Oberlei­tungsbau

Fahrleitung in Österreich
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Bei der Anlage neuer Bahnstrecken ist der Oberleitungsbau heute unverzichtbar. Europaweit werden in der Regel elektrifizierte Strecken gebaut – ein stets anspruchsvolles Vorhaben, bei neuen Eisenbahnmagistralen ebenso wie bei neuen Straßenbahnverbindungen. Ob enge Radien oder eine Streckenhöchstgeschwindigkeit von 350 km/h, stets hat jedes Element der Oberleitungskonstruktion und jede Phase des Oberleitungsbaues große Bedeutung. Das gilt ebenso für Eisenbahnstrecken, die nachträglich elektrifiziert werden. Auch Komplettsanierungen oder ein Umbau vorhandener Strecken und Oberleitungsanlagen können einen Neubau der gesamten Fahrleitungskonstruktion erfordern. Dafür werden heute hoch spezialisierte, effektive Techniken und Verfahren eingesetzt. Die hier beispielhaft erwähnten Fahrzeuge sind in vielen Ländern anzutreffen.

Traditioneller Oberleitungsbau

In althergebrachten Verfahren wurden zunächst die Masten gesetzt und Querträger gezogen, danach Tragseil und Fahrdraht separat montiert und einzeln gespannt. Dieses Vorspannen samt folgender Ruhephase („Reckpause“) vor weiteren Montagearbeiten diente auch dazu, Wellen und andere Unebenheiten aus den zuvor aufgetrommelten Drähten zu eliminieren und den Längenausgleich zu schaffen. Montagearbeiten wurden von einfachen, schienenfahrbaren Leitern aus durchgeführt, mit Gerüstwagen, Arbeitsbühnen oder anderen Hilfsfahrzeugen, und nicht unbedingt in der wirtschaftlich sinnvollsten Abfolge. Nachspannen ist erforderlich, manchmal sogar mehrfach. Eine durchgehend gleichbleibende, hohe Verarbeitungsqualität ist so kaum zu erzielen. Zudem gibt es Sicherheitsrisiken für das eingesetzte Personal, immerhin geht es schon beim Fahrdraht um eine Höhenlage von 4,95 bis 6,5 m über Schienenoberkante, an Mastspitzen werden leicht mehr als 10 m erreicht.  

Planung und Projektierung

Fahrleitung in Österreich mit Kettenwerk, Tragseil und Isolatoren
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Wirtschaftlicher Oberleitungsbau beginnt bereits in der Projekt- und Planungsphase, in der alle anstehenden Arbeiten als Gesamtprozess, in einzelne Schritte unterteilt, zu sehen sind. Zwar sind die gesetzlichen, betrieblichen und technischen Vorgaben unveränderbar, doch kann durch die Wahl der Arbeitsverfahren ein wirtschaftlicher Vorteil erzielt werden, sowohl in qualitativer, in zeitlicher sowie letztlich auch in finanzieller Hinsicht. Beispielsweise können Sperrpausen anschließender Streckenabschnitte deutlich kürzer ausfallen. Bestmögliche Ausführungsqualität bei Bau und Montage wiederum sichert die Streckenverfügbarkeit langfristig.

Setzen der Fahrleitungsmasten

Sofern nicht schon vorhanden und weiter nutzbar (im Falle eines Umbaues), beginnt die Errichtung einer neuen Oberleitungsanlage mit dem Bau der Mastfundamente und dem nachfolgenden Setzen der Fahrleitungsmasten. Heute kommen moderne, leistungsfähige Maststellgeräte zum Einsatz. Verwendet werden in der Regel Stahlgitter- oder Schleuderbetonmasten, die für die Montagen vorbereitet sind.  

Befestigungen und Ausleger

An den Masten sind zunächst Befestigungselemente, Isolatoren und Ausleger für das Kettenwerk anzubringen, je nach Oberleitungskonstruktion auch Quertragwerke, wie sie in der Schweiz („Joche“) oder zum Überbrücken mehrerer Gleise üblich sind. Die Mastspitzen werden bei Bedarf durch Speiseleitungen verbunden und nehmen die Erd- oder auch Rückleiter auf.    

Tragseil und Fahrdraht

Oberleitungsbau und -instandhaltung durch moderne FUM
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Der nächste Schritt bringt den eigentlichen Fahrdraht und das Tragseil sowie die verbindenden Hänger und Beiseile zusammen. Moderne Fahrdrahtumbaumaschinen (FUM) spulen beide zugleich von getrennten, schwenkbaren Trommelwerken (zwei baugleiche Windeneinheiten mit Friktionswinden und Trommelspannwerk) ab. Über hydraulisch höhenverstellbare Hubmasten werden beide Drähte gleich mit der für den Betrieb jeweils erforderlichen, endgültigen mechanischen Spannung verlegt. Der Fahrdraht wird wellenreduziert und verwindungsfrei im Zickzack-Verlauf abgegeben. Fahrdraht- und Tragseildrücker unterstützen die Positionierung. Ist die Oberleitung verlegt, müssen anschließend Ausleger, Hänger, Beiseile und Stromverbinder manuell ausgerichtet und befestigt werden. Abschließend wird die Fahrdrahtlage messtechnisch überprüft. 

Qualität durch Technologien

Beim Bau und bei der Erneuerung von Oberleitungsanlagen ist im Interesse einer langen Nutzungsdauer und geringer Lebensdauerkosten (LCC) besonderes Augenmerk auf das Material zu legen. Spannungen und Zugkraftschwankungen können die Lebensdauer mindern, zu große Fahrdrahtwelligkeit und Lageabweichungen das Zusammenspiel mit dem Stromabnehmer beeinträchtigen und zu Spannungsabrissen, Funkenbildung und Schäden führen. Moderne Fahrdrahtumbauzüge sichern die exakte Zuführung, Lage und Spannung des Fahrdrahtes, auch für eine längere Nutzungszeit. Die von solchen Einheiten, bestehend aus mehreren Motorturmwagen und der FUM, verlegten Oberleitungen können nach Abschluss der Arbeiten sofort genutzt werden.