Bahnstromversorgung

Stand: 25. November 2015

 

Allgemeines

Die Schweriner Straßenbahn wird wie fast alle elektrischen Nahverkehrsmittel weltweit mit Gleichstrom betrieben. Die Entscheidung für den Gleichspannungsbetrieb liegt über 100 Jahre zurück. Damals konnte auf den Fahrzeugen eine Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung weder wirtschaftlich noch räumlich realisiert werden. Für den Fahrbetrieb von Straßenbahnen oder Vorortbahnen hat jedoch ein Gleichspannungsmotor die beste Charakteristik. Außerdem konnte man die Motordrehzahl technisch sehr einfach über Vorwiderstände regeln. Heute rüsten die Hersteller die Straßenbahnfahrzeuge meist mit Drehstrommotoren aus. Im Gegensatz zum Gleichstrommotor hat der Drehstrom-Asynchronmotor ein günstigeres Masse-Leistungs-Verhältnis. Dies heißt, große Antriebsleistung bei kleinem Volumen und etwa einem Drittel geringerer Masse. Daraus ergibt sich eine größer konstruktive Freiheit im verfügbaren Raum. des Fahrwerkes, was gerade bei Niederflurbahnen besonders wichtig ist. Ein großer Vorteil ist der geringe Wartungsaufwand, da es außer den Rollenlagern keine rotierenden und verschleißenden Teile gibt. Der größere nutzbare Drehzahlbereich, sowie die Unempfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit und Schmutz sind weitere Vorzüge. Dazu wird auf den Fahrzeugen die Gleichspannung in Drehstrom umgewandelt. Nachteil der Gleichspannung sind die im Verhältnis zur Wechselspannung großen Übertragungsverluste. Deshalb ist der Abstand der Unterwerke und der Einspeisepunkte bei Straßenbahnbetrieben deutlich kürzer als bei Eisenbahnstrecken, die mit Wechselspannung elektrifiziert sind.

In Schwerin beträgt die Spannung 600 Volt. Dabei sind Differenzen von +20 bis -30% zulässig. Der Bahngleichstrom ist nicht absolut gleichgerichtet, sondern besitzt einen geringen Anteil an Oberwellen.

In den Gleichrichterunterwerken formen Transformatoren aus dem Drehstrom mit einer Spannung von 20 kV, der von den Stadtwerken Schwerin bezogen wird, den für den Fahrbetrieb erforderlichen Gleichstrom. Jeder Transformator ist ein Silizium-Gleichrichter nachgeschaltet, der den herabgespannten Drehstrom in Gleichstrom wandelt. Je nach Größe des zu versorgenden Bahnnetzbereiches und der Belastung sind die Unterwerke mit unterschiedlich vielen Transformator-Gleichrichtereinheiten ausgestattet. Alle speisen eine gemeinsame Gleichspannungssammelschiene. Eine weitere so genannte Umgehungssammelschiene dient als Reserve. Die Sammelschienenspannung liegt wegen den Übertragungsverlusten max. 20% über der Nennspannung. Eine weitere Sammelschiene, die Rückleitungssammelschiene, ist mit den Schienen der einzelnen Speiseabschnitte verbunden. Die einzelnen Speiseabschnitte werden über Gleichstromschalter versorgt. Für Reservezwecke dient ein zusätzlicher Streckenersatzschalter.

Die Gleichrichterunterwerke sind heute durch Lichtwellenleiterkabel mit dem Betriebshof verbunden und können ferngesteuert, überwacht und geschaltet werden.

 

Geschichte

Zur Eröffnung der Straßenbahn am 1. Dezember 1908 stellte das im Jahre 1904 gebaute Elektrizitätswerk am Spieltordamm den benötigen Gleichstrom direkt zur Verfügung. Beiden Einspeisungen befanden sich in der Kaiser-Wilhelm-Straße, der heutigen Mecklenburgstraße, kurz vor dem Pfaffenteich und in der Arsenalstraße am Pfaffenteich. Im Jahre 1910 wurde das Elektrizitätswerk auf die Erzeugung von Drehstrom umgestellt. Damit war das erste Gleichrichterunterwerk notwendig. Darin befanden sich die Quecksilberdampfgleichrichter zur Stromumwandlung. Es entstand in der damaligen Reiferbahn. Heute steht dort ein Einkaufscenter.

