Wegweisende elektrische Verbindungstechnik im ICE 3

Sichere Verbindungstechnik für grenzenlose Verbindungen

Unter dem Motto „für grenzenlose Verbindungen“ präsentiert Siemens den ICE 3, den deutschen Beitrag zum europäischen Hoch-geschwindigkeitsnetz. Das Triebwagenkonzept, 50 % aller Achsen sind angetrieben, erlaubt eine völlig neue Innenraum-gestaltung. Gleichzeitig müssen alle elektrischen Einbauten mit noch weniger Platz als in den Vorgängermodellen auskommen.

Die Konstrukteure der Arbeitsgemeinschaft ICE, bestehend aus der Siemens AG und Bombardier Transportation, entschieden sich deshalb für die besonders kompakten WAGO Reihenklemmen und das WAGO X-COM-SYSTEM.

 

Kein Platz für Schaltschränke:Die Konstrukteure nutzen jeden Winkel

 

Seit dem 1. August benötigen Reisende zwischen den beiden Hauptbahnhöfen Frankfurt am Main und Köln statt bisher 2 Stunden 15 Minuten nur noch 1 Stunde 16 Minuten. Möglich wird dies durch den ICE 3, der auf einer eigens gebauten Neubaustrecke zum Einsatz kommt. Mit einer Leistung von 8000 kW erreicht er eine Spitzengeschwindigkeit von 330 km/h. Der 200 m lange Halbzug kann zu einem Langzug mit 400 m gekoppelt werden. Der Antrieb basiert auf dem Prinzip der verteilten Traktionsleistung. Die Hälfte aller Achsen des Zuges wird über unterflur angeordnete Fahrmotoren angetrieben. Dies bewirkt ein höheres Beschleunigungspotenzial und ermöglicht eine optimale Ausnutzung der gesamten Zuglänge für die Sitzanordnung. Zwischen dem Führerstand und den Fahrgästen stehen keine großen Gerätschaften mehr. In diesem Bereich wurde eine Fahrgast-Lounge eingerichtet, die nur noch durch eine Glasscheibe vom Führerstand getrennt ist.

Für die Elektroinstallation bedeutet dies den Verzicht auf größere Schaltschränke, obwohl der ICE 3 wahrscheinlich mehr Verdrahtung erfordert als jeder zuvor gebaute Zug – angefangen von der Koordination der Antriebe und der drei unabhängigen Bremssysteme bis hin zur Versorgung zahlreicher Displays und anderer Informations- und Kommunikationssysteme für die Fahrgäste. Rund 40.000 Verbindungen, so schätzt Ingenieurassistent Oliver Erhardt von der Siemens Fachabteilung für Schaltungs- und Verdrahtungstechnik, fallen allein für Führerraum, Gerätecontainer und Wagenverdrahtung an. Dabei sind die Verbindungen von komplett zugekauften Modulen, wie z.B. für die Klimatechnik, noch nicht einmal eingerechnet.

Die Vorgabe der Bahn dabei lautete: So wenig Schraubverbindungen wie möglich, auch bei großen Leiterquerschnitten. Gerade in diesem Bereich spart die Federklemmtechnik viel Montagezeit. Die 35 mm² Leitungen für die 110 V Batterien von der Verteilung zum Führerstand etwa lassen sich einfacher und zeitsparender als mit Kabelschuhen anschließen. Unter den am Markt befindlichen Systemen entschied sich Siemens für WAGO Reihenklemmen und das WAGO X-COM-SYSTEM. Für Leiterquerschnitte bis 35 mm² wurden sie im ICE 3 in über 90 % aller Anwendungen eingesetzt.

Das gute Preis/Leistungsverhältnis und die technische Überlegenheit in entscheidenden Punkten gaben den Ausschlag. So sind die WAGO Klemmen besonders schmal, was dem begrenzten Einbauraum zu Gute kommt. Die Anschlüsse sind auf fast 500 Klemmenleisten verteilt, von kleinen Beleuchtungsanschlüssen bis zu den großen Verteilern im Führerraum. Dazu Oliver Erhardt: „Auch 10 mm pro Klemmleiste mehr machen viel aus. Der Einbauraum ist so begrenzt, dass wir mit jeder Klemme rechnen müssen.“

Ein weiteres Argument für WAGO waren die guten Erfahrungen bei vorangegangenen Projekten. So wurde bei dem Neigezug ICE T die schnelle Demontierbarkeit von Gerätetafeln zu Servicezwecken gefordert. Hier entschied man sich für den Einbau von Steckverbindern aus dem WAGO X-COM-SYSTEM. Das System ist mit einem Teilungsmaß von 5 mm, das auch auf der Steckerseite eingehalten wird, sehr kompakt und bietet vollständigen Berührschutz.


Maßarbeit: Klemmenleiste im Führerraum

 

Ein einheitliches Brückersystem reduziert die Lagerhaltungskosten. Eine besondere Bedeutung kommt der Modularität zu. Während der Entwicklung eines Zuges und bei späteren Umbauten müssen häufig einzelne Anschlüsse ergänzt werden. Die meisten Steckverbinderfamilien sind auf eine Mindestpolzahl von zwei ausgelegt, so dass bei Erweiterungen um einzelne Anschlüsse ein Pol unbelegt bleibt, was wertvollen Platz kostet. Das WAGO X-COM-SYSTEM bietet für maßgeschneiderte Erweiterungen einpolige Stecker an.

Die Arbeitsgemeinschaft legte größten Wert auf die Praxistauglichkeit der Produkte. Bei Geschwindigkeiten von bis 330 km/h sind die Komponenten erhöhten Vibrationsbelastungen ausgesetzt. Auch starke Temperaturschwankungen gehören zum Alltag. Dazu Oliver Erhardt: „Die Bahn hat viele Tauglichkeitsprüfungen an die Hersteller übertragen. Es wird nicht mehr über zugelassene Teile sondern über Anforderungen gesprochen. Damit sind wir verstärkt in der Pflicht. Da WAGO sich im Bahnbereich voll bewährt hat, greifen wir natürlich gern auf diese Komponenten zurück. Zudem ist WAGO bei der Bahn ein gut eingeführter Name, so dass wir die Teile ohne Probleme einbauen können. Das zuständige WAGO Vertriebsbüro hat zudem hohe Präsenz gezeigt. Im Projektgeschäft ist das für den Kunden sehr hilfreich. Der Entwicklungsprozess bringt ständige Änderungen mit sich, etwa den Wechsel von zwei einfachen auf eine Doppelstockklemme und wieder zurück. Die intensive Beratung hat uns hier über viele Hürden geholfen.“

Weitere Infos: WD 2/2002-2