3 Grundlagen 53 Unterwerke können zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit und/oder der Redundanz mehrere Transformator-Gleichrichter-Einheiten besitzen. 12-pulsige Gleichrichter sind heute Stand der Technik, weil sie die Oberschwingungsbelastung des Fahrleitungsnetzes deutlich ver- ringern. Generell können bei kleineren Nennleistungen der Gleichrichter auch 6-pulssige Gleichrichter eingesetzt werden. Diese Entscheidung ist im Rahmen der Entwurfsplanung und weiteren Planungsstufen mit dem lokalen Energieversorger abzustimmen. Mittels Si- mulation des Mittelspannungsnetzes können die Auswirkungen der unterschiedlichen Gleichrichterbrückenschaltungen dargestellt und eine Entscheidungsgrundlage gelegt wer- den. Die Einspeisung in das Fahrleitungsnetz erfolgt mit einer Spannung von 10…20 % oberhalb der Nennspannung. Man nutzt hierbei die zulässige Toleranz (siehe Tabelle 3-12) aus, um durch die höhere Spannung die Ströme und damit die Verluste zu verringern. Die umgekehrte Energierichtung, also die Übertragung von rückgespeister Bremsenergie der Fahrzeuge durch das Unterwerk in das öffentliche Versorgungsnetz, wird nur extrem selten angewandt. Ein bidirektionaler Gleich- bzw. Wechselrichter ist sehr viel teurer als ein einfacher monodirektionaler Gleichrichter und die zurückübertragene Energie wäre nur sehr gering, weil es im Fahrleitungsnetz oft genug Energie abnehmende Fahrzeuge gibt. Durch einen hohen Netzvermaschungsgrad und zusätzliche Energiespeicher im Gleichspan- nungsnetz lässt sich ein hoher Ausnutzungsgrad rekuperierter Energie erreichen. Das Unterwerk enthält Steuer- und Schutzfunktionen, um bei Fehlerzuständen (z.B. Kurz- schluss), Überlastung oder bei Arbeiten eine Abschaltung vorzunehmen. Diese Funktionen müssen im Rahmen weiterer Planungsphasen konkret definiert und im Betrieb koordiniert werden. 3.4.4 Konfiguration des Fahrleitungsnetzes Ein Obus-Fahrleitungsnetz besteht in seiner Grundform aus zwei parallelen Fahrdrähten, die gegeneinander und gegen Erde isoliert sind. Eine Erweiterung aus Gründen der me- chanischen Tragfähigkeit (Kettenwerk) oder elektrischen Belastbarkeit (parallele Verstär- kungsleitungen) ist möglich. Die Konfiguration des Netzes soll neben der Hauptaufgabe, den Energietransfer zu und zwischen den Fahrzeugen zu gewährleisten, zwei Aufgaben erfüllen:   Selektivität im Fehlerfall, geringe Übertragungsverluste. Selektivität bedeutet, dass im Fall eines Fehlers wie Kurzschluss oder Beschädigung ein möglichst kleiner Teil des Netzes betroffen ist. Am einfachsten wäre dies mit einer möglichst kleinteiligen Zerlegung des Netzes in voneinander isolierte Abschnitte zu erreichen. Die Senkung von Übertragungsverlusten ist dagegen zu erreichen, wenn möglichst viele Leiter Wissenschaftliche Beratung des BMVI zur Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie

54 3 Grundlagen parallelgeschaltet werden, also beispielsweise die Leiter gleicher Polarität beider Fahrtrich- tungen („Querkupplung“). Das bedeutet dann aber, dass im Fehlerfall beide Fahrtrichtun- gen abgeschaltet werden. Ausgeführte Anlagen werden in der Mehrzahl mit Querkupplung und zweiseitiger Speisung gebaut. Die Trennung der Fahrleitungsabschnitte findet in Unterwerksnähe statt. Das Prin- zip zeigt Abbildung 3-21. Man unterscheidet bei der Speisung eines Fahrleitungsabschnitts zwischen   einseitiger Speisung (Unterwerk speist an einem Ende ein, das andere Abschnitts- ende ist isoliert) und zweiseitiger Speisung. Dabei wird der Fahrleitungsabschnitt wird von zwei Seiten gespeist, es befinden sich Unterwerke an seinen beiden Enden. Dies hat deutliche Vorteile für die Spannungshaltung und die Senkung der Übertragungsverluste, weil sich die Ströme auf zwei Wege aufteilen. Jedoch muss Sorge getragen werden, dass im Bedarfsfall beide Unterwerke abschalten. Siehe auch Abbildung 3-20. Abbildung 3-20: Gegenüberstellung von einseitiger Speisung und zweiseitiger Speisung, oben prinzipielle Anordnung, unten Spannung über Weg bei Konstant- strom über der Strecke Teilstudie „Machbarkeit eines Hybridoberleitungsbusbetriebs – „Berlin-Spandau“

3 Grundlagen 55 Abbildung 3-21: Üblicherweise gewählte Konfiguration der Fahrleitung mit Streckentren- nung vor dem Unterwerk, zweiseitiger Speisung und Querkupplung. Op- tional ist die Parallelführung der Verstärkungsleitung(en). Alle Linien sind zweipolig (Plus/Minus) zu verstehen. Bei zweiseitiger Speisung sind die Aufwendungen für die Kurzschlusserkennung höher, denn es muss sichergestellt werden, dass ein Abschnitt mit Kurzschluss an beiden Enden abgeschaltet wird. Die Hochstromauslösung des Streckenabgangsschalters eines Unter- werks vermag jedoch einen Kurzschluss am anderen Ende des Abschnitts oft nicht zu er- kennen. Deshalb werden sogenannte Mitnahmeschaltungen eingerichtet. Wenn ein Schal- ter auslöst, wird über Fernwirktechnik auch der andere Schalter ausgeschaltet. 3.4.5 Isolationsfehler und Erdung Gleichspannungsbahnen werden zur Vermeidung der Gefahr von Streustromkorrosion mit isoliertem Gleis ausgeführt. Da das Gleis somit ein anderes Potenzial als der Boden an- nehmen kann, sind Maßnahmen zur Vermeidung einer elektrischen Gefährdung von Per- sonen zu ergreifen, in der Regel durch Wahl einer Dimensionierung mit geringem Gleis- Erde-Potenzial. Bei Obus-Fahrleitungs-Systemen sind beide Fahrdrähte isoliert in der Luft geführt. Damit sind sowohl Streuströme, als auch der Abgriff eines gefährdenden Potenzials, nur im Feh- lerfall möglich (unter der Voraussetzung, dass sich Personen nicht der Fahrleitung nähern). Eine absichtliche häufige starre Erdung eines der beiden Fahrleitungspole entlang des We- ges ist zur Vermeidung von Streuströmen nicht möglich, dennoch treten Erdverbindungen, gewollt und ungewollt, praktisch auf. Die Gefährdungsfälle hängen von der Art der Erdver- bindung ab:  Ungewollte punktuelle Verbindung Fahrleitung – Erde oder Fahrleitung – Fahrzeug- gehäuse, z.B. durch Funktionsverlust eines Isolators Wissenschaftliche Beratung des BMVI zur Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie

56 3 Grundlagen Solange es bei einer einzigen punktuellen Verbindung bleibt, besteht keine Ge- fahr. Allerdings bleibt die Verbindung oft lange unbemerkt. Dann besteht das Risiko, dass früher oder später eine zweite Fehlerstelle entsteht. Es entsteht in jedem Falle ein Streustrom, der zu gefährlichen Korrosionswirkungen führen kann. Des Weiteren ist es möglich, dass bei räumlicher Nähe der Fehlerstellen eine Potenzialdifferenz abgegriffen werden kann. Deshalb ist es nötig, dass Isolationsmessungen durchgeführt werden, um be- reits den ersten Fehler zu beseitigen. Hinsichtlich der Infrastruktur kann dies in festzulegenden Intervallen erfolgen. Auf dem Fahrzeug muss die Isolations- messung