In den Jahren 1914/15 betrug der Strombedarf etwa 400.000 kWh, was in etwa einem Drittel der Kapazität des Schweriner Elektrizitätswerkes entsprach. Im Jahre 1918 kam es auf Grund von Kohlemangel zu Engpässen in der Energieversorgung. Im Jahre 1919 kam es zum Zusammenschluss des Städtischen Elektrizitätswerkes und der Städtischen Straßenbahn.

Mit der Inbetriebnahme der Streckenverlängerung von Seevilla nach Zippendorf entstand Anfang der 1920er Jahre ein weiteres Gleichrichterunterwerk in der Christian-Ludwig-Straße, der heutigen Johannes-Stelling-Straße, an der Einmündung des Schleifmühlenwegs. Nach der Stilllegung der Strecke nach Zippendorf am 11. April 1977 speiste dieses Gleichrichterunterwerk nur die sehr kurze Reststrecke zwischen Jägerweg und der Wendeschleife Freilichtbühne. Nach wenigen Monaten erfolgte der Bau einer Speiseleitung vom Gleichrichterunterwerk Ostorf, was ja geografisch recht nah steht. Kurze Zeit wurde es dann endgültig abgeschaltet. Das Gebäude steht noch heute in nunmehr sehr desolatem Zustand.

Mit der Streckenverlängerung nach Lankow entstand im Jahre 1969 ein neues Gleichrichterunterwek in der Johannes-R.-Becher-Straße. Während die Streckentrassierung nach Stadtbahnkriterien weitestgehend auf eigenem Bahnkörper erfolgte, wurde die Fahrleitungsanlage nach den herkömmlichen Standards errichtet. Mit der Beschaffung von Tatrastraßenbahnen ab dem Jahr 1973 war die Stromversorgung unzureichend. So entstand im Jahre 1974 ein weiteres Gleichrichterunterwerk in der Gadebuscher Straße kurz vor der Einmündung der Lankower Straße. Damit konnten die Einspeisebezike verkleinert werden. Im gleichen Jahr entstand neben dem Gleichrichterunterwerk in der Reiferbahn ein neues, modernes und leistungsfähigeres. Mit der Außerbetriebnahme des alten Unterwerks ging auch der letzte Quecksilberdampfgleichrichter vom Netz.

Zum Streckenneubau zum Großen Dreesch im Jahre 1974 gehörten auch zwei neue Gleichrichterunterwerke. Diese entstanden am Slüterufer und in der Egon-Erwin-Kisch-Straße. Die Fahrleitungsanlage entstand als nachgespannte Einfachfahrleitung mit Beiseilaufhängung. Die Länge der Einspeisebezirke war kürzer als bisher üblich.

Mit dem der Erschließung des Industriegebietes in Schwerin Süd und dem Neubau des Betriebshofes Haselholz entstanden im Jahre 1979 drei Unterwerke. Diese befanden sich auf dem Gelände des Betriebshofes, am Ende der Hagenower Chaussee und in der heutigen Rudolf-Diesel-Straße. Die Strecke erhielt bis zum Gleisdreck vor dem Betriebshof die nachgespannte Einfachfahrleitung mit Beiseilaufhängung und weiter bis Neu Pampow eine nachgespannte Kettenfahrleitung. Auf Grund der dichten Zugfolge zum Schichtwechsel in den Industriebetrieben wurden die Speiseabschnitte auf dieser Strecke nochmals verkleinert und mit zwei Einspeisungen je Bezirk ausgerüstet.

Im Jahre 1985 wurde das Gleichrichterunterwerk Wismarsche Straße gegenüber der Stillfriedstraße errichtet. Die installierte Leistung reichte allerdings für den typenreinen Einsatz der Tatrawagen auf dieser Strecke nicht aus. Erst die im Jahre 1988 abgeschlossene Erhöhung der Leistung, die mit der Neuordnung der Speisebezirke einherging, war ein ausschließlicher Tatraeinsatz möglich.

Im Jahre 1984 entstand mit der Neubaustrecke zur Hegelstraße das Gleichrichterunterwerk neben der Brücke in der Lomonossowstraße. Auch diese Strecke erhielt eine Stromversorgung nach dem Vorbild der Strecke nach Neu Pampow.

