. über ZWS/ZDS/ZMS möglich.

Als Zugbeeinflussungssystem sind die Lokomotiven mit Indusi I60R mit PZB 90-Funktionalität ausgerüstet. Zusätzlich ist eine Zugfunkanlage vom Typ ZFM 21 sowie bei den Lokomotiven der Reihe 2016 der ÖBB-Verschubfunk eingebaut.[3]

Bildergalerie

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Literatur

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  • Alexander Bückle: Die Lokomotiven der Hercules-Familie. EK-Verlag, Freiburg 2008, ISBN 978-3-88255-369-7.
  • Gert Assmann, Ingo Anhorn, Dirk Friess, Andrew Hebel: Euro-Runner 20 – die Flüsterlokomotive von Siemens. In: Eisenbahn-Revue International, Heft 8–9/2002, S. 365–369.
  • Markus Inderst: Flüster-Diesel mit 2.000 kW (Fahrzeugportrait Siemens EuroRunner 20). In: Lok Magazin. Nr. 1, 2013, S. 48–57.
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Commons: Siemens ER 20 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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  1. ↑ a b c Rupert Marl, Dirk Friess: Der EuroRunner - eine umweltfreundliche Lokomotive von Siemens. In: Eisenbahntechnische Rundschau. Band 52 (2003), Heft 1/2 - Januar/Februar. Hestra-Verlag, Erlangen, München 2003, S. 48–52.
  2. ↑ Christoph Müller: ÖBB modernisieren ihren Lokpark weiter. In: EI – Der Eisenbahningenieur. 51. Jahrgang. Tetzlaff-Verlag, August 2000, S. 38–39.
  3. ↑ a b c d e f g h i Rupert Marl, Christof Schieber, Dirk Friess: Dieselelektrische Lokomotive Reihe 2016 „Hercules“ für die Österreichischen Bundesbahnen. In: ZEV+DET Glasers Annalen. 2001, S. 213–222.
  4. ↑ Fünf Euro-Runner unterwegs nach Hongkong. In: Eisenbahn-Revue International, Heft 10/2003, S. 443.
  5. ↑ eisenbahn-magazin 9/2012, S. 19.
  6. ↑ EuroRunner Classic. In: mainlinediesels.net. Abgerufen am 19. Dezember 2021 (englisch).
  7. ↑ Tobias Reisky: SIEMENS ER 20. Die Diesellok für Mitteleuropa. In: Bahn-Report. Band 2014, Nr. 2, S. 76–79.
  8. ↑ Portrait Siemens 21028. In: mainlinediesels.net. Abgerufen am 19. Dezember 2021 (englisch).
  9. ↑ 2016 922 im Einsatz bei der GKB. Abgerufen am 4. Mai 2021.
  10. ↑ Steiermarkbahn sells second Siemens EuroRunner – one more left. 11. Oktober 2023, abgerufen am 23. Oktober 2023.
  11. ↑ a b c d e f g h i j Johannes Feihl: Die Diesellokomotive Aufbau – Technik – Auslegung // Reprint der 2. Auflage 2009. 1. Auflage. Stuttgart 2016, ISBN 978-3-613-71535-6, 12.5 Diesellokomotive BR 223, Bo'Bo', Rh 2016 der ÖBB, ER 20 der Siemens AG, S. 267–271.
  12. ↑ a b Leo Koch: Technische Beschreibung der ÖBB 2016. Abgerufen am 6. Januar 2022.
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