permanent aktiv sein, da sich im Fahrzeug viele Menschen befinden und das Risiko zu hoch ist, dass Fehler unmittelbar zur Gefährdung von Perso- nen führen. Am gefährlichsten ist hier eine Potenzialdifferenz zwischen Erde und Fahrzeugkasten. Deshalb ist bei Ansprechen der Isolationsüberwachung das Fahrzeug von der Fahrleitung zu trennen und ggf. zu räumen. Um bereits die Wahrscheinlichkeit des Eintretens eines Isolationsfehlers auf dem Fahrzeug zu mindern, ist eine doppelte Isolation gefordert (siehe EN 50502).  Absichtliche dauerhafte Erdung eines Fahrdrahtpols im Unterwerk in einem Punkt Dies vereinfacht den Schutz des Personals im Unterwerk gegen gefährliche Po- tenzialdifferenzen und erlaubt die einfache Messung eines ungewollten Ableit- stroms bzw. Isolationsfehlers. Andererseits erleichtert diese Erdung das Fließen von Ableit- und Fehlerströmen. Es genügt nun ein Isolationsfehler zu einer Ge- fährdung oder zum Streustrom, während ohne Erdung ein Doppelfehler nötig wäre. Der Schutz des Instandhaltungspersonals bzw. die Durchführbarkeit einer Mes- sung kann auch erreicht werden, wenn die Erdung nur kurzzeitig hergestellt wird, also z.B., wenn eine Schutzeinrichtung eine zu hohe Potenzialdifferenz zwischen Rückleitersammelschiene und Erdpotenzial detektiert. Es kann dann sofort Instandhaltungspersonal zur Fehlersuche aktiviert werden. Wenn im Unterwerk ein Fahrdrahtpol geerdet ist, dann ist keine zweiseitige Speisung mehr möglich (siehe EN 50122-1, Kapitel 5.6.3.3), weil dann eine Erd- verbindung von zwei Punkten verschiedenen Potenzials hergestellt wird. Da eine zweiseitige Speisung vorteilhaft für Spannungshaltung und Verlustvermei- dung ist (siehe Kapitel 3.4.4), kann eine Erdung eines Fahrdrahtpols im Unter- werk nicht empfohlen werden.  Ungewollte Verbindung durch gemeinsame Speisung von Straßenbahn und Obus aus einem Unterwerk bei gleichzeitiger niedriger Isolation des Straßenbahngleises Letzteres ist trotz isoliertem Aufbau des Straßenbahngleises nicht grundsätzlich vermeidbar, zum Beispiel bei Regen. Es treten dann die bereits oben beschrie- benen Probleme bzw. Risiken auf. Nach Möglichkeit sollten daher Obus- und Straßenbahnfahrleitung aus galvanisch getrennten Gleichrichtern gespeist wer- den. Teilstudie „Machbarkeit eines Hybridoberleitungsbusbetriebs – „Berlin-Spandau“

3 Grundlagen 57 Empfohlen wird daher ein vollständig isolierter Aufbau des Gleichspannungsnetzes ohne Erdung in Verbindung mit Maßnahmen der Isolationsmessung und zur Erkennung/Ver- meidung von abgreifbaren Potenzialdifferenzen. Im Gegensatz zu Schienenbahnen führen Isolationsfehler und Fahrleitungsriss selten zu Kurzschlüssen. Trotzdem müssen die Schutzeinrichtungen des Unterwerks einen Kurz- schluss erkennen können, um eine Überlastung der Betriebsmittel zu verhindern (siehe Ka- pitel 3.7.2). Für alle Bahnen mit Fahrleitung, so auch bei Obus/HObus, definiert EN 50122-1 Räume, in denen Maßnahmen zur Verhinderung von Potenzialdifferenzen durchzuführen sind (z.B. Potenzialausgleich). Dies hat in definierten Bereichen zu geschehen:   Oberleitungsbereich (der Bereich, den eine herabfallende Fahrleitung treffen könnte, z.B. Geländer) und Stromabnehmerbereich (der Bereich, in den ein gebrochener oder entgleister Stromabnehmer hineinragen kann, z.B. Stromabnehmer trifft einen Brückenträger über der Fahrleitung). Dies bedeutet, dass