Die Aem 940 030-0 (Aem 91 85 4 940 030-0 CH-SBBI) der SBB Infrastruktur drückt am 28. Mai 2023 einem Bauzug (Materialförder- und Siloeinheiten) beim Bahnhof Vevey auf ein anderes Gleis.

Die Alstom Prima H4 sind von Alstom am Standort Belfort entwickelte Rangierlokomotiven, die sowohl im Strecken- als auch im schweren Rangierbetrieb eingesetzt werden können. Der Grund für die Entwicklung der Alstom Prima H4 wurde durch eine Ausschreibung der SBB Jahr 2015 gelegt. Diese erneuert den eigenen Fahrzeugbestand und muss dafür mehrere Lokomotiven für unterschiedliche Achsanzahl, Leistungsklasse, Masse und Einsatzumgebung beschaffen. So haben die SBB Am 6/6 für den schweren Rangierbetrieb am Ablaufberg nach 40 Jahren das Ende ihrer Lebensdauer erreicht und soll ersetzt werden. Ebenfalls sollen die SBB Am 841 aus den 1990er Jahren und die SBB Ee 6/6 II aus den 1980er Jahren ersetzt werden. Mit der H4 wollte Alstom im Bereich der vierachsigen Rangierlokomotiven eine Lösung für diesen Austausch mit einer H4-Bi-Mode-Variante auf der InnoTrans 2018 präsentieren. Alstom gewann die Ausschreibung der SBB und im November 2015 bestellte die SBB bei Alstom für 175 Mio. € insgesamt 47 vierachsige Zweikraftlokomotiven vom Typ Alstom Prima H4 - Bi-Mode Elektrisch, bei der SBB als Aem 940 bezeichnet. Die SBB ersetzt damit insgesamt 52 Loks vier verschiedener Typen mit den Baujahren 1976 – 1996. Auf der Innotrans 2018 in Berlin präsentierte Alstom diese Lok dem internationalen Fachpublikum.

Von den SBB Aem 940 sind 37 bei der SBB Infrastruktur für den Streckenunterhalt vorgesehen. Um den Fahrplanbetrieb nicht zu beeinträchtigen, müssen die Loks mit Überführungszügen im Streckendienst 120 km/h erreichen. Anderseits muss z.B. beim Einschottern bei ständig sinkendem Zugsgewicht eine konstant niedrige Geschwindigkeit automatisch eingehalten werden. Bei der SBB Cargo sind 10 Aem 940 für den Rangierdienst vorgesehen.

Die Lokomotiven sollen sowohl im Streckenbetrieb, Rangierbetrieb am Ablaufberg und auch im Gleisbau eingesetzt werden. Die elektrisch betriebenen Fahrzeuge, die keine gasförmigen Emissionen ausstoßen, sind auch für den Betrieb in Tunneln geeignet. Die fünf ersten Lokomotiven entsprechen nicht der Serienausführung und werden ab Juni 2022 von Sersa übernommen. Alstom liefert dafür fünf weitere Fahrzeuge an die SBB.

Alstom will weiter in die Entwicklung der Lokomotivenplattform investieren, dabei bekommt der Konzern Unterstützung durch die staatliche französische Energie und Umweltbehörde ADEME mit rund vier Millionen Euro.

Technische Merkmale
Ähnlich zur Prima H3 wurde auf der Lokomotivenplattform der Prima H4 ein serieller Antriebsstrang als Basis für die Konstruktion und Modularität des Antriebskonzeptes eingesetzt. Diese Modularität ermöglicht das Umrüsten eines Fahrzeuges für unterschiedliche äußere Umweltbedingungen und Einsatzszenarien. Durch die Kombination verschiedener Systeme im Antriebsstrang soll bis zu 50 % Dieselkraftstoff eingespart, 50 % weniger umweltschädliche Emissionen ausgestoßen und bis zu 15 % Unterhaltskosten für ein Fahrzeug eingespart werden.

Bisher ist die H4 in vier verschiedenen Antriebsstrangvarianten geplant:
H4 Hybrid (600 kW Akkumulator / 900 kW Dieselaggregat)
H4 Bi-Mode Elektrisch (900 kW Dieselaggregat / 2000 kW mit Fahrdraht)
H4 Bi-Mode Batterie (600 kW Akkumulator / 1600 kW Elektrisch)
H4 Dual Engine (900 kW Dieselaggregat / 900 kW Dieselaggregat)

Aufbau der Lokomotive:
Lokkasten:
Der Lokkasten ist als Schweißkonstruktion ausgeführt und besteht aus einem starren Rahmen, auf dem die Führerkabine und die beiden Maschinenräume auf beiden Seiten montiert sind. An beiden Enden vom Lokkasten sind die Zug- und Stoßvorrichtungen montiert. Die Luftbehälter, der Dieseltank und die Batterien sind unter dem Kasten befestigt.

Maschinenräume:
Im kurzen Maschinenraum (Fahrrichtung 2) befindet sich die Pneumatiktafel, ein Power Pack (Dieselmotor, Kühlblock und Generator) und die Führerstand-Klimaanlage (Lüfter, Kompressor, Verflüssiger).

Im langen Maschinenraum (Fahrrichtung 1) befinden sich, der Traktionsblock, ein Power Pack (Dieselmotor, Kühlblock und Generator), der Haupttransformator, der Haupt- sowie der Hilfskompressor und der Bremswiderstand inkl. Ventilator.