Das Gleichrichterunterwerk Großer Dreesch war für die zunehmende Fahrtenhäufigkeit auf der Strecke zu klein dimensioniert. Im Jahre 1988 begann unmittelbar daneben der Bau eines neuen Gleichrichterunterwerkes. Durch die politischen Ereignisse im Jahre 1989 verzögerte sich die Fertigstellung bis in das Jahr 1991. Das neue Gleichrichterunterwerk war sehr störanfällig und führte ständig zu Ausfällen. Der Grund lag in der neuentwickelten aber unausgereiften Technik, die in Folge der politischen „Wende“ nicht weiter verbessert wurde. Bereits kurz nach der Inbetriebnahme gab es kaum Ersatzteile. In den Folgejahren konnte die Zuverlässigkeit schrittweise verbessert werden.

Im Jahre 1997 musste das Gleichrichterunterwerk in der damaligen Reiferbahn dem Neubau eines Einkaufscenters weichen. Als Ersatz entstand Ende 1996 ein Neubau am Lobedanzgang. Dies wurde zum Anlass genommen eine Studie in Auftrag zu geben, die die notwendigen Maßnahmen zur Modernisierung des gesamten Bahnstromversorgungsnetzes aufzeigen soll. Die modernisierten Tatrafahrzeuge waren nun in der Lage, den beim Bremsen erzeugten Strom in die Fahrleitung zurückzuspeisen. Dieser konnte aber nur dann genutzt werden, wenn ein anderer Zug im Einspeiseabschnitt den Strom verbraucht. Dies war aber durch die kurzen Speisebezirke nur sehr eingeschränkt möglich. Weiterhin sollte die Effizienz der Gleichrichterunterwerke verbessert werden. Im Ergebnis stellte sich heraus, dass die bis dahin vorherrschende einseitige Speisung in Frage zu stellen ist. Der konsequente Übergang zur Mehrpunkspeisung, das heißt den Parallelbetrieb zweier Unterwerke in einen Speiseabschnitt, ist zu bevorzugen. Diese Umstellung dient neben der besseren Nutzung der Bremsenergie, der Verringerung der Übertragungsverluste, der Reduzierung der Lastspitzen, einer Verringerung der Spannungsfälle entlang der Fahrleitung und somit einer Verringerung des Anlagebestandes. Die Reduzierung der Anzahl von Fahrleitungstrennern, die deutliche Verkürzung der Speisekabel, weniger Streckenschalter und der Wegfall von zahlreichen Kabelverteilerschränken sollen den Instandhaltungsaufwand verringern. Weiterhin war die Erhöhung der Fahrleitungsspannung von 600 Volt auf 750 Volt zu berücksichtigen. Parallel dazu sollte die im Jahre 1991 begonnene Modernisierung der Fahrleitungsanlage der Straßenbahn fortgesetzt werden. Ziel war es, das gesamte Netz bis auf den Betriebshof mit Kettenfahrwerk zu versehen. Diese Arbeiten konnten im Jahre 2009 bis auf zwei wenig befahrene Wendeschleifen (Berliner Platz und Bertha-Klingberg-Platz) abgeschlossen werden.

In den Jahren bis 2011 setzte der Nahverkehr die in der Studie gezeigten Maßnahmen schrittweise um. Zunächst erfolgte die Modernisierung der Lankower Strecke mit dem Neubau des Gleichrichterunterwerkes am Fuße des Fliederberges im Jahre 1999. Ein Jahr später entstand das Unterwerk auf dem Platz der Freiheit. Dieses Gebäude weist mehrere Eigenheiten auf. Während die technischen Anlagen im Keller untergebracht sind, entstanden im Erdgeschoss das Kundendienstbüro und eine Fahrscheinverkaufsstelle. Das Gleichrichterunterwerk Johannes-R.-Becher-Straße wurde entkernt und das Gebäude verkauft. Im Jahre 2002 entstand das Gleichrichterunterwerk in der Julius-Polenz-Straße. Nach dessen Inbetriebnahme wurde das alte Gleichrichterunterwerk in der Gadebuscher Straße abgerissen.