bauliche Maßnahmen auch an Objekten durchzuführen sind, die nicht zur Infrastruktur des HObus-Netzes gehören und gegebenenfalls Eigentum Dritter sein kön- nen. 3.4.6 Fahrleitung und Stromabnehmer 3.4.6.1 Grundlagen Im Gegensatz zur Schienenbahn wird vom Obus eine gewisse seitliche Flexibilität erwartet, z.B. um andere Fahrzeuge überholen zu können. Daher ist der Stromabnehmer entweder seitlich schwenkbar (konventionelle Systeme, Abschnitt 3.4.6.2) oder er hat eine Schleif- leiste mit einer gewissen Breite (Sonderbauarten, Abschnitt 3.4.6.3). Die Straßenbahn besitzt üblicherweise eine einpolige Fahrleitung; die Rückleitung erfolgt über die Schienen. Der Obus fährt dagegen auf einer nicht-leitfähigen Fahrbahn. Daher muss Hin- und Rückleitung des Stroms durch eine zweipolige Fahrleitung realisiert werden. Versuchsweise gebaute Systeme mit in die Fahrbahn eingelassener Rückleitungsschiene haben sich praktisch nicht bewährt (hier wäre das Fahrzeug auch wieder streng spurge- bunden). Die zweipolige Fahrleitung des Obusses wird mit zwei parallel aufgehangenen Fahrdrähten ausgeführt. Auf Straßen, die Obus-Verkehr in beide Richtungen aufweisen, hängen also zwei Fahrdrahtpaare parallel. Die Aufhängung kann geschehen durch Maste mit Ausleger oder durch Quertragseile. Die Quertragseile werden ihrerseits an Masten oder Hauswän- den befestigt. Wissenschaftliche Beratung des BMVI zur Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie

58 3 Grundlagen Die mögliche Befahrgeschwindigkeit einer Fahrleitung hängt ab von der Qualität des Strom- abnehmerlaufs. Der Durchhang der Fahrleitung zwischen den Aufhängepunkten beeinflusst den Stromabnehmerlauf negativ. Bei der nicht nachgespannten Einfachfahrleitung sind Abstände der Aufhängung von ca. 30 m und kleiner erforderlich, damit der Durchhang nicht zu groß wird (bis zu 40 cm). Eine Befahrgeschwindigkeit von 40 km/h ist theoretisch möglich. Praktisch sollte man eine sol- che Bauart nur bis 25...30 km/h einsetzen, damit Materialbeanspruchung und Entgleisungs- risiko vermindert werden. Diese Fahrleitungsbauart kann daher nur da empfohlen werden, wo die Geschwindigkeit ohnehin niedrig liegt (z.B. kurvenreiche Abschnitte). Um die Zahl der Aufhängepunkte zu reduzieren und die Qualität des Stromabnehmerlaufes zu verbessern, sind zwei Maßnahmen sinnvoll:   Nachspannen des Fahrdrahtes (durch Gewicht mit Umlenkrolle oder durch Fe- derelemente) Der maximale Abstand der Aufhängepunkte kann auf etwa 40 m erhöht werden. Befahrgeschwindigkeiten von 40...50 km/h sind möglich, wobei beim oberen Wert wiederum Materialbeanspruchung und Entgleisungsrisiko steigen. Diese Bauart ist als Standard im Stadtbereich zu empfehlen. Anordnen eines Tragseils über dem Fahrdraht (sog. Kettenwerksfahrleitung, „Hoch- kette“) Der Fahrdraht kann in kurzen Abständen am Tragseil aufgehangen werden, wodurch der Fahrdrahtdurchhang signifikant reduziert wird. Die Mastabstände kön- nen dadurch vergrößert werden. Kettenwerke konnten sich beim Obus nur selten und nur außerhalb des Stadtgebie- tes durchsetzen, weil eine optische Beeinträchtigung des Stadtbildes befürchtet wurde. Da Berlin bereits ein Straßenbahnnetz besitzt, ist zu empfehlen, sich bei der konkreten Ausführung an den bei der Straßenbahn der BVG bereits etablierten Fahrleitungstypen zu orientieren (unter zusätzlicher Beachtung der Profilfreiheit des Stromabnehmer- schleifschuhs