Power Pack (2 Stück je Lok):
Jedes Power Pack Modul enthält den Strukturrahmen inklusive Auffangwanne für kleinere Öllecks, den Dieselmotor mit Kupplung für den Generator, den Generator (eigenventilierter Synchrongenerator mit Permanentmagneterregung), den Steuerschrank (Schnittstelle zwischen Dieselmotorsteuerung und Fahrzeugsteuerung), das Dieselmotor-Kühlsystem, die Abgasanlage mit aktivem Dieselpartikelfilter PAF, die Luftfilter, Ölfilterung (Feinfilter) und die Versorgungspumpe, sowie das
Vorwärmsystem des Dieselmotors (thermische und elektrische Heizung).

Der Dieselmotor (2 Stück je Lok) vom Typ CAT C 18 ACERT ist ein Caterpillar 6-Zylinder-Viertakt-Reihenmotor mit Direkteinspritzung, Turboaufladung und Ladeluftkühlung.
Daten des Motors:
Nominalleistung: 540 kW
Nenndrehzahl :1.800 U/min
Bohrung: 145 mm
Hub: 183 mm
Hubraum 18.1 l
Verdichtungsverhältnis: 16 :1
Maximales Drehmoment: 3.710 Nm bei 1.300 U/min
Motorabmessungen (L x B x H): 1.438 x 1.132 x 1.356 mm
Motorgewicht (Nettotrockengewicht): 1717 kg

Direkt an die Antriebswelle des Dieselmotorsein permanent erregter Synchrongenerator (12 Pole) von 12 LCS 3353 angekuppelt. Dieser Generator erzeugt den elektrischen Strom, welcher im Traktionsstromrichter für den Betrieb der Fahrmotoren und der Hilfsbetriebe verwendet wird.
Daten des Generators:
Hersteller: Alstom
Bezeichnung 12 LCS 3353
Nennleistung: 480 KW
Spannung (Phase und zwischen den Phasen): 621/1075 V
Nenndrehzahl: 1800 U/min

TECHNISCHEN DATEN der Lok:
Hersteller: ALSTOM, Belfort
Spurweite: 1435 mm (Normalspur)
Achsfolge: Bo’Bo’
SBB Serie: Aem 940, mit Nummer 001 bis 047
TSI – Nummer: 91 85 4940...
Zugreihe: A

Länge über Puffer: 18.750 mm
Höhe: 4.480 mm (über abgesenkten Stromabnehmer)
Breite: 2.950 mm
Drehzapfenabstand: 10.150 mm
Achsabstand im Drehgestell: 2.450 mm
Treibraddurchmesser: 1.000 mm (neu) / 920 mm (abgenutzt)

Gesamtgewicht: 84 t (mit 6t Ballast 90 t)
Achslast: 21.0 t (22,5 t)
Meterlast: 4.48 t/m (4.8 t/m)
Streckenklasse: C3 (D4)

Höchstgeschwindigkeit Eigenfahrt und geschleppt: 120 km/h (84 t) / 60 km/h (bei 90 t)
Höchstgeschwindigkeit im Rangiermodus: 40 km/h
Höchstgeschwindigkeit im Funkfernsteuerungsbetrieb: 40 km/h
Höchstgeschwindigkeit geschleppt 120 km/ h (84t) / 60 km/h (90t)
Maximale Anfahrzugkraft: 300 kN
Leistung am Rad bei Betrieb unter Fahrleitung: 1.600 kW (dauernd), 1.750 kW (für 1h), 2.000 kW (für 15min)
Leistung am Rad bei Betrieb mit den beiden Dieselmotoren / Generator Gruppen: 860 kW (dauernd). Eine Fahrt ist aber auch mit nur einem Dieselmotor möglich.

Dieselmotor (2 Stück): Caterpillar C 18 ACERT (Daten s.o.)
Synchrongenerator (2 Stück): Alstom 12 LCS 3353 (Daten s.o.)
Anzahl der elektr. Fahrmotoren: 4
Dieselkraftstoff-Tank nutzbares Volumen: 2.000 Liter
Fahrleitungsspannung (als E-Lok): 15kV/16.7H
Kleinster befahrb. Kurvenradius: R 80m ungekuppelt / R100 m gekuppelt
Bremsausrüstung: KE-PG, E- Bremse E
Feststellbremse: 56 kN
Zugsicherung: ETCS only L2 BL 3.4.0
Vielfachsteuerung: Ja bis zu 2 Fahrzeugen (Aem 940)
Funkfernsteuerung: Ja
Einsatzbereich ohne Leistungsminderung: bei -25° C bis + 45° C Lufttemperatur
Zulassungen: Schweiz (CH)

Die maximale Anhängelast z.B. auf einer Steigung von 26 ‰ bei max. 60 km/h beträgt im Betrieb unter Fahrdraht 317 t und mit Dieselantrieb 147 t. Ansonsten gemäß den entsprechenden Anhängelasttabellen (im thermischen bzw. elektrischen Betrieb, Punkt 2.1.10 vom Bedienerhandbuch.

Bemerkung: Die Loks sind aufballastierte Lokomotive (84t + 6 t Zusatzballast für Rangierbahnhöfe bzw. mit einem Gesamtgewicht 90 t) nur mit der halben Höchstgeschwindigkeit (60 km/h) zugelassen.

Quellen: SBB Bedienerhandbuch_Aem_940-1.pdf, bahn-journalist.ch

Armin Schwarz 08.06.2023, 28 Aufrufe, 0 Kommentare

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