Im nächsten Schritt erfolgte auch Jahre 2002 der Neubau des Gleichrichterunterwerkes im Betriebshof Haselholz. Das alte Gebäude wird seither von der Schweriner Abfallentsorgungs- und Straßenreinigungsgesellschaft Schwerin genutzt.

Nach dem Abriss des alten Gleichrichterunterwerkes Slüterufer im Jahre 2004 entstand noch im gleichen Jahr an gleicher Stelle ein Neues.

Im folgenden Jahr war die Strecke nach Kliniken an der Reihe. Auch hier errichte man das neue Gleichrichterunterwerk Wismarsche Straße an gleicher Stelle des Alten.

Im Jahre 2008 konnte das Gleichrichterunterwerk Großer Dreesch I mit Inbetriebnahme der neuen Gleichrichterunterwerke Gartenstadt und Berliner Platz abgerissen werden.

Ein Jahr später entstand unmittelbar neben dem Gleichrichterunterwerk Großer Dreesch II ein Neues mit dem Namen Lomonossowstraße. Dieser Name wurde nun gewählt, weil bereits im Jahre 1996 jeder Bauabschnitt des Neubaugebietes Großer Dreesch einen neuen Namen erhalten hatte. Damit stand das Gleichrichterunterwerk Großer Dreesch II im Stadtteil Mueßer Holz. Im allgemeinen Sprachgebrauch wurde der Unterwerksname Großer Dreesch II aber bis zu dessen Stilllegung weiterverwendet.

Den Abschluss des Modernisierungsprogramms bildete im Jahre 2011 das neue Gleichrichterunterwerk an der Haltestelle Heizkraftwerk. Kurz nach dessen Inbetriebnahme wurde das Gleichrichterunterwerk Krebsförden abgerissen und das in Schwerin Süd entkernt und verkauft.

Im Jahre 2015 wurde der der Speisebezirk E21-E22 auf zweiseitige Einspeisung umgebaut. Seither liefert das Gleichrichterunterwerk Lobedanzgang den Fahrstrom für die Einspeisung E21.

 

Bahnstromversorgung im Jahre 1908

Aktuelle Bahnstromversorgung

 

Liste aller Gleichrichterunterwerke der Schweriner Straßenbahn in chronologischer Reihenfolge der Errichtung:

 

Name

Baujahr

Einspeisungen

Verbleib

Reiferbahn I

1910

1974 außer Betrieb

Neubau daneben

Christian-Ludwig-Straße

1936 in Dietrich-Eckart-Straße

1946 in Johannes-Stelling-Straße

192x

1977 außer Betrieb

Gebäude verkauft

(ungenutzt vorhanden)

Johannes-R.-Becher-Straße

1969

1999 außer Betrieb

Verkauft

Gadebuscher Straße

1974

2002 außer Betrieb

Abriss

Reiferbahn II

1974

1997 außer Betrieb

Abriss

Slüterufer I

1974

2004 außer Betrieb

Neubau an gleicher Stelle

Großer Dreesch I

1974

1991 außer Betrieb

Abriss

Haselholz I

1979

2002 außer Betrieb

Gebäude verkauft

Krebsförden

1979

2011 außer Betrieb

Abriss

Schwerin Süd

1979

2011 außer Betrieb

Gebäude verkauft

Lomonossowstraße I

1984

2009 außer Betrieb

Abriss

Wismarsche Straße I

1985

2005 außer Betrieb

Neubau an gleicher Stelle

Großer Dreesch I (II)

1991

2008 außer Betrieb

Abriss

Lobedanzgang

23.12.1996

E20, E19, E18, E17

 

Fliederberg

21.10.1999

E27, E26

 

Platz der Freiheit

08.09.2000

E26.1, E25, E20.1

 

Julius-Polenz-Straße

18.07.2002

E28, E27.1

 

Haselholz II

18.07.2002

E7, E8, E36, E37, E39, E40, E41

 

Slüterufer II

26.02.2004

E15, E17.1, E16

 

Wismarsche Straße II

02.03.2005

E24, E23, E22, E21

 

Gartenstadt

04.06.2008

E16.1, E6, E7.1

 

Berliner Platz

11.06.2008

E6.1, E5

 

Lomonossowstraße II

15.12.2009

E5.1, E4, E3

 

Heizkraftwerk

13.04.2011

E8.1, E9

 

 

© 14.02.14 Axel Aurich