bei Anwendung eines konventionellen Obus-Stromabnehmers). Dies schränkt die individuellen Gestaltungsmöglichkeiten nur wenig ein und bringt Vorteile bei der Instandhaltung. Zur Verringerung des resultierenden Widerstands werden oft jeweils die Plusfahrdrähte bzw. die Minusfahrdrähte beider Fahrtrichtungen in Abständen miteinander verbunden (z.B. alle 250 m). Dies ist im Sinne der Verlustsenkung eine günstige Maßnahme, doch im Kurz- schlussfall sind dann beide Fahrtrichtungen durch gemeinsame Abschaltung betroffen. Oft reicht auch die Parallelschaltung von Hin- und Rückrichtung nicht aus, um akzeptable Widerstandsverhältnisse zu erreichen. Dann müssen Verstärkungsleitungen parallel ge- führt werden. Weil sichtbare zusätzliche Leiter in der Regel nicht erwünscht sind, werden Teilstudie „Machbarkeit eines Hybridoberleitungsbusbetriebs – „Berlin-Spandau“

3 Grundlagen 59 diese Leitungen dann als Kabel unterirdisch geführt und in Abständen von etwa 200...300 m mit der Fahrleitung verbunden. Die Polarität der Fahrleitung ist nicht normativ vorgeschrieben. Nach EN 50119 soll im Falle eines geerdeten oder mit der Rückleitung einer Straßenbahn verbundenen Pols sich dieser außen an der Fahrbahn befinden, bei dem in Deutschland üblichen Rechtsverkehr also in Fahrtrichtung rechts. Zwar wird das geplante HObus-Netz in Spandau noch nicht vom Stra- ßenbahnnetz berührt, doch sollte darauf geachtet werden, dass bei einer späteren Verflech- tung der Netze keine Kompatibilitätsprobleme entstehen. 3.4.6.2 Konventionelle Obusfahrleitung 3.4.6.2.1 Fahrleitungsanlage und -bauart Nach [5] ist eine Fahrleitungsanlage der Oberbegriff von Stromschienenanlage, Oberlei- tungsanlage und Stromschienenoberleitungsanlage. Sie stellt die erforderliche Anlage zur Versorgung von Fahrzeugen mit elektrischer Energie über Stromabnehmer dar. Im Anwen- dungsbereich der HObusse findet man Oberleitungsanlagen vor. Eine Oberleitungsanlage ist nach [5] das Netzwerk zur Versorgung elektrisch angetriebener Fahrzeuge mit elektri- scher Energie. Sie umfasst: - - - alle Drähte und Seile wie Längs- und Quertragseile, Fahrdrähte sowie Bahnener- gieleitungen wie Rückleitungsseile, Erdseile, Blitzschutzseile, Speiseleitungen, Ver- stärkungsleitungen und Negativfeeder, wenn sie auf den Tragkonstruktionen befes- tigt sind, Gründungen, Tragkonstruktionen und alle anderen Komponenten, die der Halte- rung, Seitenführung oder Isolierung der Leiter dienen sowie Schaltgeräte, Überwachungs- und Schutzeinrichtungen, die auf oder in unmittelba- rer Nähe von Tragkonstruktionen installiert sind. Eine Oberleitung ist eine Fahrleitung, die entweder über den Fahrzeugen oder seitlich da- von angeordnet ist, zur Versorgung mit elektrischer Energie über Dach- oder Seitenstrom- abnehmer [5]. Für Straßenbahnen und Obusse werden aus ökonomischen Erwägungen Einfachoberlei- tungen gewählt, insbesondere bei niedrigen Befahrgeschwindigkeiten oder wenn das Um- feld der Strecke, beispielsweise in engen Straßenzügen, den Bau einer Kettenwerksober- leitung erschwert. Bei Obus-Fahrleitungen mit Befahrgeschwindigkeiten bis 80 km/h sind Einfachoberleitungen üblich. Die Ausführung der Fahrdrahtaufhängung ist dabei ein we- sentlicher Aspekt. Einfachoberleitungen weisen einige gemeinsame Merkmale auf: Wissenschaftliche Beratung des BMVI zur Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie

60 3 Grundlagen    Häufig werden Einfachoberleitungen fest abgespannt; auf selbsttätig die Zugkraft regulierende Nachspanneinrichtungen wird verzichtet. Die Fahrdrahtlage und damit die Befahrgüte fest abgespannter Fahrdrähte hängen von der Umgebungstemperatur ab. Temperaturbedingte Längenänderungen des Fahrdrahtes führen zu einer Änderung der Zugkraft im Fahrdraht. Beim Anstieg der Temperatur sinkt die Fahrdrahtzugkraft ab und der Fahrdrahtdurchhang nimmt zu. Die bei großen Durchhängen vorhandenen Änderungen der Fahrdrahthöhe und da- mit der Stromabnehmerarbeitshöhe führen zu einem erhöhten Verschleiß des Fahr- drahtes. Dieser ist an den Fahrdrahtaufhängepunkten besonders hoch, da hier der Stromabnehmer seine Bewegungsrichtung abrupt umkehren muss. Abbildung 3-22: Prinzipieller Aufbau der Pendelaufhängung bei einer Obus-Fahrleitung, [65] Bei Einfachoberleitungen kann sowohl die Befahrgüte verbessert als auch der Verschleiß verringert werden, wenn der Fahrdraht an pendelnden Aufhängungen befestigt wird. Abbildung 3-22 nach [65] zeigt eine solche Aufhängung. Eine pendelnde Aufhängung gleicht, verglichen mit einer festen Aufhängung, die Längenänderungen bei wechselnden Umgebungstemperaturen aus und verringert damit die Zugkraftänderungen. Der Durch- hang einer pendelnd aufgehängten Einfachoberleitung ist bei hohen Fahrdrahttemperatu- ren geringer als bei einer fest aufgehängten. Der realisierbare Mastabstand bei Pendelauf- hängungen liegt bei bis zu 35 m. Eine weitere Möglichkeit, den Fahrdraht eines Obussystems aufzuhängen, ist die Einfach- fahrleitung mit Beiseil (siehe Abbildung 3-23). An den Stützpunkten werden zusätzlich Bei- seile in Dreiecksform angebracht. Die Beiseile überspannen 2/5 der Fahrleitung eines Fel- des. Die Art der Aufhängung hat ein sehr gutes elastisches Verhalten. Teilstudie „Machbarkeit eines Hybridoberleitungsbusbetriebs – „Berlin-Spandau“

3 Grundlagen Abbildung 3-23: 61 Einfachfahrleitung mit Beiseil, [65] Einfachoberleitungen mit Beiseil können ähnlich wie Schrägpendelaufhängungen mit einem leichten Versatz in Längsrichtung ausgeführt und selbsttätig nachgespannt ausgeführt wer- den. Hierdurch ergibt sich eine optimale Kompensation der temperaturbedingten Län- genänderung des Fahrdrahtes. Durch die Beiseile verringern sich die Elastizitätsunter- schiede längs des Fahrdrahtes auf ein Minimum. Dies hat zur Folge, dass sich auf Grund des besseren dynamischen Verhaltens zwischen Fahrdraht und Stromabnehmer die Qua- lität der Stromentnahme erhöht. Durch das bessere dynamische Verhalten verringert sich der Verschleiß und somit der Wartungsaufwand. Die vom Stromabnehmer beschliffenen Drähte der Oberleitung werden Fahrdrähte ge- nannt. Die wichtigste Aufgabe der Fahrdrähte ist es, einen ununterbrochenen Stromfluss beim Übertragen der elektrischen Leistung zu den Schleifleisten des Stromabnehmers als Schleifkontakt zu sichern. Nach EN 50119 soll der Abstand der beiden Fahrdrähte entweder 600 mm oder 700 mm betragen (horizontal), Lagetoleranz ±15 mm. Fahrdrähte für Stan- genstromabnehmer werden zur Vermeidung von unzulässigen Seitenbeschleunigungen ohne oder nur mit geringer Seitenverschiebung verlegt. Die Nennhöhe über Fahrbahn ist ebenfalls in EN 50502 festgelegt mit 5.500...5.600 mm. Die Toleranz der Extremfälle über Fahrbahn ist nicht standardisiert, doch wird in der Norm ein bevorzugter Bereich von 4.700...6.500 mm angegeben (der untere Wert korrespondiert mit BOStrab §25). Ein niedriger Extremwert kann nützlich sein, um bestehende Brücken unterfahren zu können. Ein hoher Extremwert kann nützlich sein, um auf diesen Straßen noch bestimmte Schwerverkehre durchführen zu können (z.B. Werksausfahrten an einer Straße mit Fahrleitung). Jedoch wird es zweckmäßig sein, sich an Nennhöhe und bevor- zugten Arbeitsbereich der Norm zu halten, um am Markt auf Standardlösungen zurückgrei- fen zu können. Für Strecken, die potenziell mit Doppelstockoberleitungsbussen befahren werden sollen, ist eine höhere Fahrdrahtlage notwendig (siehe 3.4.6.2.3) Bei der konventionellen Bauart führt der Fahrdraht die Stromabnehmer. Dazu umfasst der Schleifschuh des Stromabnehmers den Fahrdraht von drei Seiten. Demzufolge werden an Abzweigen Weichen im Fahrdraht benötigt, um den Schleifschuh in die gewünschte Rich- tung zu lenken. Diese Weichen müssen vom Fahrzeug aus fernsteuerbar sein. Ebenso be- dingt die Umfassung des Fahrdrahts durch den Schleifschuh, dass an Kreuzungen von Fahrdrähten beide Fahrdrähte unterbrochen werden müssen, damit die Führungskanten Wissenschaftliche Beratung des BMVI zur Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie

62 3 Grundlagen des Schleifschuhs am jeweils anderen Fahrdraht durchlaufen können ohne anzustoßen. Kreuzungen von Fahrdrähten treten nicht nur bei Kreuzungen von Strecken auf, sondern aufgrund des Doppelfahrdrahts bei jeder Weiche. Fahrdrahtkreuzungen müssen isoliert ausgeführt werden, weil die Mehrzahl der Kreuzungen Fahrdrähte verschiedener Polarität betrifft. Übliche Fahrdrahtquerschnitte liegen bei 80...120 mm² Kupfer. Wegen der Umfassung durch den Schleifschuh müssen Fahrdrahtklemmen und -aufhängung so ausgebildet sein, dass sie den Lauf des Schleifschuhs nicht behindern. Wegen der Führung des Schleifschuhs muss das Anlegen des Stromabnehmers am Fahr- draht („andrahten“ oder auch „eindrahten“) zielgenau erfolgen. Siehe dazu Kapitel 3.4.6.2.4. 3.4.6.2.2 Stromabnehmer Die Stromabnahme erfolgt über zwei unabhängig bewegliche Stangen, eine je Fahr- draht/Pol. Sie sind in einer Konsole auf dem Fahrzeugdach vertikal und horizontal drehbar gelagert. Federn an der Stromabnehmerkonsole bewirken eine permanente aufwärts ge- richtete Kraft, die zum Heben und zum Andrücken des Schleifschuhs an den Fahrdraht dient. Am anderen Ende jeder Stange befindet sich ein Schleifschuh. Er stellt den Kontakt zum Fahrdraht her. Er ist in Form eines oben offenen U ausgebildet, um durch den Fahrdraht geführt zu werden. Der untere Bereich des U ist innen mit einem auswechselbaren Kohle- schleifstück versehen, auf dem der Fahrdraht gleitet. Der Schleifschuh ist gegen die Stange drehbar gelagert, um unabhängig von der Auslenkung der Stange eine Stellung parallel zum Fahrdraht einnehmen zu können. Abbildung 3-24: Stromabnehmer- kopf Quelle: Produktkatalog KIEPE [13] In der Öffnung links vorn steckt die Stromabnehmerstange. Der metal- lisch glänzende Teil ist der soge- nannte Schleifschuh. Die seitlichen Flügel gewährleisten die Führung am Fahrdraht. Am Grund des Schuhs, zwischen den Flügeln, be- findet sich ein auswechselbares Kontaktstück. Der Schleifschuh ist gegen den schwarzen Teil drehbar gelagert, so dass er dem Fahrdraht folgen kann. Teilstudie „Machbarkeit eines Hybridoberleitungsbusbetriebs – „Berlin-Spandau“